Проектирование и производство литых заготовок - часть 8

 

31

2.  Кислые  и  основные  индукционные  печи  (в  цехах,  выпускающих  мелкие 

отливки различного назначения); 

3.  Кислые и основные мартеновские печи (в старых цехах при реконструк-

ции их заменяют электропечами); 

4.  Установки электрошлакового переплава (в цехах выпускающих особо от-

ветственные отливки специального назначения); 

5.  Конверторы  с  верхним  кислородным  душем  (для  производства  крупных 

отливок преимущественно на металлургических заводах). 

 

Контрольные вопросы 

1. 

Какие виды литейных сталей Вы знаете? 

2. 

Как получают литейные стали? 

3. 

Какими свойствами обладают литейные стали? 

4. 

Для изготовления каких отливок применяются литейные стали? 

 
1.4 Медные сплавы 

Медные  литейные  сплавы делят на бронзы и латуни. Бронзы в свою оче-

редь делят на оловянные (сплавы меди с оловом и другими элементами) и без-
оловянные (славы меди с алюминием, железом, марганцем, никелем и другими 
элементами). 
Латуни – сплавы меди с цинком, кремнием, железом, марганцем, свинцом и др. 

Медные  сплавы  наряду  с  достаточной  прочностью  имеют  высокие  анти-

фрикционные свойства, хорошо противостоят коррозии в морской воде, паре и 
других средах, сохраняют высокую пластичность при низкой температуре. Они 
немагнитны, легко полируются и обрабатываются резаньем. 

Оловянные  бронзы  широко  применяют  для  изготовления  арматуры,  под-

шипников,  шестерён,  втулок,  работающих  в  условиях  трения,  повышенного 
трения, воды и водяного пара. Хорошая жидкотекучесть бронз позволяет лить-
ём в песчаные формы получать сложные по конфигурации отливки. Характер-
ной особенностью сплавов этой группы является широкий интервал кристалли-
зации (150…200 

0

С),  что  обуславливает  значительные  трудности  получения 

плотных отливок. 

Безоловянные бронзы по механическим свойствам (табл. 1.19) коррозион-

ным и антифрикционным свойствам превосходят оловянные. 

Фасонные  отливки  изготовляют  преимущественно    из  сложнолегирован-

ных  латуней,  двойные  латуни  используют  сравнительно  редко.  Легирование 
двойных латуней алюминием или кремнием повышает жидкотекучесть, корро-
зионную  стойкость,  механические  свойства  сплавов  и  уменьшает  угар  цинка 
при плавке. Вместе с тем алюминий и кремний повышают склонность латуней 
к  газонасыщению  и  образованию  пористости.  Железо  и  марганец  улучшают 
механические свойства латуней, но снижают жидкотекучесть. Олово, улучшая 
механические свойства латуней, не оказывает влияния на их литейные свойст-
ва. 

 

 

32

Таблица 1.18. 

Содержание  легирующих  элементов, % в  некоторых  медных  литейных 

сплавах. 

Марка сплава 

Sn Pb Al Mn Zn Cu Другие 

Оловянные бронзы (ГОСТ 613 – 79) 

Бр010Ф1 9-11 

- - - - 

Ост. 0,4-1,1Р 

Бр010Ц2 9-11 

- - - 1-3 

Ост. - 

Бр05Ц5С5 4-6 4-6 -  - 4-6 

Ост. - 

Бр03Ц12С5 2-3,5 3-6  - 

-  8-15 Ост. - 

Безоловянные бронзы (ГОСТ 493 - 79) 

БрА9Мц2Л -  - 

8-9,5 

1,5-2,5 

- Ост. - 

БрА9Ж3Л  - 

- 8-10,5 - 

-  Ост. 2-4Fe 

БрА10Ж3Мц2 -  -  9-11 1-3  -  Ост. 2-4Fe 

БрС30  - 

27-31 

- - - 

Ост. - 

Латуни ГОСТ (17711 - 93) 

ЛЦ40С - 

0,8-2 

- 

- 

Ост. 57-61 

- 

ЛЦ40Мц1,5 - - - - 

Ост. 57-60 

- 

ЛЦ30А3 - - 

2-3 

1-2 

Ост. 66-68 

- 

ЛЦ16К4  - - - - 

Ост. 78-81  3-4,5Si 

 

Кремневая  латунь  ЛЦ16К4  обладает  высокой  жидкотекучестью,  хорошо 

обрабатывается резаньем и сваривается. Её применяют для изготовления арма-
туры испытывающей повышенное воздушное и гидравлическое давление, рабо-
тающей в агрессивных средах (морской соде, серной кислоте и т.д.). 

Алюминиевые  латуни,  обладающие  хорошей  коррозионной  стойкостью  в 

морской воде, широко применяют в судостроении. 

Марганцовые  латуни  применяют  для  изготовления  жаростойких  и  корро-

зионно-стойких отливок. 

Свинцовую латунь используют как антифрикционный материал. 
 

1.4.1. Особенности плавки медных сплавов 

Плавку медных сплавов ведут в тигельных и шахтных индукционных и от-

ражательных печах, футерованных шамотом и кварцем. При плавке на воздухе 
медные  сплавы  окисляются  и  насыщаются  водородом,  что  снижает  свойства 
сплавов. Для защиты от окисления плавку сплавов ведут под покровом древес-
ного угля или флюсов на основе фторидов стекла и соды. Чтобы предупредить 
образование твердых нерастворимых оксидов, медь перед введением легирую-
щих элементов раскисляют 0,1…0,5% фосфора. 

