13. Литейные свойства сплавов: жидкотекучесть, усадка , смачиваемость, газопоглощение, химическая активность, ликвация. Сравнение литейных свойств стали и чугуна.

Жидкотекучесть чугуна и стали- способность металла заполнять форму и точно воспроизводить ее конфигурацию. Наиболее распространенной пробой для определения жидкотекучести чугуна и стали является спираль Кэри. Наибольшая жидкотекучесть серый чугун, наименьшая –магниевые сплавы.

Высокой жидкотекучести соответствует длина спирали для чугуна, составляющая примерно 1200—1500 мм, для стали 600—800 мм.

Усадка. Под усадкой понимают свойство сплавов уменьшать свой объем при затвердевании и охлаждении. Соответственно уменьшение линейных размеров отливки по сравнению с размерами формы называется линейной усадкой. Усадка серого чугуна отличается тем, что перед до-перлитной усадкой развивается предусадочное расширение. Линейная усадка для серого чугуна 0.9-1.3 % для углеродистой стали 2-2.4%.

Газопоглощение – способность литейных сплавов в расплавленном состоянии растворять водород, азот, кислород и другие газы. 

Ликвация – неоднородность химического состава сплава в различных частях отливки. Ликвация образуется в процессе затвердевания отливки, из-за различной растворимости отдельных компонентов сплава в его твердой и жидкой фазах. В сталях и чугунах заметно ликвируют сера, фосфор и углерод.

Различают ликвацию зональную, когда различные части отливки имеют различный химический состав, идендритную, когда химическая неоднородность наблюдается в каждом зерне.

14. Основные литейные сплавы: чугуны, силумины, бронзы, стали; связь их литейных свойств с технологией изготовления и качество литейной продукции.

Чугуны.

Серый чугун  имеет хорошие литейные свойства: высокую жидкотекучесть, малую усадку. Преобладающее кол-во отливок получают в песчаных формах. Отливки повышенной точности получают путем литья в оболочковые формы, в кокили.

Высокопрочный чугун. Высокие механические свойства.. Жидкотекучесть высокопрочного чугуна такая же, как у серого. Линейная усадка 1.25-1.7%. Это затрудняет изготовление отливок без усадочных дефектов. Отливки изготовляют в песчаных формах, в оболочковых формах, литьем в кокиль. Высокая усадка чугуна вызывает необходимость создания направленного затвердевания отливок для предупреждения образования усадочных раковин и пористости. Для предупреждения трещин применяют формовочные смеси повышенной податливости. Ковкий чугун. Получают путем длительного отжига отливок из белого чугуна. Пониженная жидкотекучесть, усадка значительно больше, чем у серого. Преимущественно изготовляют в песчаных формах. Для предупреждения образования усадочных раковин расплавленный чугун подводят к толстым местам отливки через прибыли. Для предупреждения образования трещин используют формовочные и стержневые смеси с высокой податливостью. Из за низкой жидкотекучести требуется высокая t заливки, поэтому формовочная смесь должна обладать повышенной огнеупорностью и газопроницаемостью.

Сталь.

Литейные стали имеют плохие литейные свойства: пониженную жидкотекучесть, значительную усадку до 2.5%, стали склоны к образованию трещин. Для предупреждения трещин формы изготавливают из податливых формовочных смесей. Кроме того предусматриваются технологические ребра.

Силумины. АЛ1-Ал15 . Ал2,Ал4,Ал9 -Имеют высокую жидкотекучесть, малую усадку 0.8-1.1% ,не склонны к образованию горячих и холодных трещин. Большинство остальных имеют низкую жидкотекучесть, повышенную усадку, склонны к образованию трещин. Преимущественно изготовляют литьем в кокиль, под давлением, в песчаные формы. Для снижения усадочных напряжений в отливках кокили перед заливкой подогревают до t=250-300, при сложной конфигур 400-500.

Бронзы. Оловянные бронзы имеют хорошую жидкотекучесть, достаточно высокую усадку (1.4-1.6%). Затвердевают в большом интервале кристаллизации(150-200), что обуславливает образование рассеянной пористости.

Безоловянные бронзы обладают высокой жидкотекучестью и усадкой 1.6-2.4% , затвердевают в малом интервале кристаллизации, что приводит к образованию усадочных раковин. Отливки из медных сплавов преимущественно изготовляются литьем в песчаные формы и в оболочковые. Для предупреждения трещин используют литейную форму с высокой податливостью.