2. Использование магнитного поля в литейном производстве

Надо сказать, что применение электромагнитных полей – одно из самых прогрессивных направлений развития литейного производства. Достаточно вспомнить о новых способах дегазации расплавов, уплотнении отливок, «литье в пустоту», управлении кристаллизацией, электромагнитном формообразовании и многом другом.

Приведем несколько примеров использования электромагнитного поля в литейном производстве.

1. Использование машин беспрерывного литья. Этот способ обеспечивает КПД розлива 95 – 98% (обычным способом 75 – 80%). Использование магнитодинамических установок. Для подачи металла из печи в формы по трубопроводам, перемешивание металла при плавке, т.е. возможность получения принципиально новых сплавов из металлов, имеющих различный удельный вес и пр. Изменяя величину электромагнитного поля, его направленность, можно влиять на любую часть металла. Например, с помощью магнитного поля можно изменить эффективный вес металла. Алюминий может быть тяжелей ртути и наоборот. При помощи магнитного поля создаются условия, которые могут быть лишь в космосе. Таким образом, получают оригинальные сплавы, например сплав свинец-алюминий.

2. Перемешивание металла во время плавки для ее ускорения, нагрев расплава.

3. Создание сверхчистых сплавов в магнитном поле без использования тиглей.

4. Создание высокопрочного чугуна, _доп более 100 кг/мм². (80 % литья – это чугун. Он легче стали на 15%).

5. Использование шлака (до 1%) как фильтрующей защитной среды. Он имеет меньший удельный вес. С его помощью удаляются из металла вредные добавки и защищают расплавленный металл от контакта с атмосферой

3. Способы получения заготовок методами давления

Обработкой давлением называют технологический процесс изготовления деталей или заготовок путем пластического деформирования исходного металла приложением внешнего усилия.

Обработкой давлением можно проводить в горячем или холодном состояниях. Основными способами обработки металлов давлением является прокатка, волочение, прессование, ковка, штамповка, вытяжка и др.

Под действием приложенного к деформируемому металлу внешнего усилия атомы кристаллической решетки металла смещаются, отклоняются от мест устойчивого равновесия. Если изменение расстояний между атомами происходит в пределах параметров кристаллической решетки, то после снятия внешнего усилия атомы металла под действием межатомных сил возвращаются в исходное положение равновесия, и металл восстанавливает свою первоначальную форму. Такая деформация называется упругой. Если в результате действия внешних сил атомы кристаллической решетки смещаются на расстояние, значительно превышающее межатомные, то после снятия нагрузки они не возвращаются в исходное положение, и форма кристалла не восстанавливается. Такая деформация называется пластической. Величина внешнего усилия, необходимого для пластической деформации определяется пластическими свойствами металла, его температурой, размерами заготовки, а также зависит от схемы приложения деформирующих нагрузок. Объем металла в результате пластической деформации практически остается постоянным. Нагрев металла повышает его пластичность, поэтому деформирование в горячем состоянии требует приложения меньших внешних усилий, чем деформирование того же металла в холодном состоянии. Горячая обработка давлением производится при температурах, более высоких, чем температура рекристаллизации и не сопровождается наклепом. Температура нагрева металла для горячей обработки давлением должна соответствовать интервалу его наибольшей пластичности и зависит от химического состава сплава. При нагреве металла до более высоких температур металл становится крупнозернистым и его пластичность существенно понижается.

На практике горячую обработку давлением производят в следующих интервалах температур:

Стали:

Углеродистая 1200 – 800 С

Легированная 1150 – 850 С

Титановые сплавы 1100 – 900 С

Медь 900 – 700 С

Латунь 760 – 600 С

Бронза 900 – 750 С

Алюминиевые сплавы 470 – 360 С

В химическом машиностроении наиболее широкое применение для получения заготовок и деталей методами давления получила ковка. Различают три основных способа получения заготовок ковкой: свободной ковкой, горячей и холодной штамповкой. В единичном и мелкосерийном производстве поковки изготавливают свободной ковкой с использованием молотов и прессов. Для получения поковок более точных размеров рекомендуется применять подкладные штампы.