§ 3.2 Литейные свойства сплавов.

К ним относятся:

• Жидкотекучесть;

• Усадка;

• Склонность к ликвации;

• Газопоглощение.

Жидкотекучесть – способность жидкого металла полностью заполнять полости литейной формы и четко воспроизводить очертание отливки. Жидкотекучесть зависит от химического состава, температуры заливаемого в форму сплава и теплопроводности материала формы. Углерод, кремний и фосфор улучшают жидкотекучесть, а сера ухудшает.

Минимально возможная толщина стенки отливки для различных литейных сплавов, ввиду их разной жидкотекучести, неодинакова и составляет при литье в песчаные формы для отливок:

из серого чугуна: из стали:

Мелких: 3-4мм 5-7мм

Средних: 8-10мм 10-12мм

Крупных: 12-15мм 15-20мм

Усадка – свойство литейных сплавов изменять объем при затвердевании и охлаждении. Усадочные процессы в отливках протекают с момента заливки расплавленного металла в литейную форму и вплоть до полного охлаждения отливки.

Различают линейную и объемную усадку:

;

,

где , - соответственно линейный размер и объем полости формы;

, - соответственно линейный размер и объем отливки при t = 20°С.

Линейная и объемная усадка связаны следующим соотношением:

.

На усадку влияет химический состав сплава, температура его заливки, скорость охлаждения сплава в форме, конструкция отливки и литейной формы. Кроме искажения линейных размеров, усадка в отливках проявляется в виде усадочных раковин, пористости, трещин и короблений.

При правильном учете усадочных процессов, затвердевание отливки должно идти снизу вверх с образованием концентрированной усадочной раковины. В противном случае в теле отливки образуется усадочная пористость.

Ликвация – неоднородность строения в различных частях отливки. Возможны ликвации по химическому составу (зональная, дендритная), по плотности, по неметаллическим включениям и др. факторам.

Зональная ликвация представляет собой химические и другие неоднородности в объеме всей отливки, а дендритная – в пределах одного зерна.

Склонность к ликвации зависит от химического состава сплава, скорости охлаждения сплава и размеров отливки. Для уменьшения ликвации увеличивают скорость охлаждения отливки.

Склонность к газопоглощению – способность литейных сплавов в жидком состоянии растворять кислород, азот, водород. Их растворимость растет с перегревом расплава. При охлаждении в литейной форме газонасыщенного расплава растворимость газов понижается и они, выделяясь из металла, могут образовывать в отливке газовые раковины.

§ 3.3 Характеристика отливок по сложности, массе и точности.

На выбор материала и способ получения отливки существенное влияние оказывают сложность детали и ее масса.

Различают геометрическую и качественную сложность. Под геометрической сложностью понимают конфигурацию отливки, т.е. ее внешние и внутренние очертания. Качественная сложность подразумевает технологическую сложность обеспечения тех или иных качеств и свойств: прочность, плотность, шероховатость и т.д.

Как по геометрической, так и по качественной сложности все отливки делятся на 5 групп, характеристики которых приведены в [2].

Классификация чугунных отливок по технологической сложности производится с учетом массы и толщины стенок. Для характеристики сложности чугунных отливок служит коэффициент габаритного объема:

;

где А, Б, В – габаритные размеры отливки [дм];

- черновая масса отливки [кг].

Группа технологической сложности в этом случае может быть определена по таблице [2].

Для стальных отливок группа технологической сложности определяется по прейскуранту №25-01 “Оптовые цены на отливки, поковки и горячие штамповки”, М:1980г. Согласно ГОСТ 26645-85 устанавливают 22 класса точности размеров и масс отливок из металлов и сплавов. Класс точности устанавливается конструктором в зависимости от назначения детали, от вида металла или сплава, способа литья, типа производства и других условий по таблице [2].

Меньшие значение классов точности отливок назначают на простые отливки в условиях массового автоматизированного производства. Большие значения - на сложные, мелкосерийно и единично изготовляемые отливки. На одну отливку рекомендуется устанавливать одинаковые классы точности размеров и масс. (Таблицы 4.3…4.5, стр. 43, 44, 46, 47).