Основные части литниковой системы

 

 

Жидкий металл получается в специальных плавильных устройствах:

- чугун плавят в вагранках или пламенных печах (шахтового типа)

- сталь плавят в мартеновских или электрических, индукционных, дуговых печах, конверторных печах.

- Цветные сплавы плавят в электропечах, причем для небольшого количества используются графитовые тигли.

 

Литейные свойства сплавов

Для получения качественной отливки (без раковин, трещин и других эффектов) сплавы должны обладать хорошими литейными свойствами, основными из которых являются жидкотекучесть, усадка, ликвация.

1) жидкотекучесть – это способность металла или сплава в расплавленном состоянии заполнять рабочую полость литейной формы и точно воспроизводить контуры отливки. Жидкотекучесть зависит от физико-химических, теплофизических свойств сплава, технологических условий литья, наличия примесей, температуры заливки и т.д. Наилучшей жидкотекучестью обладают жидкие чистые металлы. Жидкотекучесть сплава будет зависеть от вида взаимодействия компонентов сплава (механические смеси, химические соединения, твердые растворы), а также от физических свойств сплава, также как теплоемкость, удельная теплота кристаллизации, вязкость расплава. Жидкотекучесть определяется по заполнению стандартной литейной формы (пробы + спиральные или прутковые, жидкотекучесть оценивается длинной полученной спирали или прутка в мм.).

2) усадка – это свойство металлов или сплавов уменьшать объем и литейные размеры при затвердевании и охлаждении до Т окружающей среды. Различают два вида усадки:

ev = (Vф - Vотл)/l*100% - объемная

ee = (lф - lотл)/lф*100% - литейная

где Vф , lф - объем и линейные размеры формы

Vотл , lотл - объем и линейные размеры отливки

ev » 3*ee

ev = eж + eз + e + eт, где

eж - усадка металла в процессе охлаждения жидкой фазы

eз - характеризует объемную усадку металла в процессе затвердевания

eт - объемная усадка отливки в процессе охлаждения отливки

Различают свободную и затрудненную усадки.

Свободная – происходит в процессе формирования слитка, обусловлена свойствами сплава.

Затрудненная – происходит в литейной форме в сложных по конфигурации отливках в результате механического и термического торможения процесса изменения размеров и объема при литье.

Опасность усадки заключается в том, что она приводит к короблению (деформации) отливки и возникновению трещин, а также нарушению сплошности материала отливки (усадочные раковины, усадочные рыхлости).

Для обеспечения необходимости плотности отливок в местах возможного образования усадочных раковин предусматривают установку прибылей.

3) ликвация – это неоднородности химического состава сплава в различных частях отливки.

Различают зональную и дендритную (внутрикристаллическую) ликвацию. Дендритная – в пределах одного зерна (дендрита) сплава.

Ликвация зависит от химического состава сплава, конфигурации отливки, скорости охлаждения и других факторов.

Дендритную ликвацию устраняют – высокотемпературным диффузионным отжигом.

Зональную, например, гравитационную (ликвацию по плотности) – перемешиванием расплава, его быстрым охлаждением, а также применением легирующих добавок, образующие с основой разветвленные кристаллы (дендриты), мешающие перемещению в расплаве твердой фазы.

Лекция № 7

Литье в песчаные формы.