PODSTAWY ODLEWNICTWA - Wydawnictwo Naukowe AKAPIT

PODSTAWY
ODLEWNICTWA
ADAM KOSOWSKI
Wydawnictwo Naukowe
AKAPIT
RECENZENCI:
Prof. dr hab. inż. Zbigniew Górny
Prof. dr hab. inż. Marek Sławomir Soiński
REDAKTOR:
Dr inż. Marcin Środa
Książkę można nabyć elektronicznie kierując zamówienie na adres: [email protected]
© Copyright by Wydawnictwo Naukowe Akapit, Kraków 2008
All Rights Reserved
Printed in Poland
Wydawanie książki dofinansowane przez
Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyższego
ISBN 978-83-60958-33-9
Nakład 1000 egz.
Wydawnictwo Naukowe „Akapit”, Kraków
ul. Komandsów 11/29, 30-334 Kraków
tel./fax (012) 280-71-51
e-mail. [email protected]; www.akapit.krakow.pl
SPIS TREŠCI
Rozdział 1.
PODSTAWOWE WIADOMOŚCI O METALACH I STOPACH ..................... 7
1.1.
1.2.
1.3.
1.4.
1.5.
1.6.
1.7.
1.8.
Wprowadzenie ................................................................................................... 7
Cechy charakterystyczne metali ...................................................................... 10
Budowa krystaliczna metali ............................................................................. 12
Podstawowe układy równowagi stopów podwójnych ..................................... 18
Właściwości fizyczne metali............................................................................ 23
Właściwości mechaniczne metali .................................................................... 30
Właściwości użytkowe metali.......................................................................... 33
Stopy stosowane do otrzymywania odlewów .................................................. 36
1.8.1. Ogólne wiadomości o procesach metalurgicznych ............................... 37
1.8.2. Paliwa stosowane w procesach metalurgicznych .................................. 38
1.8.2.1. Stałe i ciekłe paliwa technologiczne ......................................... 39
1.8.2.2. Gazowe paliwa technologiczne ................................................ 45
1.8.3. Materiały ogniotrwałe i ich właściwości ............................................... 46
1.8.4. Wytwarzanie podstawowych surowców stosowanych do
sporządzania stopów odlewniczych....................................................... 49
1.8.4.1. Wytwarzanie surówki ............................................................... 49
1.8.4.2. Otrzymywanie miedzi............................................................... 59
1.8.4.3. Otrzymywanie cynku ................................................................ 62
1.8.4.4. Otrzymywanie ołowiu .............................................................. 66
1.8.4.5. Otrzymywanie cyny .................................................................. 68
1.8.4.6. Otrzymywanie magnezu ........................................................... 70
1.8.4.7. Otrzymywanie aluminium ........................................................ 71
1.8.5. Charakterystyka stopów odlewniczych ................................................. 74
1.8.5.1. Staliwo ...................................................................................... 74
1.8.5.2. Żeliwo ....................................................................................... 78
1.8.5.3. Odlewnicze stopy metali nieżelaznych..................................... 97
LITERATURA ...................................................................................................... 110
ROZDZIAŁ 2.
WŁAŚCIWOŚCI TECHNOLOGICZNE I METODY WYTAPIANIA
STOPÓW ODLEWNICZYCH .......................................................................... 111
2.1. Właściwości technologiczno-odlewnicze ...................................................... 111
2.2. Wytapianie stopów odlewniczych ................................................................. 134
2.2.1. Wytapianie staliwa .............................................................................. 134
2.2.1.1. Proces konwertorowy ............................................................. 134
2.2.1.2. Wytapianie stali w piecu elektrycznym łukowym .................. 139
2.2.1.3. Wytapianie stali w piecu elektrycznym indukcyjnym ............ 141
2.2.1.4. Wytapianie stali w piecu martenowskim ................................ 141
2.2.1.5. Właściwości odlewnicze staliwa ............................................ 144
2.2.2. Wytapianie żeliwa ............................................................................... 145
2.2.2.1. Żeliwiak .................................................................................. 146
2.2.2.2. Piece elektryczne indukcyjne ................................................. 151
2.2.2.3. Piece elektryczne łukowe ....................................................... 152
2.2.2.4. Właściwości odlewnicze żeliwa ............................................. 152
2.2.3. Wytapianie i właściwości odlewnicze stopów metali nieżelaznych ... 154
2.2.3.1. Wytapianie stopów metali nieżelaznych ................................ 154
2.2.3.2. Właściwości odlewnicze stopów metali nieżelaznych ........... 161
LITERATURA ...................................................................................................... 162
ROZDZIAŁ 3.
WYTWARZANIE ODLEWÓW ........................................................................ 163
3.1. Podstawowe informacje o modelach, płytach modelowych i rdzeniach ....... 163
3.1.1. Podział modeli ..................................................................................... 164
3.1.2. Rodzaje płyt modelowych ................................................................... 166
3.1.3. Rodzaje rdzennic ................................................................................. 172
3.2. Materiały stosowane do wytwarzania modeli i rdzennic ............................... 175
3.3. Wytyczne do konstruowania odlewów, modeli i rdzennic ............................ 182
3.3.1. Zasady opracowywania projektu technologicznego ............................ 193
3.4. Zasady wytwarzania modeli i rdzennic.......................................................... 216
3.4.1. Modele i rdzennice wytwarzane z drewna – sposoby łączenia
drewna, zabezpieczenia ....................................................................... 218
3.4.2. Modele i rdzennice wytwarzane z tworzyw metalowych .................... 224
3.4.3. Modele i rdzennice wytwarzane z tworzyw sztucznych ..................... 227
3.5. Materiały formierskie..................................................................................... 228
3.5.1. Charakterystyka materiałów formierskich........................................... 228
3.5.1.1.Podstawowe materiały formierskie ......................................... 229
3.5.1.2. Pomocnicze materiały formierskie ......................................... 240
3.5.2. Właściwości piasków i mas formierskich ........................................... 247
3.5.3. Ogólna charakterystyka mas formierskich, rdzeniowych i powłok
ochronnych .......................................................................................... 258
3.5.3.1. Masy klasyczne....................................................................... 259
3.5.3.2. Masy ze spoiwem ................................................................... 259
3.5.3.3. Powłoki ochronne na formy i rdzenie..................................... 270
3.5.4. Podstawowe zasady sporządzania mas ................................................ 272
3.6. Ogólne wiadomości o wykonywaniu form, rdzeni i odlewów ...................... 286
3.6.1. Ręczne wykonywanie form ................................................................. 296
3.6.2. Ręczne wykonywanie rdzeni ............................................................... 312
3.6.3. Suszenie form i rdzeni ......................................................................... 317
3.6.4. Maszynowe wykonywanie form i rdzeni............................................. 321
3.6.4.1. Maszyny formierskie .............................................................. 323
3.6.4.2. Maszyny do wykonywania rdzeni .......................................... 329
3.6.5. Końcowe czynności związane z wykonaniem odlewu ........................ 332
3.6.6. Wpływ czynników technologicznych na właściwości odlewów ......... 340
3.6.7. Specjalne metody formowania i odlewania ......................................... 341
3.6.7.1. Specjalne metody wytwarzania form ..................................... 341
3.6.7.2. Specjalne metody odlewania .................................................. 351
3.6.8. Transport w odlewni ............................................................................ 359
3.6.9. Wady odlewów i ich usuwanie ............................................................ 365
3.6.9.1. Grupy wad odlewów ............................................................... 365
3.6.9.2. Sposoby usuwania wad ........................................................... 369
LITERATURA ...................................................................................................... 374