Область рационального применения литейных сплавов
Выбор материала отливки в первую очередь зависит от условий эксплуатации детали: испытываемых нагрузок, температуры, агрессивности окружающей среды и других факторов. Фасонные изделия, не подвергаемые ударным нагрузкам, действию растяжения и изгиба, обычно изготовляют из чугуна. Для деталей машин, работающих в тяжелых условиях и испытывающих большие нагрузки, применяют сталь. Однако получение крупных отливок из стали затруднено.
Серый чугун, который широко применяют для изготовления корпусных деталей, является хорошим конструкционным материалом с низкой стоимостью, обладающим хорошими литейными свойствами и обрабатываемостью резанием. Из серого чугуна марок СЧ15, СЧ20 получают корпусные детали металлорежущих станков, сельскохозяйственных машин, центробежных насосов, редукторов и многие другие изделия. Для изготовления деталей автомобильных и тракторных двигателей, которые должны обладать повышенной прочностью, применяют отливки из серого чугуна марок СЧ25, СЧ30.
Корпуса паровых турбин, работающих при давлении до 2 МПа и температуре до 250 °С, производят из углеродистой стали ЗОЛ. Для паровых турбин, работающих при температуре 400...500 °С, применяют молибденовые и хромомолибденовые стали марок 30ХНМЛ, 35ХГСЛ. Для работы при более высоких температурах корпуса деталей изготавливают из стали с присадкой ванадия и титана (сталь 13ХНДФТЛ).
Изделия, условия работы которых связаны с вибрацией либо значительными изгибающими или скручивающими моментами и ударными нагрузками, получают из ковкого чугуна или стали (например, отливки корпуса редуктора, заднего моста, дифференциала, руля). Корпуса высоконапорных центробежных многоступенчатых насосов изготовляют из стали и высокопрочного чугуна.
Для деталей, работающих в специфических условиях, применяют высоколегированные стали со специальными свойствами: коррозионно-стойкие (25X18Л, 15Х18Н9ТЛ и др.), жаростойкие (15Х9С2Л и др.), жаропрочные (15Х22Н15Л и др.), износостойкие с высокой сопротивляемостью износу при абразивном и ударном воздействии (110Г13Л, 15Х34Л и др.). Следует помнить, что все высоколегированные стали обладают низкими литейными свойствами. Стальные отливки получают массой от нескольких граммов до нескольких десятков тонн с толщиной стенки 1...300 мм.
Большинство цветных сплавов обладают высокой жидкотекучестью и обрабатываемостью режущим инструментом. Однако применение их в машиностроении ограничено более низкими, чем у черных металлов, механическими свойствами и более высокой стоимостью. Из оловянистых бронз изготавливают арматуру, шестерни, подшипники, втулки и др. Безоловянные бронзы используют как заменители оловянных; из них выпускают тяжелонагруженные шестерени и зубчатые колеса, корпуса насосов, детали для химической и пищевой промышленности.
Латуни применяют для изготовления различной аппаратуры морского судостроения, работающей при температуре до 300 °C, втулок и сепараторов подшипников, нажимных винтов, гаек прокатных станов и др.
Отливки из алюминиевых сплавов широко используют для производства деталей в авиационной и ракетной технике, автомобильной, приборостроительной, машиностроительной, судостроительной и электротехнической промышленности. Из алюминиевых сплавов изготовляют блоки двигателей внутреннего сгорания, корпуса насосов, судовые винты, детали авиационных двигателей и др.