Усадка литейных сплавов

ОСНОВЫ производства отливок

I. СУЩНОСТЬ ЛИТЕЙНОГО ПРОИЗВОДСТВА

ХАРАКТЕРИСТИКА ЛИТЕЙНОГО ПРОИЗВОДСТВА

ЛИТЕЙНОЕ ПРОИЗВОДСТВО

ЛЕКЦИЯ 08

Литейное производство — отрасль, за­нимающаяся изготовлением фасонных заготовок или деталей путем заливки расплавленного металла в специальную форму, полость ко­торой имеет конфигурацию заготовки (детали). Конечную продук­цию называют отливкой. Литьем получают отливки массой от нескольких граммов до 300т. Область применения способа литья определяется объемом производства, требованиями к точности и шероховатости поверхности отливок, экономической целесообраз­ностью.

Возможность получения тонкостенных, сложных по форме или больших по размерам отливок без дефектов предопределяется литейными свойствами сплавов. Наиболее важные литейные свойства сплавов: жидкотекучесть, усадка, склонность к образованию трещин, склонность к поглощению газов и об­разованию газовых раковин и пористости в отливках.

Жидкотекучесть — это способность металлов и сплавов течь в расплавленном состоянии по каналам литейной формы, заполнять ее полости и четко воспроизводить контуры отливки. Жидкотекучесть литейных сплавов зависит от температурного интервала кристаллизации, температуры заливки и формы, свойств литейной формы.. Жидкотекучесть понижается тем больше, чем тоньше канал в литейной форме, с повышением температуры заливки расплавленного металла и температуры формы жидкотекучесть улучшается. Увеличение теплопроводности материала формы снижает жидкотекучесть. Жидкотекучесть литейных сплавов определяют путем заливки специальных технологических проб. За меру жидкотекучести принимают длинузаполненной части спирали в миллиметрах.

Усадка — свойство литейных сплавов уменьшать объем при затвердевании и охлаждении. Различают линейную и объемную усадку. Линейная усадка — уменьшение линейных размеров отливки при ее охлаждении от температуры, при которой образуется прочная корка, до температуры окружающей среды. Линейную усадку определяют соотношением, ε_лин = (L_ф - L_от)100/L_от, L_ф и L_от — размеры полости формы и отливки при температуре 20⁰С. На линейную усадку влияют химический состав сплава, температура егозаливки, скорость охлаждения сплава в форме, конструкция литейной формы. Так, усадка серого чугуна уменьшается с уменьшением содержания углерода и кремния. Усадку алюминиевых сплавов уменьшает повышенное содержание кремния. Увеличение скорости отвода теплоты от залитого в форму сплава приводит к возрастанию усадки отливки.

Объемная усадка — уменьшение объема сплава при его охлаждении в литейной форме при формировании отливки. Объем­ную усадку определяют соотношением, %, е_Об = (У_Ф-V_оT)100/V_OT,

Усадочные раковины — сравнительно крупные по­лости, расположенные в местах отливки, затвердевающих последними. Сначала около стенок литейной формы образуется корка твердого металла. Вследствие того, что усадка расплава при переходе из жидкого состояния в твердое, превышает усадку корки, уро­вень металла в незатвердевшей части отливки понижается

Усадочная пористость — скопление пустот, образовавшихся в отливке в результате усадки в тех местах отливки, которые затвердевали последними, без доступа к ним расплавленного металла. Затвердевание небольшого объема металла в ячейке происходит без доступа питающего расплава из соседних ячеек. В результате усадки в ячейке получается небольшая усадочная раковина. Множество таких микроусадочных раковин образует пористость, которая располагается по границам зерен металла. Получить отливки без усадочных раковин и пористости возможно за счет непрерывного подвода расплавленного металла в процессе кристаллизации вплоть до полного затвердевания. С этой целью на отливки устанавливают прибыли-резервуары с расплавленным металлом, которые обеспечивают доступ расплавленного металла к участкам отливки, затвердевающим последними.

Дата добавления: 2014-01-05