Минусы алюминиевых моторов
Итак, алюминиевые моторы легче, чем чугунные. Также алюминиевые двигатели имеют лучший теплоотвод по сравнению с чугунными блоками (лучшая теплоотдача). В результате алюминиевые моторы работают более гладко и устойчиво.
Главным же недостатком алюминиевых моторов является недостаточная прочность блока цилиндров. К сожалению, жаропрочность при высоких температурах у алюминиевых движков хуже по сравнению с чугунными. Особенно это плохо, когда двигатель небольшой, поскольку при маленьких размерах алюминиевого блока цилиндров конструкторам тяжело придать ему хорошую прочность. Но самое ужасное, что с такими алюминиевыми моторами в последние годы стало модно ставить турбину, которая также негативно влияет на температуру в двигателе, оказывая на хрупкий алюминиевый блок двигателя свое отрицательное воздействие.
Вот почему некоторые автопроизводители по-прежнему в турбированных автомобилях используют чугунные тяжелые двигатели. Так надежней и долговечней.
Также главный минус алюминиевых моторов – это их плохая ремонтопригодность. К сожалению, многие алюминиевые двигатели отремонтировать очень тяжело, в отличие от чугунных моторов, где толстый блок цилиндров легко подлежит нескольким расточкам.
Почему же тогда автомобильные компании популяризировали во всем мире алюминиевые двигатели? А все дело в экологии. Из-за постоянного ужесточения экологических норм автопроизводители вынуждены любыми способами снижать расход топлива в новых транспортных средствах, который напрямую влияет на уровень вредных выбросов в выхлопе. А согласно исследованиям, расход топлива может быть уменьшен на 6-8% при каждом снижении веса автомобиля на 10%.
Чугунный элемент двигателя
Именно поэтому последние 5-7 лет автомобильные компании постоянно ломают голову, как уменьшить вес всех автокомпонентов в транспортном средстве. В том числе, как вы уже поняли, уменьшение веса коснулось и подкапотного пространства. Так что нет ничего удивительного, что многие автомобильные компании стали так активно продвигать свои новые облегченные модели, оснащенные полностью алюминиевыми двигателями. То есть основная причина появления менее ремонтопригодных моторов – это снижение потребления топлива и вредных веществ в выхлопе транспортных средств.
Шестой движок — описание технических характеристик
Основные технические характеристики мотора:
- Блок 2106 цилиндров изготовлен из чугуна.
- Питание производится по карбюраторной схеме.
- Тип мотора — бензиновый, рядный.
- Число цилиндров в блоке равно 4.
- Каждый цилиндр диаметром 79 мм оборудован двумя клапанами.
- Величина хода поршня равна 80 мм.
- Степень сжатия движка равна 8,5 атмосфер.
- Мощность двигателя ВАЗ 2106 — 75 лс.
- Обороты равны 5400 об/мин.
- Величина крутящего момента 116 Нм.
- Рекомендуемое топливо — АИ 92.
- Вес двигателя ВАЗ 2106 в сборе равен 121 кг.
- Замена масла в двигателе ВАЗ 2106 — требуемое количество 3,5 литров.
- Виды рекомендованных марок моторного масла:10w-40,5w-40, 15w-40, 5w-30.
- Тюнинг ВАЗ 2106 — лошадиный равен 200.
Каждая инженерная доработка привела к значительному улучшению конструкции, о чем свидетельствует представленная характеристика двигателя ВАЗ 2106.
Параметры чугуна
Плотность — 7,2 г/см3. Температура плавления составляет 1200 °С. Хрупкость и малая пластичность сплава обусловлена следующими факторами:
- Увеличение длины связи, между атомами Fe, из-за повышенного содержания углерода;
- Неполное внедрение атомов углерода в структуру матрицы железа в связи с низкой, по сравнению со сталью, температурой плавления.
Именно по этим причинам, данный твердый металлический раствор нашел широкое применение в производстве деталей, обладающих высокой прочностью. Однако, он не подходит для продукции, подвергающейся нагрузкам, значения которых быстро изменяются во времени.
