Методика определения жидкотекучести с помощью технологических проб. Исследование влияния температуры заливки состава сплава на величину жидкотекучести, страница 2

Сущность определения жидкотекучести с помощью проб переменного сечения состоит в заполнении металлом полости формы клинового сечения. Мерой жидкотекучести в этом случае служит глубина проникновения металла в клиновидное сечение. В отличие от проб постоянного сечения пробы переменного сечения дают возможность определить подвижность жидкого, некристаллизующегося металла в одинаковых условиях, так как объем металла в пробе практически не меняется. Эти пробы позволяют определить минимальную толщину стенки отливки, какая может быть заполнена в данных условиях литья.

Клиновая проба заливается в металлическую форму.  Для исключения ударного действия струи вершину угла клина во время заливки располагают вертикально. Мерой жидкотекучести служит величина зазора между затвердевшим металлом и вершиной угла клина; чем меньше это расстояние, тем жидкотекучесть больше. Клиновая проба показана на рисунке 4, а.

Шариковую пробу, разработанную А.Г. Спасским, можно получить как в металлической, так и в песчаной форме. Металлическая форма (рисунок 4,б) с вертикальным разъемом состоит из двух половинок и клиновой вставки, соприкасающейся со стальным шариком диаметром 20 мм, вмонтированным в одну из полуформ. Сплав подводится в нижнюю часть полости формы. Форму перед заливкой нагревают.

После затвердевания сплава в месте соприкосновения шарика и клина образуется отверстие, площадь или средний диаметр которого и будет являться мерой жидкотекучести. Причем, чем меньше площадь или средний диаметр этого отверстия, тем более тонкостенную отливку может заполнить сплав в аналогичных условиях. Эта проба применяется при определении жидкотекучести цветных сплавов и имеет по сравнению со спиральной следующие преимущества: 1) постоянство объема жидкого металла; 2) возможность подогрева с целью устранения влияния на показатель жидкотекучести процесса кристаллизации при заполнении полости формы; 3) позволяет определять возможность заполнения тонких рельефов.

В пробах с переменным сечением на показатель жидкотекучести, кроме подвижности сплава, большое влияние оказывает поверхностное натяжение и определяемая им величина смачиваемости стенок формы сплавом. В частности, чем выше смачиваемость формы сплавом, тем меньше будет диаметр отверстия в шариковой пробе и тем меньше величина зазора в клиновой пробе.

а) клиновая проба;  б) шариковая проба

Рисунок 4 - Пробы с переменным сечением

Рекомендуемые типы проб на жидкотекучесть для основных литейных сплавов приведены в таблице 1.

Таблица 1 – Пробы для определения жидкотекучести

При рассмотрении технологических проб постоянного сечения, заливаемых при определении жидкотекучести, можно заметить, что на некоторой части в конце пробы сечение затвердевшего металла оказывается суженным на длине  l (рисунок 5).

Рисунок 5 - Схема для определения формовоспроизводимости

Длина (L-l) на которой не наблюдается сужения сечения, иногда называют мерой формозаполняемости или формовоспроизводимость Ф:

Ф = (L-l) / L · 100

2.  МАТЕРИЛЫ  И ОБОРУДОВАНИЕ

Плавильная печь - 1 шт; гальванометр с термопарой (ХА) - 1 комплект; формы для отливки спиральных проб — 4 шт; измерительный инструмент — 1 комплект; шихтовые материалы — 50 кг.

3.  СОДЕРЖАНИЕ И ОБЪЕМ РАБОТЫ

Работа рассчитана на 4 часа.