Для  очистки  сплавов  от  растворённого  водорода  и  твёрдых  неметалличе-

ских  включений  их  подвергают  продувке  газами,  вакуумированию,  обработке 

 

33

флюсами и фильтрованию. Наиболее глубокую очистку расплавов даёт фильт-
рование через зернистые фильтры фторидов кальция и магния. Фильтры перед 
использованием подогревают до 700…800 

0

С. 

 

Таблица 1.19. 

Механические  свойства  и  область  применения  безоловянных  литейных 

бронз по ГОСТ 493 – 79. 

σ

в

, 

МПа 

δ

5

,

% 

НВ, МПа 

(кгс/мм

2

) 

Марка бронзы 

Спо-

соб 

литья 

не менее 

Область применения 

БрА9Мц2Л 

БрА10Мц2Л 

К;П 

392 
490 

20
12

784(80) 

1078(110) 

Антифрикционные  детали; 
детали  арматуры;  рабо-
тающие  в  пресной  воде; 
топливе 

и 

паре 

при 

t<250

0

C 

БрА9Ж3Л 

К 

П 

490 
392 

12
10

980(100) 

БрА10Ж3Мц2 

К 

П 

490 
392 

12
10

1176(120) 

980(100) 

Арматура,  антифрикцион-
ные детали 

БрА10Ж4Н4Л 

К 

П 

587 

6 
5 

1666(170) 
1568(160) 

Детали  химической  и  пи-
щевой  промышленности, 
детали,  работающие  при 
повышенных температурах

БрА11Ж6Н6 

БрА9Ж4Н4Мц1 

К;П 587 

2 

12

2450(250) 
1568(160) 

Арматура, антифрикцион-
ные детали. 
Арматура  для  морской  во-
ды. 

БрС30 

БрСу3Н3Ц3С20Ф 

БрА7Мц15Ж3Н2Ц2 

К 
К 

П 

58,7 

157 
607 

4 
2 

18

245(25) 
637(65) 

- 

Антифрикционные детали. 

П р и м е ч а н и я :   1.  Условные обозначения способа литья: К - литьё в кокиль: П – 
литьё  в  песчаную  форму. 2. В  марке  БрА9Ж3Лпри  литье  в  кокиль  допускается 
относительное удлинение не менее 6%, если твёрдость НВ превышает 1568 МПа 
(160 кгс/мм

2

). 

  

Медные сплавы модифицируют с целью измельчения зерна и нейтрализа-

ции вредных примесей. Для измельчения зерна в сплавы вводят 0,15…0,2% ту-
гоплавких элементов (Ti, V, Zr, B, W, Mo). Для нейтрализации вредного влияния 
примесей  висмута,  сурьмы,  мышьяка  и  свинца  в  двойные  латуни    вводят  до 
0,2% кальция, до 0,3% церия или циркония. 

 

34

 

Контрольные вопросы 

1. 

Какие виды медных сплавов Вы знаете? 

2. 

Какими свойствами обладают медные сплавы? 

3. 

Для изготовления каких отливок применяются медные сплавы? 

 

1.5 Алюминиевые литейные сплавы 

Алюминиевые  сплавы,  благодаря  низкому  удельному  весу,  высокой 

удельной  прочности,  электро-  и  теплопроводности,  широко  применяют  в  ма-
шиностроении, приборостроении и электротехнической промышленности. 

Химический состав алюминиевых сплавов их механические свойства, а так 

же возможность их применения для литья в песчаные формы, под давлением, в 
кокиль, по выплавляемым моделям и в оболочковые формы даны в ГОСТе 2685 
– 81. 

Для изготовления фасонных отливок используют сплавы, которые в зави-

симости  от  компонентов,  добавляемых  к  алюминию,  подразделяют  на  пять 
групп (табл. 1.20.). 

Таблица 1.20. 

Химический состав, % некоторых алюминиевых литейных сплавов (ГОСТ 

2685 - 81). 

Группа 

сплавов 

Марка 

сплава 

Si Cu Mg Mn 

Другие  

элементы 

1 

АЛ2 
АЛ4 
АЛ9 

10-13 

8-10,5 

6-8 

- 
- 
- 

- 

0,17-0,3 

0,2-0,4 

- 

0,2-0,5 

- 

- 
- 
- 

2 

АЛ 

АК7М2 

АЛ32 

4,5-5,5 

6-8 

7,5-8,5 

1,5-3 
1,5-3 
1-1,5 

0,35-0,6 

0,2-0,6 
0,3-0,5 

0,6-0,9 
0,2-0,6 
0,3-0,5 

- 
- 
0,1-0,3Ti 

3 

АЛ7 

АЛ19 

- 
- 

4-5 

4,5-5,3 

- 
- 

- 

0,6-1 

0,15-0,35Ti 

4 

АЛ8 

АЛ27 

- 
- 

 

- 
- 

9,3-10 

9,5-10,5 

- 
- 

- 
0,05-0,15Ti 
0,05-0,15Be 
0,05-0,2Zr 

5 

АЛ1 

АЛ30 

АК21М2,5Н2,5 

- 

11-13 
20-22 

3,75-4,5 

0,8-1,5 

2,2-3 

1,25-1,75 

0,8-1,3 
0,2-0,5 

- 
- 

0,2-0,4 

1,75-2,25Ni 
0,8-1,3Ni 
2,2-2,8Ni 
0,1-0,3Ti 
0,2-0,4Cr 

П р и м е ч а н и е :  остальное Al