Блок — цилиндр — двигатель
Блок цилиндров двигателя составляет одно целое с верхней частью картера.
Блок цилиндров двигателя, картер сцепления и картер коробки передач со своей задней крышкой сцентрированы при сборке при помощи полых штифтов. В собранном состоянии они образуют единую жесткую конструкцию, укрепленную на кузове в трех точках: на двух передних опорах, расположенных по обеим сторонам блока, и на задней опоре, которая крепится снизу к задней крышке картера коробки передач.
Блок цилиндров двигателя литой из серого чугуна. В верхней части блока расположена водяная рубашка. Нижняя часть блока является картером кривошипного механизма. Блок имеет пять опор для коренных подшипников. К передней стенке блока крепится корпус шестерен распределения с крышкой, в задней плоскости блока имеются места для крепления пускового двигателя и муфты главного сцепления.
Блок цилиндров двигателя состоит из двух частей, сболченных вместе. Рабочие цилиндры запрессованы в блок цилиндров. Рабочий поршень чугунный, с масляным охлаждением. Масло для охлаждения поршня поступает от шестеренчатого насоса через отверстия, сделанные в коленчатом вале, шатуне и поршневом пальце. Шатун двигателя не имеет верхней головки. Крепление шатуна к поршневому пальцу осуществляется двумя болтами. Распределительный вал расположен в верхней части блока и приводится в движение от коленчатого вала посредством цепной передачи. Газосмесительный клапан один на все восемь цилиндров.
Блоки цилиндров двигателей являются базовыми деталями, качество восстановления которых оказывает. Суще-ственное влияние на качество ремонта двигателей, условия работы деталей тильзопоршневой группы и криво-шипн О Шатунного механизма.
|
Конструкция ключа с точным.| Контроль силы затяжки при помощи деформируемого подкладного кольца. |
Блок цилиндров двигателя, имеющий в поперечном сечении вид, изображенный на рис. 324, притягивается к картеру шпильками длиной 400 мм, с диаметром стержня 18 мм.
Блоки цилиндров двигателей, головки блоков, впускные и выпускные трубы и другие корпусные детали подвергают испытаниям на герметичность на специальных гидравлических стендах.
Блок цилиндров двигателя изготовляется из алюминиевого сплава, имеет сменные мокрые гильзы цилиндров и не имеет в своем теле никаких изнашиваемых опорных втулок. Ремонт блока цилиндров заключается только в тщательной очистке и промывке от смолистых отложений нижней части; в промывке масляных ка налов; в очистке рубашки охлаждения от накипи и в проверке геометрии постелей под вкладыши коренных подшипников.
Блоки цилиндров двигателей трактора изготавливают из чугуна с твердостью НВ 170 — 241 и повышенной прочностью и из-носостой костью.
Блоки цилиндров двигателей трактора изготавливают из чугуна с твердостью 170 — 241 НВ и повышенной прочностью и износоустойчивостью.
Блок цилиндров двигателя Москвич-412 ( рис. 5) и ГАЗ-24 отлит из алюминиевого сплава. К блоку 21, являющемуся базовой деталью, при сборке крепят узлы и детали двигателя.
|
Блок цилиндров и картер двигателя ЗИЛ-130. |
Блок цилиндров двигателя ЗИЛ-130 ( рис. 7) отлит из серого чугуна. В гнезда для цилиндров вставлены съемные мокрые гильзы, наружные стенки которых омываются охлаждающей жидкостью. Со снятыми гильзами полость водяной рубашки в блоке полностью открыта и может быть легко очищена от накипи. В верхнюю часть каждой гильзы запрессована короткая вставка 2 ( рис. 
из кислотоупорного легированного ( нерезистового) чугуна, обладающая высокой износостойкостью.
|
Блок цилиндров и картер двигателя ЗИЛ-130. |
Цилиндры и хонингование
Рабочие цилиндры могут быть выполнены непосредственно как часть блока, а могут применяться гильзы. На поверхность цилиндров наносится специальный никелькремниевый сплав – никасил. Это очень прочный материал, защищающий кольца поршня от трения. Поверхность полируется до зеркала, чтобы свести к минимуму трение в условиях ограниченного поступления масла.
