Особенности получения литых изделий из драгоценных сплавов

Склонность металлов и сплавов к образованию усадочных трещин неодинакова. Она больше у сплавов с широким интервалом кристаллизации. При этом усадочные трещины могут быть открытые и скрытые. Многие из них выявляются лишь при последующей прокатке или механической обработке. Ликвационные явления при кристаллизации, характеризуются образованием химической неоднородности в различных направлениях, а также внутри каждого отдельно взятого кристалла. Различают, следующие виды ликвации:

а) дендритная, выражающаяся в обогащений оси дендритов тугоплавкими составляющими, а промежутков между ветвями дендритов - легкоплавкими составляющими;

б) зональная нормальная или прямая, когда легкоплавкие составляющие обогащают внутренние зоны слитков;

в) зональная обратная, при которой ликват обогащает поверхностные слои слитка;

г) зональная объемная, характеризующаяся расположением ликвата в промежуточных зонах слитка.

К ликвации по плотности наиболее склонны сплавы из несмешивающихся компонентов, а также доэвтектические и заэвтектические сплавы, близко расположенные к чистой эвтектике. К дендритной ликвации склонны сплавы с большим температурным интервалом кристаллизации доэвтектического, заэвтектического и других типов, включая и чистую эвтектику с компонентами, разнящимися по температурам плавления. Ликвация по плотности и дендритная ликвация могут проявляться у сплавов любых типов и композиций. К зональной ликвации наибольшую склонность имеют сплавы из несмешивающихся компонентов и сплавы с широким интервалом кристаллизации любого типа (твердые растворы, перитектические, доэвтектические и заэвтектические). Зональная ликвация может проявляться у любых сплавов, за исключением чистых эвтектик, химических соединений, однокомпонентных расплавов.

На величину дендритной ликвации сплавов, кроме характера сплава и величины интервала кристаллизации, влияют разница в температурах плавления компонентов, количество легкоплавкой составляющей и, главное, объемзоны кристаллизации, определяемый разностью скоростей литья и кристаллизации. Чем больше величина этих факторов, тем больше дендритная ликвация сплава. На величину зональной ликвации, кроме факторов, характерных для дендритной ликвации, влияют также; разница между коэффициентами объемного расширения расплава и т.д. Предотвращение ликвационных явлений в сплавах, в том числе и с повышенной склонностью к их протеканию, может быть достигнуто литьем слитков направленной кристаллизацией, т. е. низкоскоростным и непрерывным литьем.

Большая скорость охлаждения слитков после кристаллизации, если они подвержены ликвационной неоднородности может привести к растрескиванию слитков и отливок. А в тех случаях, когда отливаются слитки из металлов и сплавов, не склонных к ликвационным явлениям и термомеханическому растрескиванию, их можно сразу же подвергать более интенсивному охлаждению. Слитки из сплавов, подверженных термомеханическому растрескиванию, следует охлаждать в изложнице без ее раскрытия до тех пор, пока температура слитка не снизится ниже температуры полного затвердевания самой легкоплавкой фазы сплава или ниже температуры проходящих в нем фазовых превращений. При быстрой кристаллизации и последующем охлаждении слитков из сплавов, подверженных термомеханическому растрескиванию во избежание их растрескивания под действием возникающих в них температурных напряжений недопустимо воздействие ударных нагрузок. Давление и разрежение при кристаллизации могут существенно влиять на качество слитков только в случаях специальных видов литья, предназначаемых в основном для производства фасонных отливок: литье и кристаллизация под давлением или кристаллизация под давлением. Литье и кристаллизация в вакууме или только кристаллизация в вакууме, а также литье под вакуумом с последующей кристаллизацией под давлением имеет значение для качества не только отливок фасонного литья, но и слитков, обрабатываемых давлением. Применение повышенного газового или механического давления на расплав в процессе его литья и кристаллизации приводит к захвату всех находящихся в исходном расплаве газовых, окисных и шлаковых включений в том состоянии, в котором они находились в расплаве в момент окончания его кристаллизации. Получаемые таким способом отливки по плотности пригодны лишь для фасонного литья и не годятся для производства слитков, обрабатываемых давлением. В прокатанных из них полосовых полуфабрикатах или волоченных проволоках средних толщин и диаметров исходные дефекты увеличиваются в десятки раз, а при изготовлении фольги или тонкой проволоки и тем более сусальных металлов и тончайшей проволоки соответственно в сотни, тысячи и даже десятки тысяч раз. Это неизбежно приводит к массовому браку полуфабрикатов и изделий по пузырям, пленам и другим металлургическим дефектам.

