Литейные сплавы: критерии, виды и особенности

12.06.2024

Литейные сплавы - это сплавы металлов, физические и химические свойства которых делают их максимально удобными и подходящими для производства отливок. Как правило, чистые металлы показывают себя хуже в этом процессе и поэтому не применяются для работ по отливке металлических изделий.

Классификация сплавов из металла

Одним из базовых принципов классификации металлических сплавов является способ их дальнейшей обработки. По этому принципу все сплавы делятся на два основных вида:

• Деформируемые сплавы: Эти сплавы сначала получают в виде слитков, а затем перерабатывают с помощью ковки, прокатки, волочения или штамповки.
• Литейные сплавы: Эти сплавы непосредственно используют для изготовления фасонных отливок.

Использование различных методов переработки существенно влияет на свойства и требования к составам сплавов.

Литейные сплавы

Классификация по составу и свойствам:

• Черные: основной компонент таких сплавов, это железо, включающее различные виды чугунов и сталей.

• Цветные: такие литейные сплавы содержат металлы, такие как медь, свинец, никель, магний, кобальт, бериллий, молибден, титан, цинк, олово, алюминий и благородные металлы (золото, серебро, платина).

Легирующие добавки

В составе литейных сплавов почти всегда присутствуют специальные добавки, называемые легирующими, для улучшения эксплуатационных свойств, таких как износостойкость, твердость и прочность. Литейные сплавы делятся на:

• Высоколегированные (более 10% добавок)
• Среднелегированные (2,5-10% добавок)
• Низколегированные (до 2,5% добавок)

Примеси и их устранение

В процессе плавки сплавов могут возникать примеси, такие как сера и фосфор, которые необходимо ограничивать. Для восстановления состава сплавов используются ферросплавы или лигатуры.

• Ферросплавы: сплавы с более чем 10% железа, применяемые для литья черных металлов и для раскисления.
• Лигатуры: легче усваиваются и используются, когда температура плавления легирующего элемента значительно отличается от температуры плавления основного металла сплава.

Модификаторы

Существуют сплавы из металлических и неметаллических материалов, которые служат модификаторами, улучшая характеристики литейных сплавов. Например, для получения высокопрочного чугуна используют модифицированный магний.

Применение и статистика

Более 90% всех отливок на литейных заводах производятся из чугуна и стали, поскольку они обладают прочностью, износостойкостью и во многом оптимальным соотношением цены и качества. В то время как мелкие детали часто отливаются из цветных сплавов, которые также широко распространены в художественном литье, например бронза.

Требования к литейным сплавам

Литейные сплавы должны соответствовать следующим требованиям:

• Литейные свойства: высокая жидкотекучесть, малая усадка при охлаждении и затвердении, стойкость к газообразованию и образованию неметаллических включений.
• Эксплуатационные свойства: стабильные свойства и структура в процессе эксплуатации.
• Технологичность и экономичность: простота состава, отсутствие токсичных компонентов, минимальные потери в процессе литья, технологичность на всех этапах производства и минимальное содержание дорогостоящих компонентов.

Эти требования обеспечивают высокое качество и надежность литейных изделий, что делает литейные сплавы важным материалом в производстве различных деталей и компонентов.