Технологические методы

1. Алитирование (алюминирование) – насыщение поверхности стальных и алюминиевых кокилей алюминием для повышения жаростойкости до температуры 1373К для слоя 0,02 – 0,03 мм. В результате алюминирования повышается окалиностойкость кокилей и в их рабочем слое образуется различные фазы, имеющие большую хрупкость для увеличения пластичности алитированного слоя его подвергают диффузионному отжигу.

2. Силицирование – поверхностное или объёмное насыщение материала (тугоплавких металлов, графита кремния) содержащиеся в газовой среде. Насыщение кремнием увеличивает жаропрочность, коррозионную стойкость и износостойкость кокиля. Толщина слоя 0,03 – 1 мм. В силицированном слое содержится от 6 до 11% кремния. Время силицирования от 2 до 12 часов. Температура 1273 – 1473К.

3. Поверхностное легирование – насыщение поверхности или введение в состав металлических сплавов легированных элементов (в сталь вводят хром, ванадий, молибден, никель, вольфрам, титан) для придания физико-механических свойств. Легирование рабочих поверхностей отливок, в том числе и литых кокилей, производится за счёт нанесения на стенки литниковой формы красок или паст, содержащих одно или несколько легирующих элементов. Толщина слоя от 1 до 3 мм. Легирование увеличивает жаростойкость рабочих поверхностей кокиля из чугуна, стали.

4. Анодирование (электрохимическое оксидирование) – электролитическое нанесение оксидной плёнки на поверхность металлических изделий. Например, для рабочих поверхностей кокилей из алюминиевых сплавов применяется анодирование хромом с целью повышения стойкости и возможности изготовления отливок с более высокой температурой плавления, чем алюминиевый сплав кокиля.

5. Армирование – метод увеличения прочности кокиля с использованием арматуры (проволоки или проката). Для армирования чугунных кокилей в процессе их изготовления используют круглый стальной прокат диаметром 10 – 16 мм из низкоуглеродистой стали. Перед армированием арматуру очищают от неметаллических включений. Армируют участки кокиля наиболее подверженные образованию трещин. Масса арматуры должна быть не менее 20% массы кокиля.

6. Высокотемпературная наплавка одного материала на другой под действием высокой температуры.

7. Напыление – это нанесение вещества в дисперсном состоянии на поверхность изделия с целью придания защитных свойств поверхности, а также для получения эпитоксимальных плёнок. Метод напыления: газопламенный, электродуговой, порошковые, жидкостные, плазменные, лазерные, газодетонационные и другие. В результате повышается жаростойкость кокиля, а также происходит заделывание на рабочей поверхности кокиля в сетке разгара и других тонких трещин.

8. Термическая обработка (нормализация + отпуск). Выпускается для стальных и чугунных кокилей, для снятия литейных и механических остаточных напряжений, и изм. структуры сплава.

Эксплуатационный метод

Сводится к определению оптимального температурного режима изготовления отливок (температура и скорость подогрева и охлаждения кокиля, толщина и теплопроводность покрытия кокиля, частота нанесения на рабочую поверхность покрытия кокиля, частота заливки расплава, температура расплава, продолжительность вытяжки отливки в кокиле) и сводится это к проведению проф-х мероприятий по восстановке кокилей, подготовке кокилей к эксплуатации и правильной его эксплуатации.

Защитные покрытия рабочих поверхностей кокиля.

Создавая различные толщины покрытия и регулируя его теплопроводность можно управлять скоростью и направлением затвердевания расплава при формировании отливки, а также режимов его охлаждения. Покрытия защищают и существенно смягчают термический удар и эрозионное воздействие расплава по кокилю и его металлический стержень, а также улучшается заполняемость кокиля, что важно при литье тонкостенных отливок с развитой поверхности и тонкими рёбрами. Также ряд покрытий созд. восстановит. среду в полости кокиля и может использоваться для поверхностного легирования, модифицирования и алитирования отливок.

Виды покрытий:

1. Теплоизоляционное – это покрытия уменьшающие силу трения между вертикальными спинками кокиля и удаляемой из него отливки.

2. Противопригарное – это покрытие создаёт значительный перепад и температуры (чем толще покрытие тем меньше перепад температуры в системе расплав – покрытие - кокиль). защищает рабочую поверхность кокиля от высокотемпературного окисления, обезуглив приваривание отливки и особенно литников и соответственно каналам кокиля. Для чугунных кокилей умеьшают или предотвращает отбел.

Защитные покрытия делятся:

1. Тонкостенные

2. Толстостенные

Делятся на: 1. одноразовые; 2. многоразовые; 3. постоянные.

Постоянные – это покрытия долговечность, которого соизмерима с межремонтными циклами кокилей или сроками выхода его из строя по любым причинам. Металлизированные покрытия которые наносятся ранее перечисленными методами (газопламенный).

Дефекты отливок. Несоответствие по геометрии. Дефекты поверхности.

Качество отливок регламентируется ГОСТом 1930 – 80 по этому ГОСТу существует 50 различных дефектов, которые делятся на группы:

1. Несоответствие по геометрии (14 дефектов)

2. Дефекты поверхности (13 дефектов)

3. Несплошности в теле отливки (16)

4. Включения (3)

5. Несоответствие по структуре (4)