Хон цилиндра
Для улучшения смазки внутренней поверхности цилиндров применяют хонингование. Хон наносится специальным инструментом с головкой и абразивными брусками. В итоге на поверхности образуется выгравированная сетка. В ее желобках лучше удерживается масло. На внутренних стенках с хоном образуется масляная пленка, в результате чего значительно снижается трение и повышается ресурс деталей. Повторное хонингование, как правило, делается во время расточки двигателя или замены гильз.
Мартенситно-стареющие высокопрочные стали
Мартенситно-стареющие высоколегированные стали обладают значительной прочностью, которая может быть увеличена выделением вторичных фаз (преципитатов). Это сплавы железа с никелем (8…22%), иногда с кобальтом и очень малым содержанием углерода (меньше 0.03%). Для старения в мартенсите сплавы легируют титаном, молибденом, вольфрамом. Никель и кобальт уменьшают растворимость легирующих добавок в а-железе (Fea), что приводит к упрочнению при старении и повышает сопротивление хрупкому разрушению. Содержание углерода небольшое, поскольку относительно высокое содержание никеля приводит к образованию графита в структуре, что может вызвать снижение прочности и твердости стали.
Типичная тепловая обработка состоит в нагреве стали выше 830°С и охлаждении на воздухе. В результате получается безуглеродистый мартенсит. Последующая механическая обработка и деформация стали приводят к увеличению ее твердости путем выделения преципитатов при нагреве выше 500°С в течение двух или трех часов. До обработки материал имеет типичный предел прочности на растяжение около 700 МПа, или МНм2, и твердость 300 HV, в то время как после обработки соответственно около 1700 МПа, или МНм2, и 550 HV.
(См. Составы мартенситно-стареющих сталей и Механические свойства мартенситно-стареющих сталей.)
Rimoyt.com
Чугун. Виды чугуна: белый, серый, ковкий, высокопрочныйЧугун – сплав железа (Fe>90%) с углеродом (C от 2,14% до 6,67%). Углерод может содержаться в чугуне в виде графита (С) или цементита (Fe3C). Также чугун содержит примеси кремния, марганца, фосфора и серы. Чугуны со специальными свойствами содержат также легирующие элементы – хром, никель, медь, молибден и др. Чугун – наиболее широко применяемый материал для изготовления литых деталей, используемых при относительно невысоких напряжениях и малых динамических нагрузках. Преимущества чугуна в сравнении со сталью – высокие литейные свойства и небольшая стоимость. Чугуны также лучше обрабатываются резанием, чем большинство сталей (кроме автоматных сталей), но плохо свариваются, обладают меньшей прочностью, жесткостью и пластичностью. В зависимости от состояния углерода в чугуне различают: белый чугун серый чугун(ГОСТ 1412 — «Чугун с пластинчатым графитом для отливок») ковкий чугун(ГОСТ 1215 — «Отливки из ковкого чугуна») высокопрочный чугун(ГОСТ 7293 — «Чугун с шаровидным графитом для отливок»)
Белый чугун
В белом чугуне весь углерод находится в связанном состоянии в виде цементита Fe3C. У белого чугуна высокая износостойкость и твердость, однако он хрупок и плохо обрабатывается резанием, поэтому в машиностроении они находят ограниченное применение и идут, в основном, в передел на сталь. По содержанию углерода серый чугун подразделяют на:Доэвтектический с содержанием углерода от 2,14% до 4,3% Эвтектический с содержанием углерода 4,3% Заэвтектический с содержанием углерода от 4,3% до 6,67%. В сером, ковком, высокопрочном чугунах весь углерод или большая его часть находится в виде графита различной формы (их еще называют графитными).
