литье r 17

Когда слышишь про литье r 17, половина цеха сразу думает про марку стали, но это ж чушь – в наших печах это в основном чугунные серии, особенно у таких гигантов как АО Шаньси Боин Литье. На их сайте https://www.byzz.ru видно, что они как раз заточены на серый чугун и ВЧШГ, а r17 у них частенько всплывает в техкартах для ответственных узлов – типа кронштейнов для промышленных роботов или корпусов компрессоров.

Почему r17 не терпит спешки

Запомнил на всю жизнь случай с браком партии отливок для сельхозтехники – как раз по r17. Технолог гнал планы, уменьшил выдержку в форме до 40 минут, а потом мы полгода разбирали трещины в зонах перехода стенок. Металл здесь капризный – при резком охлаждении графит не успевает правильно сформироваться.

Особенно критично с толщиной стенок от 8 до 15 мм – тут даже колебания температуры в 20°C уже дают раковины. Один раз пришлось переделывать оснастку для корпуса воздушного компрессора, потому что литниковая система не учитывала скорость кристаллизации r17.

Сейчас всегда смотрю на структуру излома контрольных образцов – если вижу мелкие поры вдоль кромки, это верный признак, что где-то нарушили режим сушки форм. Кстати, у Шаньси Боин в описании продукции как раз акцент на стабильность характеристик – неспроста.

Графит и скрытые дефекты

Многие думают, что шаровидный графит в ВЧШГ – это уже гарантия прочности, но с r17 бывают сюрпризы. Как-то раз получили партию с идельным химическим анализом, а при механичке отвалились ушки креплений. Оказалось – перебор магния в модификаторе, и графит лег 'цветками' вместо шариков.

Особенно проблемно с тонкостенными отливками для автомобильных компонентов – там где толщина 4-6 мм. Приходится добавлять медь до 0.8% именно для r17, иначе предел текучести проседает на 15-20%.

Заметил по практике – если использовать песчано-глинистые смеси с низкой газопроницаемостью, в r17 чаще появляются раковины у тепловых узлов. Сейчас перешли на комбинированные формы с хромистым песком в ответственных зонах – брак упал втрое.

Термичка и остаточные напряжения

С отжигом r17 вечная головная боль – если греть выше 920°C, начинается рост зерна, а ниже 860°C – не убираются напряжения от литья. Как-то пробовали ступенчатый отжиг по японской методике, но для наших компрессорных крышек это оказалось избыточно.

Для деталей промышленных роботов вообще отдельная история – там где нужна стабильность герии при циклических нагрузках, мы после отжига еще делали нормализацию при 840°C с выдержкой 2 часа. Правда себестоимость подскакивала на 12%, но зато по гарантии ни одной возвращенной отливки за 3 года.

Интересно, что у Шаньси Боин в ассортименте как раз есть позиции для робототехники – наверное там похожие технологии используют. Жаль, конкретных режимов в открытом доступе нет.

Механическая обработка – где кроются риски

При фрезеровке плоскостей на r17 иногда проявлялись скрытые раковины – особенно в зонах приливов толщиной менее 5 мм. Сейчас перед чистовой обработкой обязательно делаем ультразвуковой контроль именно этих участков.

Резьбонарезка – отдельная тема. Если твердость по Бринеллю выходит за 220, метчик ломается, а ниже 180 – срывает витки. Пришлось разрабатывать спецрежимы с охлаждением эмульсией на основе сульфоресолфата для r17.

Для валов сельхозтехники вообще перешли на твердосплавный инструмент с покрытием TiAlN – да, дороже в 3 раза, но стойкость повысилась с 50 до 400 деталей на одну пластину.

Что не пишут в учебниках

Нигде не встретишь упоминания про 'утренний брак' – когда первую плавку в смену по r17 всегда идет с повышенным содержанием газов. Видимо, из-за остывания печи за ночь. Сейчас специально первую порцию пускаем на менее ответственные отливки.

Еще момент – при транспортировке стержней зимой если температура ниже -15°C, в r17 появляются микротрещины вдоль линии контакта стержня с отливкой. Пришлось в цехе ставить тепловые завесы перед заливкой.

Кстати, на сайте byzz.ru упоминают автомобильные отливки – вот там как раз r17 часто применяют для кронштейнов крепления КПП. Но ни слова не пишут про то, что для разных автопроизводителей приходится менять состав модификаторов – у одних допуск по фосфору строже, у других по сере.

Перспективы и ограничения

Сейчас пробуем добавлять в r17 висмут до 0.02% для улучшения обрабатываемости – вроде бы стружка становится более ломкой, но пока статистики мало. Главное – не превысить дозировку, иначе жидкотекучесть падает катастрофически.

Для новых моделей промышленных роботов начали применять комбинированное легирование ниобием и редкоземельными металлами – прочность на растяжение подняли до 650 МПа, но стоимость шихты выросла на 25%.

Думаю, если бы Шаньси Боин раскрыли часть своих наработок по r17 для сельхозтехники – многим бы литейщикам это сэкономило нервы. Хотя понятно, коммерческая тайна... Но по косвенным признакам – типа стабильности геометрии их отливок – видно, что с режимами кристаллизации там работали серьезно.