6. Оценка качества поверхности отливок сплавов
меди
Качество поверхности отливок в точном литье имеет первостепенное
значение. При литье сплавов меди в керамические формы с гипсовым
наполнителем параметр шероховатости Rz составляет от 20 до 10 мкм и
выше. Принудительная заливка форм металлом (центробежное литье,
стопорная разливка с вакуумным всасыванием) способствует получению
высококачественной поверхности отливок, точному воспроизведению рисунка.
Кроме того, способ принудительного заполнения опок позволяет снизить
температуру расплава и форм, что также приводит к улучшению качества
лицевой поверхности.
Опыт показывает, что важное значение имеет конструкция изделия и
литниково-питающей системы. Использование моделей равномерной толщины (и
выполнение поднутрений), отсутствие резких переходов по сечению,
применение щелевых литников и дополнительных питателей для массивных
частей отливок - вот далеко не полный перечень условий, позволяющих
повысить качество поверхности литых деталей.
Следует отметить, что важную роль для получения отливок с высокой
чистотой поверхности играет применение тонкодисперсных формовочных
материалов. Использование смесей с тонкостью помола от 20 до 80 мкм
обеспечивает высокий класс шероховатости отливок. Качество поверхности
ухудшает образование корольков - шаровых заливов. К появлению корольков
приводит некачественная формовка - нарушение водомассового отношения или
недостаточное время вакуумирования суспензии в миксере и в опоках.
При заливке практически всех сплавов меди в формы с отечественной
("Ювелирная") или импортными ("Инвестрайт", "Сатин- каст") формовочными
массами пригар на отливках не образуется. Поскольку на литых деталях
пригар не наблюдается, блоки отливок после очистки в пескоструйной
машине имеют хорошую поверхность с небольшим оксидным слоем. После
травления в горячих кислотах (70...80°С) оксидная пленка быстро
удаляется при этом качество поверхности не ухудшается.
Так, при получении отливок ювелирных изделий из широко применяемого
сплава МНЦ15-20 образуется весьма тонкий оксидный слой, который хорошо
травится в 15%-ной серной кислоте. Добавление в нейзильбер алюминия до
1% позволяет получать чистые отливки с матово-блестящей поверхностью.
Коррозионная стойкость сплава возрастает вследствие образования
защитного слоя, который препятствует окислению металла.
При литье некоторых сплавов меди, в частности, бронзы типа БрОЦС5-5-5 и
других с высоким содержанием свинца, на отливках образуется пригар -
окалина черного цвета, прочная и плотная. Пригар обусловливается как
составом сплава, применяемого для изготовления отливок, так и нарушением
температурного режима прокаливания опок и литья. Практика показывает,
что ряд массивных (более 1 кг) отливок из бронзы имеет достаточно
сильный пригар, который не удается удалить последующей
гидропескоструйной обработкой. Образуется он как в результате
взаимодействия свинца с материалом формы, так и в результате повышенной
температуры литья и опоки. В тех случаях, когда конструкция (сложность)
изделия позволяет использовать при литье менее нагретые формы и снизить
перегрев металла, пригар на отливках уменьшается. Это достигается также
применением щелевых питателей. Отливки с пригаром хорошо очищаются в
горячей щелочи, однако вид поверхности при этом ухудшается.
Пригар наблюдается и при нарушении режима прокаливания опок, когда
модельный состав массивных восковых моделей в большом количестве
впитывается в форму и не полностью выгорает. Отработка временного цикла
и соблюдение температурного режима прокаливания форм позволяют
максимально удалять воск, тем самым уменьшать пригар на отливках.