25. Усадка сплавов и дефекты отливок, связанные с проявлением линейной и объемной усадки

Усадка — свойство литейных сплавов уменьшать объем при затвердевании и охлаждении. Усадочные процессы в отливках протекают с момента заливки расплавленного металла в литейную форму вплоть до полного охлаждения отливки. Различают линейную и объемную усадку.

Линейная усадка — уменьшение линейных размеров отливки при ее охлаждении от температуры, при которой образуется прочная корка, способная противостоять давлению расплавленного металла, до температуры окружающей среды. На линейную усадку влияют химический состав сплава, температура его заливки, скорость охлаждения сплава в форме, конструкция отливки и литейной формы. Так, усадка серого чугуна уменьшается с увеличением содержания углерода и кремния. Увеличение скорости отвода теплоты от залитого в форму сплава приводит к возрастанию усадки отливки.

При охлаждении отливки происходит механическое и термическое торможение усадки. Механическое торможение возникает вслед­ствие трения между отливкой и формой. Термическое торможение обусловлено различными скоростями охлаждения отдельных частей отливки.

Объемная усадка — уменьшение объема сплава при его охлаждении в литейной форме мри формировании отливки. Объемная усадка приблизительно равна утроенной линейной усадке.

Усадка в отливках проявляемся в виде усадочных раковин, пористости, трещин и короблений.

Усадочные раковины - сравнительно крупные полости, расположенные в местах отливки, затвердевающих последними. Сначала около стенок литейной формы образуется корка твердого металла. Вследствие того что усадка расплава при переходе из жидкого состояния в твердое превышает усадку корки, уровень металла в незатвердевшей части отливки понижается. Снижение уровня расплава при затвердевании при­водит к образованию сосредоточенной усадочной раковины. Сосре­доточенные усадочные раковины образуются при изготовлении отли­вок из чистых Ме, сплавов эвтектического состава (сплав АЛ2) и сплавов с узким интервалом кристаллизации (низкоуглеродистые стали, безоловянные, бронзы и др.).

Усадочная пористость — скопление пустот, образовавшихся в отливке в обширной зоне в результате усадки в тех местах отливки, которые затвердевали последними без доступа к ним расплавленного Ме. Вблизи t солидуса кристаллы срастаются друг с другом. Это приводит к разобщению ячеек. В результате усадки в кажд ячейке получается небольшая усадочная раковина. Множество таких межзеренных микроусадочных раковин образует пористость.

Предупредить образование усадочных раковин и пористости позволяет установка в литейную форму наружных или внутренних холодильников.

Горячие трещины — воникают в процессе кристаллизации и усадки Ме при переходе из жидкого сост в тв при t близкой к t солидуса.

Холодные трещины- возникают в облостях упругих деформаций, когда сплав полностью затвердел.

Коробление — изменение формы и размеров отливки под влиянием внутр-х напряжений, возникающих при охлаждении.

26. Обработка Ме давлением

Наз тез процесс получения фасонных заготовок и д/маш пластичным деформированием. Т.о используем одно из важнейших св-в — пластичность.

Способность воспринимать пластич деф используется в технике. При этом решается ряд задач: гл задача — формоизменение и формообразование. Получаем изделие более сложной формы. Кроме того при пластич-й деф измен-ся стр-ра и св-ва.

Обработке давленем подвергают примерно 90% всей выплавляемой стали, примерно 50% цв Ме и сплавов.

Существенное преимущество обработки Ме давлением по сравнению с обработкой резанием — возможность значительного уменьшения отходов Ме, а также повышения производительности труда, поскольку в результате однократного приложения усилия можно значительно изменить форму и размеры деформируемой заготовки.

Процесс обработки Ме давлением по назначению подразделяют на 2 вида: для получения заготовок постоянного поперечного сечения по длине (прутков, лент, листов), применяемых в строительных конструкциях или в качестве заготовок для последующего изготовления из них деталей только обработкой резанием; для получения деталей или заготовок, имеющих приближенно формы и размеры готовых деталей и требующих обработки резанием лишь для придания им окончательных размеров и получения поверхности заданного качества. Осн разновидностями такого процесса явл ковка и штамповка.