Серый чугун
В структуре серых чугунов графит пластинчатой формы. Серые чугуны содержат: 3,2-3,5% углерода, 1,9-2,5% кремния, 0,5-0,8% марганца, 0,1-0,3% фосфора и менее 0,12% серы. Отливки деталей из серых чугунов получают в кокилях – земляных или металлических формах. Серый чугун находит широкое применение в машиностроении. Ввиду невысоких механических свойств у отливок из серого чугуна и простоты получения их применяют для изготовления деталей менее ответственного назначения, деталей, работающих при отсутствии ударных нагрузок. В частности из них делают крышки, шкивы, станины станков и прессов. Пример обозначения серого чугуна: СЧ32-52. Буквы обозначают серый чугун (СЧ), первое число обозначает предел прочности при растяжении (32 кгс/мм2 или 320 МПа), второе число – предел прочности при изгибе.
Ковкий чугун
В структуре ковких чугунов графит хлопьевидной формы. Ковкие чугуны содержат: 2,4-3,0% углерода, 0,8-1,4% кремния, 0,3-1,0% марганца, менее 0,2% фосфора, не более 0,1% серы. Ковкий чугун получают из белого чугуна в результате нагрева и длительной выдержки. Эту процедуру называют графитизирующим отжигом или томлением. Пример обозначения ковкого чугуна: КЧ45-6. Буквы обозначают ковкий чугун (КЧ), первое число — предел прочности при растяжении (45 кгс/мм2 или 450 МПа), второе – относительное удлинение в % (6%).
Высокопрочный чугун Высокопрочный чугун содержит графит шаровидной формы. Он имеет наиболее высокие прочностные свойства. Высокопрочный чугун содержит: 3,2-3,8% углерода, 1,9-2,6% кремния, 0,6-0,8% марганца, до 0,12% фосфора и не более 0,3% серы. Высокопрочный чугун получают путем модифицирования (т.е. введения добавки-модификатора – магния) жидкого расплава. Модификаторы способствуют образованию графитных включений шаровидной формы, благодаря чему механические свойства такого чугуна приближаются к свойствам угеродистых сталей, а литейные свойства выше (но ниже, чем у серых чугунов). Из высокопрочных чугунов изготавливают ответственные детали для машиностроения — поршни, цилиндры, коленчатые валы, тормозные колодки. Также из высокопрочного чугуна изготавливают трубы. Пример обозначения высокопрочного чугуна: ВЧ45-5. Буквы обозначают высокопрочный чугун (ВЧ), первое число обозначает предел прочности при растяжении (45 кгс/мм2 или 450 МПа), второе – относительное удлинение в %.
Чугун серый
Серый чугун широко применяется в машиностроении. Такое название он получил по серому цвету излома, обусловленному наличием в структуре чугуна свободного углерода в виде графита. По виду металлической основы различают серые чугуны перлитные, перлитно-ферритные и ферритные.
Таблица 1. Чугуны серые литейные, их основные свойства и применение
| Марка | σв МПа | НВ | Свойства и применение |
| Сч10 | 275 | 139-274 | Малоответственные отливки с толщиной стенок до 15 мм (корпуса, крышки, кожухи и др.), детали, для которых прочностная характеристика не является обязательной,- опоки, арматуру, рамки, сковороды, декоративные детали, массивные строительные колонны, фундаментные плиты |
| СЧ15 | 314 | 160-224 | Малоответственные отливки с толщиной стенок 10 – 30 мм (трубы, корпуса клапанов, вентили при давлении – до 20 МПа и др.), корпусные малонагруженные детали, подмоторные плиты, рычаги, шкивы, маховики, емкости для масла и охлаждающей жидкости, корпуса фильтров, фланцы, крышки, звездочки цепных передач |
| СЧ18 | 354 | 167-224 | Ответственные отливки с толщиной стенок 10 – 20 мм (шкивы, зубчатые колеса, станины, суппорты и др.) |
| СЧ20 | 397 | 167-236 | Ответственные отливки с толщиной стенок до 30 мм (блоки цилиндров, поршни, тормозные барабаны, каретки и др.), для изготовления базовых корпусных деталей повышенной прочности и износостойкости, деталей, к которым предъявляются требования герметичности при давлении до 8 МПа (80 кгс/см 2 ), корпусов, коробок передач, шпиндельных бабок, балансиров, планшайб, гильз, кареток, цилиндров, насосов, золотников, арматуры, компрессоров |
