Технология конструкционных материалов: Учебное пособие по дисциплине «Технологические процессы машиностроительного производства», страница 6

¾  жидкотекучесть;

¾  усадка;

¾  склонность к поглощению газов и образованию газовых включений;

¾  склонность к появлению неметаллических включений;

¾  особенность первичной и вторичной кристаллизации и образования макро- и микроструктуры;

¾  трещиноустойчивость;

¾  образование литейных напряжений;

¾  склонность к ликвации.

Жидкотекучестью называется способность металлов и сплавов находиться в жидкоподвижном состоянии после расплавления и заполнять полости формы, образующие отливку.

Чем выше жидкотекучесть, тем тоньше можно получать стенки отливки. Степень заполнения формы зависит от температуры и химического состава металла, качества отделки формы и теплоемкости ее материала, конструкции литниковой системы и количества неметаллических примесей в расплавленном металле. Наиболее высокой жидкотекучестью обладают силумины, серые чугуны, кремнистые бронзы. Средней жидкотекучестью обладают углеродистые стали и белые чугуны. Повышение температуры нагрева жидких металлов увеличивает их жидкотекучесть.

.Рис. 2. Спираль для определения жидкотекучести металла:

а – спираль; б – литниковая система

Жидкотекучесть определяют по специальной технологической пробе (рис. 2). Величина жидкотекучести оценивается в миллиметрах.

Усадкой называется сокращение линейных размеров и объема металлов и сплавов вследствие затвердевания и охлаждения.

Различают линейную и объемную усадку.

Линейная усадка представляет разницу между линейными размерами полости формы и отливки. Она учитывается при изготовлении моделей и стержней. Линейные размеры при изготовлении модельно-стержневой оснастки откладываются по усадочным мерам.

Объемная усадка представляет разницу между объемом полости формы и отливки. При изготовлении модельно-стержневой оснастки ее учет определяется по линейным размерам.

Склонность к поглощению газов и образованию газовых включений литейных металлов и сплавов определяется их газопоглощаемостью.

Газопоглощаемостью называется способность жидкого металла поглощать газы из внешней среды.

Растворимость газов в жидком металле чаще всего находится в прямой зависимости от температуры металла. Чем выше температура нагрева, тем больше газов может растворяться в сплаве.

При взаимодействии сплавов с газами возможны три случая:

¾  газ выделяется из сплава при его охлаждении и частично остается в отливке, образуя при этом газовые пустоты и газовые раковины. Если выделение газа малоактивно, то это приводит к браку отливок. Так, например, флокенообразование;

¾  газы образуют с компонентами сплава твердые растворы или высокодисперсные механические смеси. Такая форма взаимодействия газ — металл менее опасна для отливок;

¾  газы, поглощаясь сплавом, образуют химические соединения (окислы, сульфиды, нитриды и др.). Такая форма включения газа менее опасна для формирования отливок, хотя образованные неметаллические включения будут снижать жидкотекучесть сплавов.

Для уменьшения газопоглощаемости необходимо понижать температуру нагрева сплава или проводить плавку в нейтральной среде или вакууме. Образование литейных напряжений связано с различием толщин стенок отливки, усадкой металла в процессе кристаллизации и неравномерностью охлаждения частей отливок во времени. Возникающие напряжения в различных сечениях отливки могут приводить к горячему и холодному образованию трещин.

Ликвацией называется неоднородность химического соста­ва в различных частях отливки или слитка. Ликвация характеризует качество отливок или слитков. В литейном производстве различают два основных вида ликвации: внутрикристаллитную (дендритную) и зональную.

Дендритная ликвация характеризуется наличием химической неоднородности в пределах одного зерна отливки.

Зональной ликвацией называется химическая неоднородность в объеме всей отливки (слитка). Разновидностью зо­нальной ликвации считается ликвация по плотности. При этом наблюдается механическое разделение компонентов сплава, значительно отличающихся друг от друга плотностью.