17.2 Дефекты поверхности

Пригар – дефект, характеризующийся тем, что вся или часть поверхности отливки покрыта грубым слоем формовочного материала, пропитанного металлом и его окислами. Для предотвращения этого брака необходимо увеличение прочности смеси, окрашивание форм прочными противопригарными красками и т.д.

Залив – дефект отливки в виде неопределенной формы ребер, выступов или приливов на теле отливки, не предусмотренных чертежом. Обычно они располагаются по разъему формы или в зазорах между раздельными ее частями. Удаление заливов почти не поддается механизации и требует больших затрат тяжелого ручного труда.

17.3 Несплошности в теле отливки

Горячая трещина – дефект в виде разрыва тела отливки, возникшего при температурных затвердеваниях и ниже их до прекращения свечения отливки вследствие усадки. Горячая трещина располагается по границам кристаллов, имеет неровную окисленную поверхность.

Холодная трещина – дефект в виде разрыва тела отливки, возникшего ниже температуры свечения отливки, вследствие внутренних напряжений или механического воздействия. Этот дефект обычно имеет чистую светлую поверхность или с цветами побежалости зернистую поверхность. Причиной образования трещин являются чрезмерные напряжения, возникающие в отливках вследствие механического или теплового торможения усадки, превышающие прочность металла при данном его состоянии.

Газовая раковина – раковина, образовавшаяся при затвердевании металла вокруг пузырька газа; имеет обычно округлую форму с чистой и гладкой, иногда окисленной поверхностью.

Усадочная раковина – это раковина с грубой шероховатой, иногда окисленной поверхностью, образовавшаяся вследствие неравномерной усадки металла при затвердевании. Усадочные раковины образуются в результате того, что при затвердевании отливки сперва застывает наружная поверхностная корка, а заключенный внутри этой корки жидкий металл, испытывающий при своем охлаждении и затвердевании также уменьшение в объеме, оказывается лишенным источника его наполнения.

Причинами образования усадочных раковин являются:

- отклонение от заданного химического состава сплава;

- высокая температура заливаемого металла;

- нетехнологичность отливки;

- высокая скорость заливки металла.

17.4 Отклонения размера и массы

Дефект в виде несоответствия размеров и массы требованиям ГОСТ или техническим условиям на отливку. Возникает вследствие неточности в изготовлении модели, износа модели, некачественном удалении модели из формы и т.д.

17.5 Отклонение структуры

Отклонение структуры – дефект в виде несоответствия структурных составляющих по количеству, величине, форме, характеру распределения требованию стандартов (например – отбел в чугунах).

17.6 Отклонение химического состава

Отклонение химического состава – несоответствие металла отливки химическому составу. Выражается в повышенном или пониженном содержании некоторых химических элементов по сравнению с установленными пределами по ГОСТ.

17.7 Отклонение механических свойств

Отклонение механических свойств – это несоответствие отливок по механическим свойствам требованиям ГОСТ. Необходимые механические свойства отливок обеспечиваются правильным расчетом шихты, модифицированием.

18 Основные способы исправления дефектов отливок

18.1 Для устранения дефектов отливок широко применяются сварочные процессы.

18.2 Механическая заделка путем ввертывания или запрессовывания пробок и вставок с твердостью, приближенной к твердости металла отливки. Таким образом, например, исправляется брак в виде раковин, рыхлот.

18.3 Замазка несквозных раковин на необрабатываемых поверхностях специальными составами (например, на основе эпоксидных смол).

18.4 Для исправления неплотностей, создающих негерметичность стенок отливки осуществляется пропитка бакелитовым лаком, жидким стеклом и т.д.

18.5 Металлизация – нанесение слоя металла.

19 Специальные методы литья

Специальные методы литья являются прогрессивными способами изготовления отливок. По сравнению с литьем в песчаных формах они имеют ряд преимуществ: повышают качество, чистоту и точность литья, улучшают структуру и свойства отливок, позволяют значительно механизировать производство литых изделий и снизить их стоимость, способствуют повышению производительности и улучшению условий труда.

19.1 Кокильное литье

Кокильное литье – процесс производства отливок в металлических формах, изготовленных из чугуна, стали или алюминиевых сплавов. Используют их не один раз, как песчаную форму, а многократно. Кокили обладают высокой теплопроводностью, поэтому залитый в них металл охлаждается и закристаллизовывается значительно быстрее, чем в песчаной форме. В результате повышается производительность труда и снижается стоимость отливок.

19.2 Центробежное литье

Центробежный метод изготовления литых заготовок состоит в том, что жидкий металл заливается во вращающуюся форму. Под действием центробежной силы он «отбрасывается» к стенкам формы, где и затвердевает. Металл уплотняется (отсутствуют газовые пузыри). Шлаковые и неметаллические включения собираются на внутренней части пустотелой отливки в зоне припуска, удаляемого при последующей механической обработке.

Выгоды от такого способа литья не исчерпываются улучшением качества металла. Для получения центральных отверстий стержни не нужны, т.к. под действием центробежных сил металл сам распределяется у стенок формы и центральное отверстие получается само собою. Кроме того, форма для центробежного литья не нуждается в изготовлении всех элементов литниковой системы: не нужны чаша, стояк, шлакоуловитель, литниковые каналы. Процесс изготовления форм значительно упрощается. Формы изготовляют либо из металла, либо футеруются песчано-глинистыми смесями.

Центробежное литье выполняется на специальных машинах с горизонтальной или вертикальной осью вращения.

Машины с горизонтальной осью вращения используются для получения отливок, имеющих форму тел вращения; с вертикальной осью – для фасонного литья (колеса, шестерни, втулки). Наружные стенки отливки получаются малой толщины.

Недостаток метода – высокая стоимость литейных форм.