| СЧ25 | 450 | 176-245 | Ответственные отливки с толщиной стенок до 40 мм (кокильные формы, поршневые кольца и др.), для изготовления базовых корпусных деталей повышенной прочности и износостойкости, деталей, к которым предъявляются повышенные требования к герметичности |
| СЧ3О | 490 | 177-250 | Ответственные отливки с толщиной стенок до 60 мм (поршни, гильзы дизелей, рамы, штампы и др.), для изготовления кронштейнов, салазок столов и суппортов, деталей с поверхностной закалкой, цилиндров, корпусов насосов, дизелей и двигателей внутреннего сгорания, поршневых колец, коленчатых и распределительных валов |
| СЧ35 СЧ45 | 540 | 193-264 | Ответственные высоконагруженные отливки с толщиной стенок до 100 мм (малые коленчатые валы, детали паровых двигателей и др.) деталей, для изготовления к которым предъявляются требования герметичности при давлении свыше 8 МПа |
Графит обладает низкими механическими свойствами. Он нарушает целостность металлической основы. Располагаясь между зернами металлической основы, графит ослабляет связь между ними. Поэтому серый чугун плохо сопротивляется растяжению и имеет очень низкую пластичность и вязкость. Чем крупнее и прямолинейнее графитовые включения, тем хуже механические свойства чугуна. Твердость серого чугуна, а также его сопротивление сжатию близки к показателям стали, имеющей такую же структуру, как у металлической основы чугуна.
Графит оказывает и некоторое положительное влияние на свойства чугуна, в частности, он повышает его износостойкость, действуя аналогично смазке, повышает обрабатываемость резанием, так как делает стружку ломкой, способствует гашению вибраций изделий, уменьшает усадку при изготовлении отливок.
Механические свойства серого чугуна могут быть улучшены равномерным распределением мелкопластинчатого графита в отливке. Это достигается путем специальной обработки – модифицирования, когда в жидкий чугун перед его разливкой вводят добавки, которые образуют дополнительные центры графитизации, в результате чего получается мелкопластинчатый графит. Чугун с таким графитом называют модифицированным. От обычного серого чугуна он отличается более высоким сопротивлением разрыву, однако пластичность и вязкость его при модифицировании не улучшаются.
По ГОСТ 1412-85 буквы СЧ в обозначении марки чугуна означают – серый чугун. Двузначная цифра соответствует пределу прочности при растяжении σв МПа. Стандарт нормирует предел прочности серых чугунов σв = 274÷637 МПа, твердость – 143÷637 НВ и химический состав.
Основные свойства серого чугуна и его применение приведены в таблице 1.
Способы литья
Наиболее современный способ это литье по газифицируемым моделям. Этот способ позволяет не только осуществлять литье чугуна, но и получать стальные отливки. Способ отличается экономичностью, экологичностью и возможностью повторного использования материала форм.
Способ состоит из следующих этапов.
Подготовка моделей
Модели делают из предварительно вспененного и подсушенного полистирола с размером зерна 0,3— 0,9 мм. (в зависимости от габаритов детали). Материал задувается в формы, запекается и охлаждается.
Литье по газифицируемым моделям
Модели склеивают или спаивают в блоки. Далее блоки опускают в ванну, чтобы нанести противопригарное покрытие и высушивают. Если конфигурация изделия сложная, то покрытие наносят из сопла.
Формовка
Блоки моделей помещают в опоку, размещенную на вибрирующем основании, постепенно засыпая их песчано-глиняной смесью, их «землей». Иногда засыпку производят слой за слоем, отдельно уплотняя каждый.
Засыпанные и уплотненные формы перевозят в заливочный цех. Вакуумный насос завершает уплотнение песка и придание ему достаточной прочности.
Заливка металла
Металл заливают прямо в материал модели. Жидкий расплав испаряет полистирольные модели и заполняет все детали рельефа.
Продукты сгорания полистирола удаляются вакуумным насосом прямо через стенки формы.
