Чем больше перегрев расплава, тем больше величина усадочной раковины. Чем шире интервал кристаллизации сплава, тем больше и разветвленнее усадочная раковина.
Поверхность усадочных раковин неровная, окисленная, если имел место доступ воздуха, и светлая у раковин без доступа воздуха.
Меры предупреждения образования усадочных раковин
а) выбор оптимальной температуры расплава при заливке.
б) улучшение технологичности конструкции отливки: Устранение тепловых узлов, создание направленного затвердевания. Пример влияния сопряжения стенок отливки на возможность образования усадочной раковины показан на рис.1.
Рис.1. Влияние формы сопряжения тела отливки
на образование усадочных раковин
в) выравнивание скоростей кристаллизации в различных сечениях за счет применения принудительного охлаждения:
· установка наружных и внутренних холодильников ;
· облицовка местного теплового узла (утолщений ) высокотеплопроводными формовочными материалами . Пример устранения усадочной раковины с помощью холодильников показан на рис.2.
Рис.2. Влияние установки наружных и внутренних холодильников
на образование усадочных раковин в узлах отливки
г) правильный выбор размеров прибылей и элементов литниковой системы . Размеры сечений питателей должны быть меньше сечения места их подвода . При одинаковом или большем сечении питателя возможно образование усадочных раковин в месте сочленения.
Газовые раковины
Газовыми раковинами называют открытые (наружные) или закрытые (внутренние) пустоты в теле отливки, образовавшиеся вследствие попадания в расплав газов извне, или газов металлургического происхождения и оставшихся в теле отливки после ее затвердевания.
В отличие от усадочных раковин газовые раковины имеют гладкую поверхность и форму правильной или деформированной шаровой полости. Раковины металлургического происхождения - это газы, растворенные в расплаве по ходу плавки (водород, азот), или выделившиеся в результате химических реакций между отдельными составляющими сплава.
FeO+C ® CO+Fe
FeO+H2 ® H2O+Fe
2FeO+S ® SO2+2Fe
Эти раковины имеют блестящую поверхность. Располагаются, как правило, в подкорковом слое или внутри тела отливки, равномерно по всему сечению.
Раковины внешнего происхождения (инжекция воздуха при заливке, выделение газов формовочными материалами, присутствие ржавчины на холодильниках и жеребейках и т.п.) имеют темную, окисленную поверхность. Располагаются в непосредственной близости от источника газовыделения.
Меры предупреждения газовых раковин
а) хорошее раскисление металла;
б) использование формовочных материалов с низкой газотворностью и высокой газопроницаемостью;
в) тщательная сушка форм и стержней;
г) правильное устройство литниковой системы (отсутствие инжекции воздуха при заливке).
Усадочно-газовые раковины
Эти раковины образуются при совместном действии усадочных явлений и выделении газа. Как правило, это происходит на острых кромках формы или стержня, с двух сторон омываемых расплавом. Пример образования названых раковин показан на рис.3
а) б)
Рис.3. Схема образования зон перегрева и образования усадочно-газовой раковины при разных вариантах сопряжения стенок отливки
При наличии острого угла перехода между стенками отливки (рис 3 вариант «а») создаются условия для перегрева этой части формы и усиленного газовыделения. Отвод тепла, а, следовательно, кристаллизация расплава замедлены. Под воздействием вакуума, образующегося внутри усадочной раковины, происходит инжекция (подсос) газов из формы через не прочную не затвердевшую корочку металла в месте острой кромки. Объем усадочной раковины увеличивается.
Усадочно-газовая раковина всегда открыта наружу и имеет темную окисленную поверхность.
Устройство плавных переходов (галтелей) в местах острых углов (рис 3 вариант «б») делает более благоприятные условия кристаллизации расплава, а также отвода выделяющихся из формы газов.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.