pract-2788

в зажимах. А затем затягивают зажимы до полного соприкосновения их с поверхностью образца. Для создания нагрузки на образец через рычаг 3 открывают отверстие в коническом дне воронки 5 путем оттягивания затвора 4 и его фиксации. Металлическая дробь из воронки 5 высыпается в емкость 6, создавая постепенно возрастающее усилие, растягивающее образец до его разрушения. В момент разрыва образца рычаг 3 падает и извлекает фиксатор, а затвор 4 перекрывает выходное отверстие воронки 5, прекращая высыпание дроби. После этого ведро с дробью взвешивают и определяют прочность образца на растяжение :

= К Р / F,

где К – коэффициент, зависящий от соотношения плеч рычага; Р – разрушающая нагрузка, определяемая взвешиванием дроби,

15

Основные этапы изготовления литейных песчано-глинистых форм ручной формовкой

К основным операциям изготовления литейных песчаноглинистых форм относятся: приготовление формовочной смеси; заполнение опок смесью; уплотнение смеси для получения точного отпечатка модели отливки в форме и придания формовочной смеси достаточной прочности; устройство вентиляционных каналов для отвода газов из полости формы, выделяющихся из металла и формовочной смеси при заливке расплавленного металла; извлечение модели из формы; отделка и сборка формы. По степени механизации различают ручную и машинную формовки.

Ручную формовку применяют для получения небольшого количества отливок в условиях опытного производства или при изготовлении крупных отливок.

Изготовление литейной формы в парных опоках по разъемной модели отливки (рис. 1.7) производят в такой последовательности: на нижнюю модельную плиту устанавливают нижнюю половину модели, модели питателей 4 и нижнюю опоку 11.

Модель отливки и питателя посыпают графитом и наносят облицовочную смесь на модель отливки и питателя толщиной 30-50 мм; оставшееся пространство в опоке заполняют наполнительной смесью с избытком; уплотняют смесь; остатки смеси срезают с опоки линейкой; накалывают вентиляционные каналы 14; изготовленную нижнюю полуформу переворачивают на 180о.

16

нюю полуформы скрепляют скобами 16. Изготовленную литейную песчано-глинистую форму отправляют на заливку расплавленным металлом. После заливки расплавленного металла и его затвердевания формовочную смесь разрушают в опоках и извлекают отливку.

Содержание отчета

1.Цель работы.

2.Основные сведения о свойствах смесей.

3.Эскизы литейной формы, прибора для определения газопроницаемости и прибора для определения сырой прочности.

4.Результаты испытаний свести в табл. 1.2.

5.Выводы о влиянии компонентов формовочной смеси на ее свойства.

Контрольные вопросы

1.Из чего состоят формовочные смеси?

2.Как устроен прибор для определения газопроницаемости и принцип его работы?

3.В какой последовательности изготавливается литейная форма?

4.Для чего накалываются вентиляционные каналы в верхней полуформе?

5.Какими основными свойствами должны обладать формовочные смеси?

6.Как работают приборы для определения сухой и сырой прочности?

18

Лабораторная работа № 2 ИЗУЧЕНИЕ ЛИТЕЙНЫХ СВОЙСТВ МЕТАЛЛОВ

Цель работы: ознакомиться с методами определения жидкотекучести, усадки и остаточных напряжений в отливках.

Оборудование и материалы: плавильная печь; модельно-

опочная оснастка; набор формовочного инструмента; измерительный инструмент; шихтовые материалы; ручная ножовка; спецодежда; технологические пробы.

Порядок выполнения работы

1.Студенты, выполняющие работу, изготовляют технологические пробы на жидкотекучесть, усадку и определение напряжений.

2.Определяют жидкотекучесть расплава от температуры перегрева, свободную и затрудненную усадку и остаточные напряжения в отливке по технологическим пробам.

Содержание отчета

1.В отчете должны быть указаны: цель работы, инструмент и применяемое оборудование.

2.Основные сведения о свойствах литейных сплавов и факторы, оказывающие влияние на их изменение.