Завершающие операции
Отливки из чугуна остывают в форме. Темп снижения температуры и общая его длительность определяется весом детали, толщиной ее стенок и требованиями производственного процесса. Далее формы разбиваются, отливки очищаются от остатков противопригарной краски, удаляются литники.
Мифы
Есть несколько неверных или не точных фактов, которые передаются из уст в уста об алюминиевой посуде. Самым главным из них является миф о вредности такого сплава. При правильной обработке казана на его поверхности образуется пленка, которая не дает еде пригорать, и предотвращает выделение вредных веществ. К тому же качественная посуда проходит тестирования и проверки.
Второй миф связан с недолговечностью алюминиевой посуды. Многие ошибочно предполагают, что такой казан может легко расплавиться.
Но добиться такого от качественной литой посуды просто невозможно.
Третий домысел говорит о плохом качестве еды, которую приготовили в алюминиевом казане. Главной особенностью такой посуды является эффект томления. Да, чугунный казан лучше держит тепло, долго нагревается и остывает. Но и алюминиевая посуда справляется с этой задачей отлично. То есть пища идеально приготовиться, если выдерживать необходимый температурный режим.
Внешние ссылки [ править ]
| Викискладе есть медиафайлы по теме чугуна . |
- Металлургия чугуна, Кембриджский университет
- Криминалистическая экспертиза: катастрофа на мосту Тэй
- Испанские чугунные мосты
| vтеПроизводство чугуна и стали | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
||||||||
| Производство чугуна ( металлургический завод ) |
|
|||||||
| Сталеплавильное производство ( сталелитейный завод ) |
|
|||||||
| Методы термообработки |
|
|||||||
| Производство по странам |
|
| Авторитетный контроль |
|
|---|
Технология литья из чугуна
Технология литья из чугуна впервые была освоена в Китае около Х века н.э., в Европе впервые упоминается в 14 веке, как материал для производства пушек. В России первое «литье чугунное, для делания пушек пригодное» относиться к эпохе Ивана IV Рюриковича. Расцвет эпохи чугуна наступил в 19-20 веках. В это время из него делали мосты и трубопроводы, фонари и ограды, элементы архитектурного декора и несущие конструкции зданий. Кроме того, из того же материала отливали рельсы, детали станков, и двигателей. Отдельно стоит упомянуть чугунную посуду, утюги и отопительные приборы.
Чугун также являлся исходным компонентом для производства стали мартеновским способом. Объем его производства был важнейшим показателем экономической мощи страны и ее военного потенциала. С изобретением недорогих технологий производства и обработки сплавов алюминия и стали значение чугуна как конструкционного материала заметно снизилось. Широкое развитие производства высокопрочных пластиков и композитных материалов окончательно оттеснило чугун с передовых позиций.
Втулки алюминиевых блоков цилиндров
Алюминиевые литейные сплавы, которые обычно применяют для изготовления блоков цилиндров, недостаточно твердые и износостойкие, чтобы непосредственно работала в паре скольжения с поршнями двигателей. Для этой цели подходят только заэвтектоидные алюминиевые сплавы типа AlSi17CuMg.
Поэтому в алюминиевых блоках цилиндров широко применяют чугунные втулки. Наиболее широко применяется метод установки чугунных втулок, при котором их вставляют в литейную форму блока цилиндра перед ее заливкой. Кроме того, чугунные втулки устанавливают также методом горячей запрессовки. Для создания прочной и износостойкой поверхности скольжения блока цилиндров применяют также различные методы напыления – термические, плазменные, электродуговые и другие.
Source: European Aluminium Association, 2011
Почему появляются задиры?
Причин этому явлению несколько:
Естественный износ. В данном случае задиры возникают не раньше, чем через 200 тысяч километров. Нередки случаи, когда дефекты отсутствовали спустя 500 и более тысяч километров.
Несвоевременная замена масла или езда с низким уровнем. В результате, теряется эластичность пленки и двигатель работает «на сухую». Кольца трутся о поверхность стенок, образовывая задиры. Специалисты рекомендуют производить замену масла каждые 10 тысяч километров.
