Литейным производством называется процесс получения различных отливок путем заполнения жидким металлом литейных форм. Отливки могут быть готовыми деталями или заготовками, которые затем обрабатывают в механических цехах.
Литые детали широко применяют в технике. Литье — наиболее экономичный способ производства деталей. Литьем можно изготовить такие детали, как блоки цилиндров двигателей внутреннего сгорания, звездочки к цепным передачам, шкивы, поршни, колеса к железнодорожным вагонам и электровозам и многое другое.
Литые детали
В машиностроении литые детали составляют более 50% всей выпускаемой продукции.
Для производства отливок необходимо иметь литейные материалы, печи для плавки металлов, модели, формы и стержни.
Вопросы
- Что называется литейным производством?
- Как называются детали, полученные литьем?
- Какие детали можно получить литьем?
- Что необходимо иметь для литейного производства?
Выплавка стали
В пятом классе вы познакомились со способами добычи железной руды и способами ее переплавки в чугун в доменных печах. В этой главе вы познакомитесь с выплавкой стали и способами ее обработки без снятия стружки.
Как известно, не все изделия можно изготовлять из чугуна. Большинство деталей мостов, станков, автомобилей, теплоходов, электровозов и многих других машин, рельсы делают из стали.
В основном сталь получают из чугуна, его переплавкой с добавлением различных химических примесей и металлолома.
Чтобы получить сталь, из чугуна нужно удалить большую часть углерода, а также серу и фосфор, которые являются вредными примесями.
Сталь производят несколькими способами. Наиболее распространена выплавка стали в мартеновских и электрических печах.
По химическому составу стали делятся на углеродистые и легированные (специальные), а по назначению на конструкционные, инструментальные и с особыми свойствами.
Мартеновские печи позволяют получать углеродистую и специальную сталь строго заданного состава.
Мартеновская печь (смотрите цветной рисунок ниже) состоит как бы из двух этажей.
Мартеновская печь
Второй этаж — это рабочая камера, здесь будто в большой ванне плавится металл, а на первом этаже подогреваются воздух и топливо (горючий газ). На уровне второго этажа находится и рабочая площадка, с которой сталевар наблюдает за ходом плавки; отсюда же загружают и ремонтируют печь. Плавление стали длится около 6 часов с момента загрузки материалов (шихты). Загружают печь поэтапно: вначале железную руду, затем слоями известняк и железную руду.
Пылающая струя горючего газа, смешанного с воздухом, врывается в печь. Пламя проносится над загруженной шихтой. Шихта нагревается и плавится.
После прогрева этих материалов в печь загружают металлический лом. Чтобы быстрее прогревалась шихта, расход топлива устанавливают максимальным. Когда стальной лом достаточна прогреется, заливают жидкий чугун. При дальнейшем плавлении жидкая часть металла закипает, заканчивается взаимодействие железной руды с примесями и чугуном; известняк, превращаясь в известь, переходит в шлак. Большое количество шлака в печи затрудняет передачу теплоты к металлу; поэтому шлак периодически удаляют из печи.
Полное расплавление наступает тогда, когда все твердые шихтовые материалы станут жидкими.
Готовность стали определяют в период кипения. Это самая ответственная часть плавки, так как в это время металл освобождается от оставшегося углерода, очищается от вредных примесей (серы и фосфора) и нагревается до температуры, необходимой для нормальной разливки готовой стали.
Для контроля процесса во время кипения отбирают пробы металла и шлака для анализа на углерод и измеряют температуру металла. Когда сталь готова, открывают выпускное отверстие и она вытекает в разливочный ковш.
Полученную сталь в основном сливают в изложницы (чугунные формы) для затвердевания, а затем перерабатывают или направляют на отливку фасонных изделий.
Вопросы
- В каких печах выплавляют сталь?
- Как делятся стали по химическому составу и назначению?
- На каком топливе работает мартеновская печь?
- Сколько длится процесс плавления?
- Что делают со сталью, когда заканчивается плавка?
«Слесарное дело», И.Г.Спиридонов,
Г.П.Буфетов, В.Г.Копелевич