3.Эскизы схем технологических проб на жидкотекучесть, усадку и внутренние напряжения.

4.Выводы.

Общие сведения

Возможность получения тонкостенных, сложных по форме или больших по габаритным размерам отливок без дефектов обусловлена литейными свойствами сплавов. Наиболее важные литейные свойства сплавов: жидкотекучесть, усадка (линейная и объемная); склонность к образованию горячих и холодных трещин; склонность к газонасыщению в процессе плавки и газовыделению при кристаллизации и образованию газовых раковин и пористости; ликвации (неоднородность по химическому, структурному составу в различных зонах отливки). Контролируемыми свойствами считаются: жидкотекучесть, усадка, образование трещин, внутренние напряжения, которые будут изучены в процессе проведения лабораторной работы.

19

Жидкотекучесть – это способность металлов и сплавов в расплавленном состоянии заполнять полость формы, четко воспроизводить контуры отливки и сохранять форму отливки после затвердевания металла. На жидкотекучесть сплавов оказывают влияние различные физи- ко-химические свойства: температура перегрева выше температуры плавления, химический состав, температурный интервал кристаллизации, вязкость, поверхностное натяжение, теплопроводность сплава и материала литейной формы, смачиваемость расплавом поверхности формы, газотворность и газопроницаемость формы и т. д.

Основным фактором, влияющим на жидкотекучесть, является температура перегрева, которая позволяет на практике регулировать ее в нужных пределах.

Определяется жидкотекучесть по технологическим пробам, которые можно разделить на три группы:

1)постоянного сечения: спиральная (рис. 2.1 а); прутковая (рис.

2.1б); U-образная (рис. 2.1 в);

2)переменного сечения – клиновая (рис. 2.2 а); шариковая (рис.

2.2б);

3)комбинированные.

Рис. 2.1. Схема проб для определения жидкотекучести металлов

При определении жидкотекучести с помощью проб постоянного сечения литейные формы устанавливают строго горизонтально. Пло-

20

щадь поперечного сечения и длину полости формы изготовляют так, чтобы металл к моменту остановки и затвердевания не заполнял ее полностью, потому что за меру жидкотекучести в этих пробах принимают длину полученной спирали или прутка при выбранных режимах заливки и охлаждения металла.

Конструкцию литниковой системы литейной формы при получении спиральной пробы изготовляют так, чтобы соотношение площади поперечного сечения стояка и подводящих каналов обеспечивало поступление металла в полость формы с некоторой постоянной скоростью, а литниковая чаша стояка была полностью заполнена в процессе заливки. Для этого отверстие стояка закрывают графитовой пробкой, которую удаляют после заливки чаши металлом до определенного уровня. Такие условия при заливке предотвращают захватывание расплавом металла воздуха в полость формы. Температуру металла следует замерять не в ковше, а в литниковой чаше, чтобы четко определить ее влияние на жидкотекучесть.

Для облегчения определения длины спирали на модели спирали, а соответственно и на отливке спирали имеются метки, расположенные на расстоянии 50 мм друг от друга. Следовательно, жидкотекучесть определяется длиной спирали, выраженной в миллиметрах, полученной после подсчета меток.

Жидкотекучесть литейных сталей определяется по U-образным пробам (рис. 2.1 б). Жидкотекучесть определяют по длине прутка, которую измеряют от места перехода широкого стояка в узкий вертикальный канал диаметром 6 мм, который находится в разъемной металлической форме. Усовершенствованная разновидность U-образной вертикальной пробы показана на рис. 2.1 в, которая позволяет одновременно с определением жидкотекучести оценить усадку сплава и склонность его к образованию трещин.

Клиновая проба (рис. 2.2 а) определяется также путем заливки расплавленного металла в металлическую форму. Для исключения влияния инерции струи на жидкотекучесть расплава вершину угла клина во время заливки располагают вертикально. Жидкотекучесть определяют расстоянием от затвердевшего металла до вершины угла клина.

21