Нарушение температурного режима двигателя. Это может спровоцировать не только царапины на стенках цилиндров, но и дефекты головки блока.
Проникновение в камеру инородных предметов. Это может быть пыль от грязного воздушного фильтра. Иногда — металлическая стружка от забитого масляного фильтра. Чтобы не допустить этого, меняйте данные расходники раз на 10 тысяч километров.
Использование топлива с ненадлежащим октановым числом. Может повлечь за собой детонацию, задиры и прогар клапанов.
Основные методы чугунного литья
Современная промышленность использует много различных методов производства чугунного литья. Они сводятся к нескольким основным методам литья:
в формы из глиняно-песчаной смеси (так называемое литье «в землю»)
внутрь формы помещается модель готового изделия, полностью повторяющаяся его форму, но превышающая его по размерам на величину литейной усадки. Глиняно-песчаная смесь трамбуется и уплотняется, обеспечивая полное прилегание к модели. Литье чугуна в форму осуществляется через специально предусмотренные отверстия — литники.
- в гипсовые формы (и из других отвердевающих растворов);
- в оболочковые формы;
- в кокиль (металлические защищенные формы);
- по выплавляемым моделям;
- под давлением.
- В газифицируемую модель
Специалисты различают несколько видов чугуна, в зависимости от содержания тех или иных примесей.
Виды чугуна
Серый чугун содержит от 2,9% до 3,7% графита и кремний, обладает отличными литейными свойствами:
- низкая температура плавления
- высокая текучесть расплава
- малая усадка.
Является подходящим материалом для корпусов станков и механизмов, поршней и блоков цилиндров двигателей. Высокая хрупкость исключает применение материала в деталях, работающих на изгиб и растяжение. Литье серого чугуна преимущественно проводится в песчаные формы и в кокиль.
Высокопрочный чугун, ВЧШГ, содержит графит в шаровидной форме. Этот вид графита отличается высокой вязкостью и ковкостью, пригоден для кузнечной обработки. Из него отливают трубы, трубопроводную арматуру, ответственные и высоконагруженные детали механизмов.
Высокопрочный чугун
Изделия из высокопрочного чугуна производят также методом литья в газифицируемую модель. Литье чугуна производится в форму из песчаной смеси, уплотненной вокруг полистироловых блоков моделей.
Для улучшения механических свойств отливки из высокопрочного чугуна подвергают термической обработке. Ее основные этапы:
- нагрев до 850 °C;
- выдержка в нагретом состоянии несколько часов;
- медленное остывание в минеральном масле при 350 °C.
Термообработка повышает однородность материала и снимает внутренние напряжения в отливке, снижая вероятность возникновения трещин в процессе эксплуатации
Когда не имеет смысла проводить сварку аргоном?
Часто в процессе эксплуатации автомобиля возникает необходимость провести смену датчика в корпусе двигателя или свечей. Вполне может оказаться, что эти элементы слишком сильно затянуты. В таком случае мастер или владелец может приложить чрезмерное усилие и просто отколоть кусок агрегата. Если это было произведено на месте установки свечки, придется покупать новый блок. При попытке сварки произойдут такие процессы:
- мастер произведет максимально аккуратное восстановление поврежденного места, но посадочный диаметр уже невозможно сделать идеальным для свечи;
- можно использовать вариант заплавки, а затем высверливания и нарезания нужной резьбы, но также невозможно сохранить необходимую высоту установки свечи;
- если речь идет о датчике, его также просто заплавляют и не используют в дальнейшем, ведь иначе придется выполнить невероятно сложные работы по восстановлению места установки;
- при трещине в самом корпусе снаружи можно быть уверенным в том, что трещина есть и внутри, поэтому варить ее можно только в некоторых ситуациях, о которых знает специалист;
- непрофессиональная сварка аргоном принесет большие проблемы, в таком случае лучше не выполнять никаких работ с поломанным блоком цилиндров, а просто купить новый.
