Усадочные процессы при формировании отливок, страница 9

Для количественной оценки трещиностойкости сплавов применяют ряд технологических проб. Одна из проб представляет серию образцов различной длины с одинаковым поперечным сечением, одинаковым торможением усадки и одинаковым утолщением в середине образцов (рис. 85). Длина образцов, начиная с которой возникают трещины, оценивается как количественная оценка трещиностойкости сплава.

Другая проба представляет отливку кольца, отливаемого с металлическим стержнем, т.е. абсолютно неподатливым. Количественной мерой трещиностойкости служит размер трещины. Чем меньше расхождение трещины, тем выше трещиностойкость сплава. Отсутствие трещины свидетельствует о высокой трещиностойкости сплава.

Кроме трещиностойкости сплава вероятность возникновения трещин на отливках обусловлена рядом технологических и конструктивных параметров, определяющих внутренние напряжения в отливках. К конструктивным параметрам относятся большая разностенность отливок; геометрическая конфигурация отливок, в которых одни части затрудняют протекание усадки других (литые детали типа «колес»), наличие острых углов в сопряжениях стенок отливок. Из технологических параметров следует выделить плохую податливость литейных стержней и форм, неудачную конструкцию литниковой системы, затрудняющую усадку отливки, большой перегрев металла при заливке и высокую скорость заливки.

Соответственно и основные меры предупреждения трещин на отливках базируются на анализе причин их возникновения. Выбор сплава, более трещиностойкого, с более узким интервалом затвердевания и в лучшем варианте – эвтектического сплава. Тщательное рафинирование сплавов особенно от примесей, способствующих горячеломкости сплавов (в железных, никелевых, медных сплавах – от серы). Совершенствование конструкции литой детали и отливки: а) по возможности применять отливки с равномерной толщиной стенки; б) устранение выступающих частей отливок; в) устройство радиусов закруглений вместо острых углов сопряжений стенок отливок; г) расчленение сложных литых деталей на простые с последующей сваркой последних (сварно-литые конструкции деталей).

Меры технологического характера с целью предупреждения трещин: а) увеличение податливости литейных форм и особенно стержней; б) применение конструкций литниковых систем и прибылей, не мешающих усадке отливки; в) устройство ложных ребер жесткости с целью упрочнения слабых мест отливки; г) использование приемов ускорения охлаждения массивных узлов (холодильники и др.) и замедления охлаждения тонких стенок отливок; д) снижение температуры заливки и скорости заливки, если это не приведет к появлению других дефектов; е) замедление скорости охлаждения отливок, начиная с температур перехода сплава в упругое состояние; отливки после выбивки при этой температуре помещают в нагревательные печи, нагревательные колодцы и т.д.

Библиографический список

1.  Харьков Е.И., Лысов В.И., Федоров В.Е Физика жидких металлов. – Киев.: Выща школа, 1979. – 246 с.

2.  Корольков А.М. Литейные свойства металлов и сплавов. – М.: Из-во АН СССР, 1960. – 195 с.

3.  Гуляев Б.Б. Теория литейных процессов. – Л.: Машиностроение, 1976. – 213 с.

4.  Баландин Г.Ф. Основы теории формирования отливки. – М.: Машиностроение, 1979. Ч. I, II. – 334 с.

5.  Тимофеев Г.И. Механика сплавов при кристаллизации слитков и отливок. – М.: Металлургия, 1977. – 160 с.

Тимофеев Геннадий Иванович

Физические свойства металлов

Редактор И.В. Шептякова

Технический редактор Т.П. Новикова

Компьютерный набор и верстка Т.В. Решетова, С.А. Бажанов

Подписано в печать    .   .2004 г. Формат 60´84¹/₁₆.

Бумага офсетная. Печать офсетная. Усл. печ. л. 8,75.

Уч.-изд. л. 8,6. Тираж        экз. Заказ       .

Нижегородский государственный технический университет.

Типография НГТУ.

Адрес университета и полиграфического предприятия:

603600, ГСП-41, г. Нижний Новгород, ул. Минина, 24.