Вакуум над расплавом в процессе его литья и кристаллизации наоборот, дегазирует расплав и освобождает его от других посторонних включений, что весьма положительно отражается как на улучшении качества отливки или слитка, так и на получаемых из них полуфабрикатов.

9. ПРИМЕНЕНИЕ ЛИТЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ДРАГОЦЕННЫХ МЕТАЛЛОВ

Отливки из золота, серебра, платины и редких металлов применяются в ювелирном деле, зубоврачебной технике (коронки, пломбы), литьем изготавливаются также некоторые детали электронных компонентов. В Советском Союзе в ортопедической стоматологии многие годы широко используются 3 сплава золота, имеющие марки ЗлСрМ900-340 /ГОСТ 6835-72/, ЗлСрКдМ750-30 /ТУ № 48-07-255-72/ и ЗлПлСрМ750-90-80 /ТУ № 48-072324-73/.

Сплав ЗлСрМ 900-40 применяется для изготовления штампованных деталей зубных протезов, литых зубов, мостовидных протезов. Из сплава ЗлСрПлМ 750-90-80 делают бюгельные зубные протезы. В качестве припоя служит сплав ЗлСрКдМ 750-30, который используется для заливки внутренней поверхности коронок в области режущего края и жевательной поверхности.

Сплавы с высоким содержанием золота технологичны и безвредны. Недостатком золотых сплавов является высокая их стоимость.

В практике ортопедической стоматологии и за рубежом, и у нас применяются сплавы и с другими драгоценными металлами, в том числе с палладием и серебром. Для изготовления зубных протезов в последние годы разработаны и применяются в стоматологической практике сплавы на основе палладия и серебра с добавками цветных металлов. Эти сплавы по своим физико-механическим свойствам аналогичны золотым сплавам, они не создают значительных (выше 1-5 мА) микротоков в полости рта как между собой, так и в сочетании с золотыми сплавами.

Литье ювелирных изделий – это довольно сложный и кропотливый процесс, позволяющий получать как отдельные элементы изделия для дальнейшего монтирования, так и все украшение целиком. Литейные   сплавы  для ювелирных изделий могут состоять из платины, серебра или золота. Лучшими литейными качествами обладают серебряные  сплавы  875 и 916 проб, золотые  сплавы  750 и 583 проб, а также  сплавы  из платины 950 пробы.

Ювелирное литьё сегодня - это наиболее удобный способ тиражирования изделий из  драгоценных  металлов, технологии которого постоянно совершенствуются и модернизируются. Литье ювелирных изделий сокращает потери драгоценного металла при изготовлении  украшений  и позволяет значительно расширить ассортимент ювелирной продукции. Неоспоримое достоинство, которым обладает литье ювелирных изделий - это возможность реализации самых детальных рельефов даже для изделий очень маленьких размеров. В последние двадцать лет получила широкую популярность технология литья ювелирных изделий с камнями. При этом вставка осуществляется не в готовое изделие, а в восковую модель. Лучше всего для данной технологии подходят такие стойкие к окислению драгоценные камни как сапфиры, бриллианты и рубины.

10. СПИСОК ИНФОРМАЦИИ

1. Мельников, И.В. Художественная обработка металлов [Текст] / И.В. Мельников – Ростов н/Д: ≪Феникс≫, 2005. – 448 с.

2. Еланский, Г.Н. Основы производства и обработки металлов [Текст]: Учебник /Г.Н. Еланский, Б.В. Линчевский, А.А. Кальменев - М.: МГВМИ, 2005. - 416 с.

3. Константинов, И.Л. Основы обработки металлов давлением [Текст]: учеб. пособие / И.Л. Константинов. - ГУЦМиЗ. – Красноярск, 2004. – 116 с.

4. Лившиц, В.Б.Художественное литье: Материалы, технологии, практика [Текст]: Учебник для вузов / В.Б. Лившиц – М.: РИПОЛ КЛАССИК, 2004. – 192 с.

5. Гини, Э. Ч. Технология литейного производства: Специальные виды литья [Текст]: Учебник для студ. высш. учеб. заведений/ Э. Ч. Гини, А. М. Зарубин, В. А. Рыбкин; Под ред. В. А. Рыбкина. – М.: Издательский центр ≪Академия≫, 2005. – 352 с.