Сварка аргоновой смесью происходит с помощью вольфрамового электрода, который нагревается до температуры порядка 4000 градусов при максимальном режиме
Это требует не только повышенной осторожности, но и достаточно высокого профессионализма. Достаточно поставит электрод не в ту точку, и он просто сделает еще одну дырку вместо сварки необходимых элементов вашего двигателя
Применение
Серый чугун нашел свое применение при получении отливок разной формы, для которых требуется высокая прочность при сжатии. Эта характеристика важна в основном при производстве литых станин, предназначенных для изготовления станочного оборудования. Применение этого материала ограничено высокой хрупкостью готовых изделий. Особенно это проявляется при наличии серьезных нагрузок на изгиб.
Не так давно, литейные характеристики серого чугуна были использованы при изготовлении кухонной посуды и иной бытовой утвари, в частности, чугунки, сковородки и пр. Выпущенная, с использованием литья, продукция отличалась простотой в производстве и низкой себестоимостью.
В наши дни с использованием литья производят нагруженные компоненты машин, которые работают без изгибающих нагрузок, например, детали поршневой группы которые установлены в ДВС.
Детали высокой прочности, отлитые из этого материал, обладают небольшой стоимостью и длительным временем эксплуатации. Можно смело сказать, что литые станины и корпуса станочного оборудования – это вечные компоненты станочного оборудования, в сравнении с другими узлами оборудования.
Чугуны марки СЧ15, СЧ18, СЧ20 применяют для слабо нагруженных деталей. Это: фланцы, крышки, маховик, корпус редуктора.
Марки СЧ20 и СЧ25 используют, где требуется повышенная нагрузка на детали. Это: поршни цилиндров, блоки цилиндров двигателя, станина станка.
Марки повышенной прочности и износостойкости СЧ30, СЧ35, СЧ40, СЧ45 использую в зубчатых колесах, гильзах двигателей, распределительных валах, шпинделях, для деталей паровых котлов. Эти марки обладают высокой теплостойкостью.
Рейтинг: /5 —
голосов
Особенности сварки двигательных блоков из чугуна
Методик сварки металлов существует множество, но для получения максимально надежного соединения отдельных деталей необходимо использовать проверенные технологии, способные гарантировать результативное выполнение сварочных работ.
Технология сваривания
Независимо от того, в каких условиях осуществляется сварка чугунного блока цилиндров, необходимо четко следовать следующим требованиям выполнения данного типа работ:
- Используя щетку по металлу, предварительно производят тщательную зачистку поверхности изделия (до блеска).
- Для снятия окисляющей пленки и различных химических налетов зачищенная поверхность обезжиривается специальными составами.
- Подбирается нужный флюс, выкладывается вдоль свариваемой кромки.
- На следующем этапе металл разогревается до необходимой температуры при помощи газовой горелки. На это понадобится несколько минут, но сразу начинать сваривание не рекомендуется.
- Металл можно соединять после достижения им установленной температуры. Сваривание блока цилиндров производится небольшими участками — приблизительно до 15 см за один проход.
- После создания шва металл нужно прогревать на протяжении еще нескольких минут, уменьшая температуру постепенно. Нельзя допускать быстрого охлаждения детали или резких температурных перепадов.
- Созданные сварные соединения необходимо проверить: на производстве эта процедура осуществляется специальными методами, в бытовых условиях производится визуальный осмотр.
Важно не забывать о нежелательных температурных перепадах, резком охлаждении сварного соединения. В процессе сварки нужно постоянно прогревать кромки деталей, а после каждого прохождения сваркой необходимо оббивать шлаковые отложения.
Трещины блока автомобильного двигателя
Существует три варианта сварки трещин блоков цилиндров из чугуна:
- нагревание всего изделия;
- нагревание только отдельных его участков, на которых образовались трещины;
- холодная сварка изделия без предварительного нагревания.
Горячая сварка
Нагревание всего элемента конструкции двигателя осуществляется в процессе сварочных работ с применением кислорода, ацетилена. Соединение осуществляется посредством формирования электрической дуги стальными или чугунными электродами со специальным покрытием. Изделие медленно нагревается до 600–650 градусов, для чего применяется стальной кожух с асбестовой прокладкой. Такая методика используется для заваривания трещин на труднодоступных участках детали.
