Внутренние напряжения в стальных отливках. Причины их возникновения. Дефекты в стальных отливках, вызываемые внутренними напряжениями

- В процессе кристаллизации металла в результате усадки уменьшается объем металла и отливка сокращает линейные размеры. Отливка сокращается неравномерно в разных по толщине сечениях. Тонкие части кристаллизуются в первую очередь и сокращаются в размерах раньше, а массивные части затвердевают в последнюю очередь и испытывают затруднения в изменении размеров. Такая неравномерность кристаллизации в одной отливку вызывает появление температурных напряжений, которые также определяются расположением литников и прибылей, свойствами формовочных материалов и красок, наличием внешних холодильников, применением различных стержней с различными физико-хим.свойствами.

- фазовые напряжения возникают в отливках, если сплав претерпевает структурные или фазовые превращения, которые сопровождаются изменением объема в стали (П-превращение). Из-за того, что П-превращение протекает в различных областях отливки, то эти напряжения имеют остаточный характер.

- механические напряжения возникают в результате препятствия усадки со стороны формы или стержней. Величина мех.напряжений зависит от конструкции отливки, конструкции и материала формы, мех.свойств чугуна и от технологии производства. Чем больше в отливке полостей, выступов, поднутрений, тем больше напряжения. Фазовые напряжения уменьшают внутренние напряжения.

Эти напряжения в отливке суммируются.

Основными дефектами, причина которых внутренние напряжения, являются:

1) коробление (в процессе охлаждения отливки, после ее извлечения из формы);

2) трещины: горячие (из-за усадочных напряжений (мех.)), холодные (из-за термических напряжений).

Меры по предотвращению: 1) правильный выбор литейного сплава, режима охлаждения; 2) повышение податливости формы и стержней; 3) выравнивание Т кристаллизации с помощью холодильников.

2. отливки из стали часто бракуют по холодным трещинам. Каковы причины их образования? Предложить меры по их устранению.

Появление в отливках из этой стали холодных трещин может быть вызвано выделением фосфидов. С повышением содержания С уменьшается в структуре металла количество свободного Ф и увеличивается относительная концентрация в нем Р, которая облегчает создание и выделение из раствора фосфидов, следовательно, увеличивается опасность возникновения холодных трещин.

Во избежание этого необходимо строго контролировать хим.состав стали, поддерживать на минимальном уровне концентрацию Р и других ликвирующих элементов.

Дата добавления: 2015-04-24