Ливарне виробництво складний і трудомісткий процес, основною сировиною якого є ливарнісплави різних складів. Ливарними називають сплави кольорових і чорних металів, які мають комплексами різних властивостей. Сплави використовуються для виготовлення різноманітних виливків і для отримання якісного результату повинні володіти рядом певних фізико-хімічних особливостей (високоміцного, вологотекучість, усадка, схильність до ліквідації, газопоглинання і появи тріщин).
Давайте більш детально розглянемо чинники і властивості металу:
Низька температура плавлення - чим нижче температура плавлення, тим менше витрат на енергоспоживання, плавку і перегрів сплаву, тим самим нижча собівартість продукції.
Жидкотікучість – здатність сплаву рівномірно розподіляться і вільно приймати ливарну форму, заповнюючи всі контури її простору. При низькій жидкотекучести сплаву форма може бути не повністю або нерівномірно заповнена. Жидкотікучість безпосередньо залежить від природного будови сплаву, його температури, а також від напору і швидкості заливки металу в форму і її конструкції.
Усадка - властивість сплаву зменшаться в обсязі в процесі охолодження і затвердіння. Процес усадки сплавів металу залежить від фізико-хімічного складу сплаву, температури металу, форми і теплопровідності виливки. Розрізняють два види усадки: об'ємну і лінійну. Одиниця виміру, яка визначається у відсотках. В результаті об'ємної усадки можуть утворюватися пори і раковини в литві. Лінійна усадка виражається в вимірі розмірної точності виливка при повному її охолодженні. Високий % усадки є негативним показником.
Ліквідація – одна з властивостей сплавів металу, що виникає в процесі кристалізації (затвердіння) і впливає на неоднорідність хімічного складу під час заливки. Ліквідація утворюється через різну розчинність компонентів сплаву в рідкому і твердій фазі. У масивних перетинах виливка ліквідація найбільш помітна.
Формозаповнювальність – здатність сплавів повністю повторити контур в особливо тонких перетинах виливка. Ефективність даного методу залежить від ряду факторів: в'язкістю сплаву, формою і розмірами кристалів, температурним інтервалом кристалізації, способом заливки, наявності газів в формі і умов вентиляції. Відцентрова заливка сприяє поліпшенню заповнення форм.
У ливарному виробництві для виготовлення виливків використовуються різні види сплавів.
Чавун є одним з найбільш затребуваних ливарних матеріалів. До числа переваг відноситься відносно низька вартість матеріалу при досить високих технологічних властивостях. На сьогоднішній день зі сплаву чавуну отримують різноманітні деталі простих і масивних форм. Виливки легко обробляються на верстатах.
Для отримання деталей з високою міцністю застосовується сталь. У машинобудівній галузі лиття із сталі складає близько 40-60% від загального обсягу. Маса відливок може доходити до декількох десятків тонн, а товщина стінок доходити до 300 мм. Жидкотікучість стали приблизно в 2 рази нижче, ніж у чавуну. Оливки зі сталі отримують в процесі різних видів лиття: лиття в кокіль, відцентрове лиття, лиття в піщаних формах і іншим способам.
Кольорові сплави – це сплави на основі міді з додаванням різних інших металів, а саме мідні, цинкові, алюмінієві, нікелеві, свинцеві, магнієві, літієві, титанові та ін. сплави. За рахунок дорожнечі вартості металу кількість виливків становить приблизно 5% від загального обсягу лиття. Найчастіше виливки з кольорового металу застосовуються в особливих випадках, коли важлива електропровідність, тепловодному, стійкість від корозії, антіфрікционность.
Латунь - це сплави міді складаються з багатьох компонентів основним з яких є цинк (14-45%). До складу додатково можуть входити інші метали такі як свинець, олово. Сплави з латуні мають позитивний показник жидкотекучести, мають антикорозійними властивостями, мають відносно високу усадку і здатність тверднути при температурі 30-70 º С, що обумовлює можливість утворення пористості і тріщин.
Алюмінієві сплави – мають досить високу електропровідність, міцність і легко обробляються. Найчастіше алюмінієві сплави використовуються для тонкостінних виливків.
Магнієві сплави – складаються з матеріалів володіють високою пластичністю і міцністю. Магнієві сплави легше, ніж алюмінієві і забезпечують простоту в процесі мехобработки. Магнієві сплави мають свої недоліки, а саме схильність до окислення, нестійкість до появи корозії і здатність займатися при температурі вище 600 ° С. Для підвищення стійкості від корозії магнієвий сплав в рідкому стані обробляють кальцієм і гексахлоретаном, для підвищення міцності в магнієві сплави додають невелику кількість торію, цирконію та інших металів.
У ливарному виробництві на сьогоднішній день широко поширене застосування кольорових сплавів, що позитивно впливає на динаміку зростання продукції, що випускається.