Области рационального применения литейных сплавов

Выбор материала отливки в первую очередь зависит от условий эксплуатации детали в собранной машине: испытываемых нагру­зок, температуры, агрессивности окружающей среды и других факторов. Немаловажное значение при выборе материала играет сложность и точность отливок (см. табл. 5.3, 5.4, 5.5).

Фасонные детали, не подвергающиеся ударным нагрузкам, дей­ствию растяжения и изгиба, изготовляются обычно из чугуна. Для фасонных деталей машин, работающих в тяжелых условиях и испытывающих большие нагрузки, применяют сталь. Получение крупных отливок из стали затруднено.

Серый чугун, широко используемый для изготовления корпус­ных деталей, является хорошим конструкционным материалом, достаточно дешевым и обладающим хорошими технологическими свойствами (жидкотекучесть, обрабатываемость резанием). Меха­нические, физические, технологические и другие свойства чугуна можно изменять в достаточно широких пределах, что значительно расширяет область использования этого материала.

Из серого чугуна марок СЧ15, СЧ20 отливают корпусные детали металлорежущих станков, сельскохозяйственных машин, центро­бежных насосов, редукторов и многие другие. Ответственные де­тали автомобильных и тракторных двигателей (блоки, цилиндры, головки), которые должны обладать повышенной прочностью, из­готовляют из серого чугуна марок СЧ25, СЧЗО.

Корпусы высоконапорных центробежных многоступенчатых на­сосов делают из стального литья и высокопрочного чугуна.

Корпусы паровых турбин, работающие при давлениях до 200 Н/см² и температуре до 250°С, делают из серого чугуна мар­ки СЧ25 и модифицированного чугуна марки СЧ30. Корпусы паро­вых турбин, работающие при температуре 250...400°С, производят из углеродистой стали марки 30Л. Для паровых турбин, работаю­щих при температуре 400...500°С, применяют молибденовые и хромо-молибденовые стали марок ЗОХНМЛ, 35ХГСЛ. Для более высокой температуры корпусы делают из стали с присадкой вана­дия и титана (сталь марки 13ХНДФТЛ).

Для корпусных деталей, работающих в условиях вибрации или подвергающихся значительным изгибающим и скручивающим мо­ментам и ударным нагрузкам, применяют ковкий чугун или сталь (например, корпусы редукторов самоходных комбайнов; корпусы заднего моста, дифференциала, руля).

Для деталей, работающих в специфических условиях, приме­няют высоколегированные стали со специальными свойствами: коррозионностойкие (25Х18Л и др.), кислотоупорные (15Х18Н9ТЛ и др.), окалиностойкие (15Х9С2Л и др.), жаропрочные (15Х22Н15Л и др.), износостойкие с высокой сопротивляемостью износу при абразивном и ударном воздействиях в различных условиях (110Г13Л, 15Х34Л и др.). Следует помнить, что все высоколеги­рованные стали обладают низкими литейными свойствами.

Большинство цветных сплавов обладают отличной жидкотекучестью и обрабатываемостью. Однако применение их в машино­строении ограничено более низкими, чем у черных металлов, меха­ническими свойствами и главным образом гораздо более высокой стоимостью и дефицитностью.

Корпусы насосов, перекачивающих морскую воду, изготавли­вают из бронзы и латуни.

Алюминиевые сплавы широко используют в автомобильной, авиационной и других отраслях промышленности для изготовления поршней, корпусов двигателей, деталей приборов.

Магниевые сплавы получили широкое применение в приборо­строении и авиационной промышленности для изготовления кор­пусов приборов, деталей двигателей, инструментов, корпусов фото­аппаратов, пишущих машинок и пр.

Особую группу составляют износостойкие подшипниковые спла­вы, применяемые для заливки подшипников. Эти сплавы (бабби­ты Б83, Б16, БК и др.) состоят из свинца и олова с добавками твердых составляющих (сурьмы, кадмия, никеля, теллура, каль­ция и др.). Для тяжело нагруженных подшипников применяют бронзу и латунь.

Тугоплавкие материалы являются дорогостоящими и находят применение в основном в некоторых специфических отраслях ма­шиностроения и приборостроения.

Легкоплавкие материалы ввиду низких механических свойств в машиностроении практического применения не нашли. Они ис­пользуются главным образом в электротехнической промышлен­ности.