» » Форма и размеры слитков
04.02.2017

Форма и размеры слитков определяются, с одной стороны, потребностью, а с другой — возможностью изготовления их без сколько-нибудь значительных дефектов. Практика предъявляет требования на слитки от нескольких граммов весом до весьма крупных, достигающих часто нескольких тонн. По форме слитки могут иметь вид плит или досок горизонтальной или вертикальной отливки, цилиндрических сплошных или полых трубных заготовок с различным отношением диаметра к высоте цилиндра и кругов для прокатки проволоки.
При непрерывном литье слитки имеют вид цилиндров или призм круглого или прямоугольного сечения, но в случае надобности могут отливаться и любого простого профиля. Успешно отливаются также непрерывным способом и трубные заготовки с центральным отверстием вдоль оси. Длина слитков непрерывного литья может быть такая, которая допускается длиной соответствующего пространства в направлении движения слитка литейной машины. Обычно длина слитков при их непрерывном литье задается как длина отрезаемых в процессе литья кусков в соответствии с потребностью. При полунепрерывном способе литья длину слитка согласовывают с длиной хода вытяжного приспособления литейной машины. Отливка слитков любой простой формы, из перечисленных, обычно не представляет затруднений, однако только при некоторых соотношениях основных размеров они в массовом производстве получаются совершенно бездефектными.
При наполнительном способе литья, чем больше высота слитка, тем сильнее удар струи в поддон, тем, следовательно, больше количество брызг, которое получается при литье, а потому будет получаться и большее количество дефектов по засору или включениям твердых частиц в нижней части слитка.
В случае большой высоты слитка при наполнительном литье вследствие перегонки смазки внизу (если применяется жирная смазка) и частичной конденсации ее в вышерасположенных холодных местах изложницы, в средней части изложницы могут образовываться дефекты слитков в виде свищей. В верхней части изложницы, там, где смазка подвержена более продолжительному действию теплоты, излучаемой входящей в изложницу струей металла, вследствие потери некоторой части летучих продуктов смазки могут образовываться дефекты в виде включений коксообразного остатка смазки и других твердых веществ. Подбор смазки и условий литья для слитков большой высоты должен производиться более тщательно, так как интервал допустимых колебаний для них меньше.
Практически еще без затруднений можно отливать слитки до двух метров высотой. При такой высоте диаметр цилиндрических слитков и толщина слитков призматической формы не должны быть меньше некоторой определенной величины. Отношение высоты к толщине слитка не должно быть больше 20 или даже лучше 15, причем для слитков большой высоты это отношение следует уменьшать до 10 и ниже.
При литье слитков непрерывным и полунепрерывным методами высота слитков не имеет значения, так как она не оказывает заметного влияния на качества их, потому что в течение всего процесса литье производится с малой высоты.
При литье горизонтальных слитков минимальное отношение высоты к наибольшему поперечному размеру слитка может достигать 0,05.
Рациональное отношение длины к ширине горизонтальных слитков или ширины к толщине вертикальных слитков призматической формы может меняться от единицы до 30. Более высокие значения этого отношения в указанном интервале могут быть допущены для слитков вертикальной отливки. Для горизонтальных же слитков это отношение обычно не превышает 15. С увеличением размеров слитков увеличивается неоднородность слитков при кристаллизации вследствие ликвации, а также увеличивается крупность зерна. Укрупнение кристаллов пластичной фазы при достаточной плотности слитка не оказывает отрицательного влияния на обрабатываемость слитка. Укрупнение же кристаллов хрупких фаз пагубно отражается на пластических свойствах слитка и потому должно по возможности предотвращаться. Как ликвация, так и крупная кристаллизация хрупких фаз неблагоприятно отражается на качестве выпускаемых полуфабрикатов, а следовательно, и изготовляемых изделий.
Нередко с увеличением размеров слитков возникают значительные трудности при конструировании изложниц. Несохранение последовательности кристаллизации вследствие деформации изложницы и связанное с этим образование нижних усадочных раковин и других дефектов часто заставляет конструкторов предпочитать горизонтальные изложницы и методы литья вертикальным, тогда как принципиально слитки вертикальной отливки могут быть получены более высокого качества и более экономично, чем горизонтальные. Ярким примером этого являются непрерывное и полунепрерывное литье слитков, так как эти методы, по существу, являются удачными разновидностями вертикального метода литья.