Półfabrykaty i obróbka cieplna pierścieni tłokowych
Półfabrykaty do wyrobu pierścieni tłokowych mogą być w postaci:
1)odlewu w kształcie tulei, z którego wykonuje się zwykle kilkanaście pierścieni,
odlewu o kształcie zbliżonym do gotowego wyrobu, z którego wykonuje się jeden pierścień.
Istnieje cały szereg sposobów odlewania pierścieni tłokowych. Wybór sposobu odlewania jest uzależniony od przeznaczenia pierścieni, wielkości produkcji oraz możliwości produkcyjnych wytwórni. Do najczęściej spotykanych sposobów zaliczyć należy:
2)odlewanie indywidualne pierścieni,
odlewanie odśrodkowe tulei,
odlewanie tulei w formach rdzeniowych,
odlewanie tulei w mokrych formach piaskowych.
Odlewanie indywidualne, które omówione zostało w rozdziale drugim (patrz rys. 41 i 42), jest najbardziej rozpowszechnionym sposobem odlewania pierścieni tłokowych; tłumaczy się to najmniejszą pracochłonnością obróbki mechanicznej oraz dobrą strukturą odlewu zapewniającą długotrwałą pracę pierścienia. Zaznaczyć jednak należy, że jest to sposób najkosztowniejszy i wymagający wysokich kwalifikacji robotników.
W tabl. 34 podano wielkości naddatków, dopuszczalnych odchyłek wymiarowych i dopuszczalnego spaczenia dla odlewów pierścieni tłokowych lanych indywidualnie wg PN/S36500; oznaczenia w tablicy przyjęto wg rys. 289, przedstawiającego przekrój takiego odlewu z zaznaczeniem przekroju gotowego pierścienia o wymiarach grubości b i wysokości h.
Odlewanie odśrodkowe tulei na pierścienie tłokowe omówione zostało w rozdziale drugim (patrz rys. 50 i 51). Odlewanie tym sposobem wymaga starannego doboru i przestrzegania wszystkich parametrów technologii, a mianowicie: składu chemicznego wytopu, warunków zalewania, przebiegu chłodzenia kokil oraz warunków obróbki cieplnej. Nieprzestrzeganie wymienionych warunków powoduje występowanie wad struktury żeliwa w postaci swobodnego ferrytu i eutektyki ferrytycznografitowej; w poszczególnych miejscach tulei grafit może być zbyt gruboziarnisty lub drobnoziarnisty i nierównomiernie rozmieszczony. Szybkie stygnięcie odlewu w kokili sprzyja otrzymywaniu odbielonego żeliwa (taki odlew wymaga dodatkowego wyżarzenia). W celu uniknięcia odbielania wnętrze kokili powleka się niekiedy warstewką roztworu gliny ze szkłem wodnym lub innymi środkami. Tego rodzaju warstewka ochronna zmniejsza prędkość stygnięcia odlewu oraz zmniejsza nagrzanie się kokili, jednak zanieczyszcza powierzchnię odlewu.
Odlewanie odśrodkowe jest w porównaniu do innych sposobów otrzymywania półfabrykatów na pierścienie tłokowe bardzo tanie, z tym jednak
zastrzeżeniem, że odlewnia nastawiona jest na dużą produkcję.
Odlewanie tulei na pierścienie tłokowe w formach rdzeniowych nie różni się od opisanego w rozdziale drugim odlewania tym sposobem innych elementów silnika. W tym przypadku składanie form odbywa się w żeliwnych lub stalowych kesonach.
W przypadku odlewania tulei na pierścienie tłokowe w mokrych formach piaskowych stosuje się masę formierską o wilgotności 4t6°/o; powierzchnię wewnętrzną wyznacza suchy rdzeń, przez który przechodzi wlew główny. Tuleje odlewane według tego sposobu mają często niejednakową grubość ścianek, nierównomierną strukturę oraz nierównomierną i często zbyt małą twardość.
W celu usunięcia naprężeń odlewniczych, polepszenia struktury oraz zmniejszenia niebezpieczeństwa paczenia się pierścienie tłokowe poddaje się obróbce cieplnej polegającej na nagrzaniu ich do 550° C, wygrzaniu w tej temperautrze w ciągu 30 minut, a następnie chłodzeniu wraz z piecem w czasie l'f2 godzin do 400° C.
Twardość pierścieni tłokowych waha się w granicach 977107 HRB (co odpowiada 217/7290 HB). Wahania twardości na jednym pierścieniu nie powinny przekraczać 3 jednostek. W przypadkach stosowania składników stopowych spotyka się pierścienie o twardości 30750 HRC (2907495 HB).