Главная  Технология фильтрации  Образование литниковой системы  Специфические черты фильтрации стали

Специфические черты фильтрации стали

Специфической областью применения пенокерамических фильтров является производство стальных отливок. По сравнению с другими фильтрованными сплавами сталь отличается несколькими специфическими чертами. В первую очередь это очень высокая температура плавления данных сплавов (до 1700 ˚C) и связанная с этим высокая цена огнеупорных материалов (циркон, углерод), используемых для производства пенокерамических фильтров. Кроме того, это –  целый ряд разных производственных технологий и, не в последнюю очередь, разнообразие разливаемых материалов с точки зрения их химического состава и с точки зрения свойств жидкого металла (большие расхождения по вязкости и ширине двухфазной области, т.е. склонность к переохлаждению сплава). Перечисленные выше факторы разделяют проблематику фильтрации стали на несколько групп.

 

Углеродистые стали

Общим фактором фильтрации углеродистых сталей является требование к высокой скорости заливки, чтобы предотвратить захолаживание металла на фильтрах.

 

Нержавеющие стали

Из-за низкого содержания углерода (обычно от 0,1 до 0,15 мас. %, И до 0,05 до 0,07 мас.) применение фильтров ограничивается цирконовыми фильтрами. В противном случае, в ходе фильтрации может иметь место слабое науглероживание металла, что влечёт за собой локальные металлургические дефекты. Кроме того нержавеющие сплавы отличаются очень высокими температурами разливки -  от 1600 ˚C до 1700 ˚C.

 

Марганцовистые стали

Специфической областью является фильтрация сплавов с высоким содержанием марганца (сталь Гадфильда). С точки зрения литейных свойств эти сплавы «идеальны» для прямого литья. Речь идет, прежде всего, о способности подпитки металла из прибыли на большие расстояния. Если вставить в прибыль фильтр, исчезает термический узел, первоначально образованный на выходе из литника, и не надо образовать прибыль.  Но с другой стороны сталь Гадфильда типична узким диапазоном двухфазной области и поэтому склонна к захолаживанию и образованию спая в отливке. Фильтр должен отбирать из расплава в течение заливки как можно меньше тепла, и поэтому идеальными являются фильтры на базе углерода.

 

Прямое литье

Прямое литье – это популярная технология, позволяющая коренным образом снижать себестоимость производства отливок. Главная выгода заключается в  более последовательном использовании жидкого металла, что облегчают как прогрессивные материалы экзотермических надставок, так и собственно компоновка литниковой системы, так как заполнение металлом (и, следовательно, нагрев литниковой системы)  происходит в месте последнего затвердевания  – на прибыли. Неизбежной составной частью метода прямого литья является фильтр, который устраняет нежелательные включения, подавляет динамическое воздействие металла и предотвращает эрозию формы. В преобладающем большинстве случаев для прямого литья применяются пенокерамические фильтры, способные выдерживать тяжёлые условия в течение заливки (динамические воздействие падающего металла, часто очень высокая необходимый ресурс фильтра и др.). Прямое литье часто применяется для отливок, весящих в диапазоне от нескольких десятков килограммов до нескольких тонн (2 т). В большинстве случаев речь идет об отливках с не слишком высокой геометрией или прямо об отливках пластинчатой формы (пластины помола, решетки, крышки и др.).

 

Прецизионное литье

Самостоятельной областью фильтрации стальных отливок является применение фильтров в технологии прецизионного литья. Применяются практически все доступные виды сплавов. Типы применяемых  в такой технологии фильтров ограничиваются обжигом оболочковой формы до собственно литья, т.е. нельзя применять углеродистые фильтры, поскольку происходит их «выгорание»  в окислительной атмосфере в течение обжига. В большинстве случаев фильтр размещен в литниковой чаше, и заливка протекает прямо на фильтр. Размер фильтра обусловлен скорее размером воронки, по требуемому ресурсу соответствующий фильтр был бы очень небольшим. В некоторых случаях фильтр может быть размещен прямо у отливки – это бывает в случае большего количества отливок.

 
разработала Omega Design