Наиболее часто встречающимися литейными дефектами являются раковины, газовые поры, горячие трещины, а также тонко-стенность отдельных частей изделия.
Отклонения геометрической формы обычно проявляются в уменьшении размеров против чертежных, что в основном происходит из-за неправильной установки стержней или их недостаточно прочного закрепления в форме. В результате стержень сдвигается со своего места или даже всплывает в процессе заливки. При этом размер одной стенки детали уменьшается, а другой увеличивается.
Для предотвращения таких дефектов необходимо:
- предусматривать в соответствующих местах газоотводящие каналы;
- устраивать прибыли, в которых собираются газы и неметаллические включения;
- создавать требуемую газопроницаемость стержневой и формовочной смеси;
- применять холодильники в виде металлических вкладышей, гвоздей или шпилек в формах для регулирования скорости охлаждения отдельных участков отливки;
- закреплять недостаточно прочные места формы и стержни специальными металлическими шпильками и т. д.
Существенное влияние на качество отливок оказывают также состав, влажность и технология приготовления формовочных и стержневых смесей.
Качество термического упрочнения отливок контролируют измерением твердости металла, которая, например, для ударно-тяговых поверхностей контура зацепления автосцепок, рефрижераторных и пассажирских вагонов должна быть не менее НВ 450.
Для получения более точной геометрической формы отливок, уменьшения трудоемкости работ на доводочных операциях при одновременном повышении качества рекомендуется использовать метод литья в корковые формы.
С помощью пескоструйных машин наносят на горячие металлические модели специальную формовочную смесь, состоящую из промытого песка, новолачной смолы (термопластичной, фенольно-формальдегидной) и уротропина.
После оплавления состава получаются корковые полуформы с толщиной стенки 8—10 мм. Эти полуформы с предварительно вставленными в них стержнями склеивают, получая целую форму.
Корковую форму 3 устанавливают в металлический ящик-опоку 6 на специальные опоры, после чего пространство между формой и стенками опоки заполняют металлической дробью .2 с последующим виброуплотнением. Металл заливают через литниковую систему 4. Дно опоки выполняют в виде решетки 1, через которую с помощью специальной установки газы отсасываются по каналу 5.
После остывания и освобождения опоки от отливки производят предварительную, вибрационную очистку деталей, а затем удаляют литниковую систему.
После дробеструйной очистки детали подвергают термообработке и зачищают до чертежных размеров. После изготовления корпуса автосцепки и деталей механизма сцепления производится сборка автосцепки с подгонкой деталей по соответствующим шаблонам.
Операции по отливке в песчаные формы тягового хомута из стали 20ГЛ-Б в основном аналогичны приведенным выше. Повторную термообработку обычно выполняют в тех случаях, когда деталь не выдержала механических испытаний или после заварки крупных дефектов.
Общими для технологии литья являются следующие требования:
- при заливке из ковша расстояние от начала струи до литниковой воронки должно быть не более 200—250 мм;
- время процесса заливки должно составлять 20—30 с;
- температуру термообработки контролируют автоматически с использованием термопар и самопишущих потенциометров.
Стержни для форм сушат в сушилах горизонтального и вертикального типа. Для повышения стойкости стержней к высокой температуре используют противопригарную краску.