Details

Целью ВКР является исследование степени влияния температур на качество отливок из оловянной бронзы БрО5Ц5С5, получаемых методом ЛВМ, а также оптимизация технологического процесса литья для получения качественных художественных изделий массой до 10 кг. Методология проведения работы включает проектирование конструкции пробы, создание выплавляемых моделей и определение технологических параметров литья. Для достижения цели исследования была разработана проба на жидкотекучесть и заполняемость формы, которая позволяет оценить, как исследуемые технологические условия влияют на качество отливок с приведенной толщиной 1,25; 1,75 и 2,5 мм (диаметр элементов пробы 5; 7 и 10 мм, соответственно). Элементы пробы были изготовлены из модельного состава, аналогичного ВИАМ-102, а керамическая оболочковая форма – на основе этилсиликатного связующего. Керамические формы, изготовленные для заливки данной пробы, заливали в холодном и горячем состоянии при температурах 1100±10 и 1250±10ºС. В результате выполненных экспериментов было установлено, что при литье в горячую форму для получения качественных изделий, оптимальная температура заливки 1100±10ºС, а более высокие температуры нецелесообразны в связи с повышенным угаром в процессе плавки. При литье в холодную форму повышение температуры заливки до 1250±10ºС не позволяет получить отливки всех размеров без дефектов. При температуре заливки 1100±10ºС и 1250±10ºС качественные изделия получаются лишь в образцах с приведенной толщиной 1,75 и 2,5 мм. Для более тонких отливок требуется повышение температуры формы. На основе результатов, полученных с использованием разработанной пробы, которые показали, что температура заливки и температура формы существенно влияют на качество изделий из бронзы, были выбраны оптимальные условия для получения типовых отливок «Накладка» и «Подпятник» из сплава БрО5Ц5С5. Данные отливки имели различную толщину стенки и полученные результаты позволили сделать вывод, что для получения качественных изделий, толщиной 5-7 мм, оптимальными условиями является заливка расплава в горячую форму, при температуре 1150±10℃.

The purpose of the work is to study the degree of influence of temperatures on the quality of castings from tin bronze BrO5C5C5 obtained by the method of investment casting, as well as the optimization of the technological process of casting to obtain high-quality artistic products weighing up to 10 kg. The methodology of the work includes designing of the sample design, creation of fused models and determination of technological parameters of casting. To achieve the goal of the study, a sample was designed for liquid flowability and mold fillability to evaluate how the investigated technological conditions affect the quality of castings with reduced thicknesses of 1.25; 1.75 and 2.5 mm (diameter of sample elements 5; 7 and 10 mm, respectively). The sample elements were made of a model composition similar to VIAM-102, and the ceramic shell mold was based on ethyl silicate binder. Ceramic molds made for casting this sample were cast in cold and hot state at temperatures 1100±10 and 1250±10ºС. As a result of the performed experiments it was found that when casting in a hot mold to obtain quality products, the optimum pouring temperature is 1100±10ºC, and higher temperatures are inexpedient due to increased carbon monoxide in the melting process. When casting in a cold mold, increasing the pouring temperature to 1250±10ºC does not allow to obtain castings of all sizes without defects. At pouring temperature 1100±10ºС and 1250±10ºС quality products are obtained only in samples with the given thickness of 1.75 and 2.5 mm. For thinner castings it is necessary to increase the mold temperature. On the basis of the results obtained using the developed sample, which showed that the pouring temperature and mold temperature significantly affect the quality of bronze products, the optimum conditions were selected for obtaining standard castings “Lining” and “Backplate” from the alloy BrO5C5C5. These castings had different wall thickness and the obtained results allowed us to conclude that for obtaining quality products, thickness of 5-7 mm, the optimum conditions are pouring the melt into a hot mold, at a temperature of 1150±10℃.

• Введение
• 1 Литературный обзор
  • 1.1 Исторический обзор методов получения изделий из бронзы
  • 1.2 Способы изготовления изделий художественного литья
    • 1.2.1 Литье в песчаные формы
    • 1.2.2 Литье по выплавляемым моделям
    • 1.2.3 Литье в кокиль
  • 1.3 Технологический процесс литья по выплавляемым моделям
  • 1.4 Бронза
• 2 Методология проведения работы
• 2.1 Проектирование конструкции пробы на жидкотекучесть и заполняемость формы
  • 2.1.1 Построение 3D модели конструкции пробы на жидкотекучесть и заполняемость формы и ее оболочки
  • 2.1.2 Геометрия пробы
  • 2.1.3 Литниковая система в пробе
  • 2.1.4 Материал для изготовление выплавляемых моделей
  • 2.1.5 Технологические параметры литья
  • 2.1.6 Приведенная толщина отливки
  • 2.2 Процесс изготовления элементов пробы
  • 2.3 Процесс сборки элементов пробы
  • 2.4 Процесс изготовления керамической оболочки для пробы
• 3 Результаты работы
  • 3.1 Влияние температуры заливки и температуры формы на качество изделий из бронзы БрО5Ц5С5
    • 3.1.1 Заливка бронзы в холодную форму
    • 3.1.2 Заливка бронзы в горячую форму
  • 3.2 Изготовление типовых отливок «Накладка» и «Подпятник»
• Заключение
• Список литературы