4.3.6. Электрошлаковое литье

Сущность процесса электрошлакового литья (ЭШЛ) заключается в постепенном электрошлаковом переплаве расходуемых электродов необходимого химического состава в водоохлаждаемой металлической литейной форме и последующей кристаллизации расплавленного металла в ней. При этом виде литья источником тепла является шлаковая ванна, которая нагревается при прохождении через нее электрического тока. Процесс получения отливки включает следующие этапы: в водоохлаждаемую медную литейную форму – кристаллизатор заливают расплавленный шлак особого состава; электрический ток подводят к нижней части кристаллизатора и к переплавляемым электродам; шлаковая ванна нагревается под действием тока и концы электродов плавятся; капли расплавленного металла проходят через шлак, в котором очищаются от вредных примесей; металл собирается в зоне кристаллизации, образуя под шлаком металлическую ванну; ванна металла затвердевает в нижней части вследствие отвода тепла через стенки кристаллизатора; готовую отливку извлекают из кристаллизатора.

ЭШЛ применяют как для изготовления ответственных мелких отливок массой в десятки граммов (зубные протезы), так средних и крупных – массой до 100 тонн и более (кокили, прокатные валки, коленчатые валы и шатуны мощных дизелей, задвижки паропроводов, корпуса атомных реакторов и т.п.).

4.4. Технологии обработки металлов давлением

Обработка давлением основана на способности металлов и других материалов в твердом состоянии изменять свою форму и размеры вследствие пластической деформации. Обработкой давлением могут быть получены заготовки или детали только из материалов, обладающих достаточной пластичностью, т.е. способностью необратимо изменять свою форму без разрушения под действием внешних сил.

Р ис. 4.6. Схемы основных способов обработки металлов давлением:

а – прокатка; б – волочение; в – прессование; г – ковка; д – объемная штамповка; е – листовая штамповка

В зависимости от формы и размеров изделия, а также свойств деформируемого металла применяют различные процессы обработки металла давлением – рис 4.6. Во всех, представленных на рис. 4.6 процессах металл претерпевает пластическую деформацию. При пластической деформации объем металлических заготовок практически не изменяется. Это позволяет характеризовать их деформацию с помощью абсолютных и относительных показателей. Абсолютные показатели указывают разность линейных размеров заготовки до и после деформации. Относительные показатели деформации есть отношение разности линейных размеров к начальному или конечному размеру.

Обработка давлением позволяет не только придать необходимую форму заготовке, но и улучшить (измельчить) структуру металла, повысить его прочность и надежность работы в составе изделия. В зависимости от соотношения температур, скоростей деформирования и рекристаллизации обрабатываемого металла пластическую деформацию подразделяют на холодную, неполную холодную, неполную горячую и горячую (см. п. 1.6). Холодное деформирование требует бόльших усилий, упрочняет металл и обеспечивает наилучшее качество поверхности.