Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Нарушение сплошности стенок отливки

05.11.2018

Большинство пороков этой группы являются неисправимыми дефектами. Поэтому предупреждение пороков - основная мера борьбы с ними.

Газовые раковины образуются в результате механического проникновения газа из формы или стержня в затвердевающий металл отливки, неполного вытеснения газов жидким металлом из замкнутых полостей формы и выделения газов, растворенных в сплаве, а также протекания химических реакций, прежде всего у поверхности холодильников и жеребеек, при наличии ржавчины или влаги на них. Последняя причина дефектов легко устраняется при соответствующей очистке и подготовке холодильников и жеребеек.

Для уменьшения сопротивления выходу газов из стержня необходимо правильно выполнять вентиляционные каналы, отводящие газы в знаковую часть. В форме для выхода газов нужно предусматривать установку прибылей или выпоров. При применении закрытых прибылей стенки формы должны обладать хорошей газопроницаемостью. К эффективным мерам борьбы с газовыми дефектами следует отнести раскисление сплавов, подогрев или прокаливание заливочных ковшей (после ремонта), сифонный способ заливки форм и др.

При изготовлении тонкостенных отливок в сырых песчаных формах возникает дефект, называемый ситовидной пористостью. Механизм его образования заключается в том, что под действием высокой температуры сплава на внутренней поверхности формы начинается реакция паров воды с металлом. При этом выделяется атомарный водород, который легко диффундирует через тонкий закристаллизовавшийся слой отливки. На границе с жидким расплавом атомарный водород превращается в молекулярный и образует пузырек, стремящийся всплыть вверх. Ho этому препятствует кристаллизация сплава. Дефект вскрывается обычно при механической обработке.

Резкое снижение брака по ситовидной пористости достигается путем более полного раскисления сплава, уменьшения содержания влаги, пылевидных фракций песка и глины в формовочных смесях, сокращения простоя собранных форм.

Утяжины образуются при медленном затвердевании сплава в выступающих частях формы или стержня и повышенном давлении газов, выделяемых этими частями при нагреве. Чаще всего утяжины возникают во внутренних углах массивных частей отливки. Из-за недостаточного питания этих углов вследствие нарушения направленности затвердевания или низкой жидкотекучести сплава давление в жидком сплаве из-за его усадки уменьшается. Вследствие возникшего перепада давлений тонкая корочка затвердевшего расплава вдавливается внутрь расплава, образуя утяжину. Очевидно, что для устранения утяжин необходимо снизить перепад давлений и увеличить скорость затвердевания металла. Одной из эффективных мер предупреждения образования утяжин является применение наружных холодильников в местах расположения выступов.

К технологическим мероприятиям также относятся:

• увеличение радиуса округления внутренних углов формы;

• облицовка выступающих частей формы смесью с высокой температуропроводностью;

• понижение температуры заливки сплава.

Усадочная пористость в отливках появляется в виде микро- или макропористости. В первом случае тонкие несплошности усадочного происхождения располагаются между первичными зернами, ухудшают пластические свойства сплава, а также могут снижать коррозионную стойкость, особенно стальных отливок. Макропористость выявляется после травления темплетов на серных отпечатках или методом рентгенографии. Она снижает механические свойства сплавов.

Усадочная пористость образуется в осевой зоне протяженных стенок отливок в сплавах с широким интервалом кристаллизации. Чем больше интервал затвердевания, тем более сплав склонен к образованию усадочной пористости. Предупреждение образования усадочной пористости достигается с помощью улучшения условий питания отливок, в частности путем применения прибылей.

Засоры в отливках образуются в результате поломки стенок формы и небрежного их исправления, поломки при сборке формы, размыва литниковой системы или формы движущимся потоком металла, образования ужимин и т. д. Поражение отливки засорами, особенно в виде рассредоточенных включений усадочной пористости, часто выявляется при механической обработке.

Потоки жидкого металла, поступающие в полость формы, оказывают одновременно тепловое и механическое воздействие на ее стенки. В результате недостаточной термостойкости формовочных материалов происходят растрескивание стенок, осыпание и смывание жидким расплавом частиц формы. Особенно часто размывание происходит в местах присоединения питателей. Поэтому правильный выбор места подвода металла к отливке, точный расчет литниковой системы, обеспечивающий соответствующую скорость потока в устье питателей, оптимальный подбор формовочных материалов снижают вероятность размыва формы.

Оксидные плены характерны для отливок, сплавы которых содержат элементы, обладающие большим родством с кислородом. Оксиды хрома, алюминия, титана являются основными составляющими плен. Методы борьбы с пленами:

• повышение температуры заливки сплава;

• максимально возможное сокращение продолжительности заливки литейных форм;

• преимущественный подвод металла к отливке сифонным способом;

• создание восстановительной атмосферы в форме;

• применение раскисления расплава перед заливкой в форму.

Горячие трещины относятся к наиболее распространенным видам литейных дефектов. Они образуются в области пластических деформаций сплава, когда его механические свойства низки и создаются достаточно незначительные сопротивления со стороны литейной формы или стержня для образования горячей трещины. Такие свойства сплава, как температурный интервал кристаллизации, линейная усадка, прочность и пластичность в области высоких температур, являются основными характеристиками трещиноустойчивости.

Различают внутренние и наружные горячие трещины. Внутренние трещины образуются чаще всего в наиболее толстых частях отливки. Наружные горячие трещины являются результатом сопротивления со стороны формы или стержня.

Основные меры борьбы с горячими трещинами:

• улучшение технологичности конструкции литых деталей;

• повышение скорости охлаждения тепловых узлов отливки;

• использование рациональных методов подвода металла к стенкам отливки с целью снижения градиента температур;

• применение усадочных ребер, способствующих упрочнению наиболее опасных мест отливки;

• использование податливых смесей;

• повышение температуры заливки сплава (для тонкостенных отливок).

Холодные трещины чаще всего образуются на отливках замкнутой конструкции при наличии неравномерных по толщине стенок. Их появление - результат возникновения напряжений в отливке, которые подразделяются на три вида: термические, фазовые и усадочные. Природа и механизм появления этих напряжений подробно рассмотрены в литературе. Отметим лишь, что как термические, так и фазовые напряжения могут быть сжимающими и растягивающими. Усадочные напряжения всегда растягивающие. Поэтому необходимо учитывать их взаимное действие и снижение или увеличение суммарных напряжений. Наличие того или иного вида и знака напряжений может определяться не только химическим составом сплава, но и конструкцией отливки. Так, при изготовлении из стали отливок зубчатых колес, маховиков, шкивов нужно учитывать, что спицы и ступицы всегда имеют напряжения одного знака, а обод - противоположного. Нельзя заранее полагать, что в ободе, имеющем большую толщину, чем спицы, всегда возникают растягивающие напряжения, а в спицах -сжимающие. Более опасны обратные соотношения.

Борьба с холодными трещинами сводится к мерам, снимающим напряжения. К ним относятся обеспечение равномерности толщины стенки отливки, применение наружных холодильников для ускорения охлаждения толстых частей отливки, использование стержней с малой толщиной стенки, правильный подвод металла, верный выбор места установки прибылей и др.
Имя:*
E-Mail:
Комментарий: