- •1. Теория я.И.Френкеля о квазикристаллическом строении жидких сплавов и три основных вывода из этой теории. Свойства жидких сплавов с позиции теории я.И.Френкеля.
- •2. Природа кластеров. Неметаллические включения в расплавах и влияние их на свойства жидких расплавов.
- •3. Свойства жидких сплавов: вязкость, плотность. Зависимость их от температуры сплава. Расчет плотности и температуры сплавов
- •4. Смачиваемость и поверхностное натяжение.
- •5. Определение смачиваемости жидким сплавом литейной формы методом «лежащей капли» и регулирование смачиваемости с целью предупреждения пригара на отливках (рисунки, формулы)
- •6. Диффузия . Давление паров металла
- •7.Тепловые свойства металлов. Электрическое сопротивление жидких металлов.
- •8. Термодинамические основы плавильного процесса. Основные законы термодинамики
- •9. Классификация шихтовых материалов, свойства.
- •10. Расчет шихты, понятия о принципах составления шихты , исходные компоненты добавки.
- •12. Основные химические взаимодействия между расплавом, атмосферой, шлаком, футеровкой, флюсами.
- •13. Состояние примесей в сплавах. Выбор способа очистки сплавов от примесей. Комплексные способы очистки. Технологические приемы очистки сплавов (классификация способов, рисунки).
- •14. Рафинирование, раскисление и модифицирование металлических расплавов
- •15. Способы обработки металлических расплавов с целью измельчения структуры в литых изделиях.
- •17. Обосновать возникновение в отливках а) газовой пористости, б) неметаллических включений, несоответствия геометрических размеров.
- •18. Классификация способов заливки форм. Структура потоков расплава. Конфигурация и параметры свободной струи расплава.
- •19. Закон непрерывности потока жидкого сплава в каналах литейной формы; шлакозадержание и тонкая очистка сплавов элементами литниковой системы (формулы, рисунки)
- •20. Обосновать необходимость расчета каждого из элементов литниковой системы, основываясь на функциях каждого элемента и законах течения расплавов (рисунки)
- •21. Основы расчета литниковых систем приближенным универсальным методом
- •22. Давление расплава на стенки формы. Изменение давления в вертикальных и горизонтальных каналах.
- •23.Виды брака отливок, возникающие при неправильном конструировании и расчетах литниковой системы.
- •24. Жидкотекучесть сплавов, связь ее с положением сплава на диаграмме состояния и зависимость от различных факторов со стороны формы и сплава (диаграммы, графики)
- •25. Заполняемость литейных форм жидким расплавом. Зависимость ее от свойств сплава и конструктивных особенностей формы. Мероприятия по улучшению заполняемости форм для тонкостенных отливок
- •26. Взаимодействие металлических расплавов с кислородом, водородом, азотом. Способы дегазации расплавов
- •27. Взаимодействие металлических расплавов со сложными газами. Меры предупреждения газонасыщения
- •28. Состав литейной разовой формы и физико-химические взаимодействия с ней жидких сплавов
- •29. Дефекты отливок связанные с литейной формой.
- •30. Теплофизические и технологические свойства сплавов материалов формы
- •31. Физико-химические процессы на границе «металл-форма» и образование дефектов: пригара; ужимин; наростов.
- •32. Физико-химические процессы на границе «металл-форма» и образование дефектов ситовидной пористости; засоров и неметаллических включений.
- •33. Зависимость структуры металла в отливках от процесса теплопередачи. Регулирование тепловых процессов в литейной форме
- •3 4. Типы литейных форм.
- •35. Методы исследования тепловых процессов в литейной форме.
- •38. Гомогенное и гетерогенное зарождение центров кристаллизации. Объемная и последвательная кристаллизация.
- •39. Последовательная и объемная кристаллизация сплавов. Зависимость заполняемости форм от характера кристаллизации. Теоретические предпосылки и приемы регулирования структуры в литом изделии
- •40. Теоретические предпосылки и технологические приемы регулирования кристаллического строения литого сплава.
- •41. Параметры кристаллизации (лск, цк) и зависимость их от технологических факторов
- •42. Переохлаждение сплавов и зависимость от него формы т размеров зерен.
- •43. Кристаллизация металлов и сплавов. Кластеры и наследственность. Кристаллизация на примесях, активация примесей
- •44. Область затвердевания и формирование структурных зон.
- •45. Двухфазная область кристаллизации и параметры кристаллизации; связь их с энергией Гиббса и диаграммами состояния сплавов
- •46. Дефекты отливок, образующие в процессе кристаллизации.
- •47. Методы исследования затвердевания металла в отливки
- •48. Ликвационные процессы в отливках. Виды дефектов, возникающие в результате ликвации компонентов в сплаве.
- •49. Внутрикристаллическая и зональная ликвация в отливках. Связь ликвационных процессов с условиями затвердевания отливки.
- •50. Технологические приемы, обеспечивающие снижение химической неоднородности по сечению отливки (диаграммы, рисунки)
- •51. Влияние вибрации, перемешивания ультрозвуковой обработки на структуру металла в отливки
- •52. Влияние модифицирования, активации примесей, термовременной обработки, суспензионного литья на структура расплава.
- •53 Влияние структуры металла в отливке на ее физико- механические свойства.
- •54. Теоретическое обоснование и технологические приемы , обеспечивающие формирование мелкозернистой и крупнозернистой структуры.
- •55. Физическая природа объемной усадки металлов и сплавов при затвердевании. Коэффициенты объемной усадки сплавов (формулы, диаграммы, рисунки)
- •56. Механизм образования усадочной пористости в отливках, факторы, влияющие на образование усадочных пор. Технологические приемы, обеспечивающие предупреждение усадочной пористости в отливках
- •57. Зависимость вида усадочных пустот от положения сплава на диаграмме состояния. Влияние характера кристаллизации на механизм образования усадочных пустот
- •58. Технологические приемы, обеспечивающие предупреждение усадочной пористости. Мероприятия по борьбе:
- •59. Механизм образования концентрированной усадочной раковины в отливках и технологические приемы, обеспечивающие такой механизм кристаллизации отливок (диаграммы, рисунки)
- •60. Концентрированная усадочная раковина и рассеянная усадочная пористость.
- •61. Свободная и затрудненная усадка отливок из различных сплавов.
- •62. Питание и затвердевание отливок. Прибыли и основы их расчета
- •63. Направленная кристаллизация. Прибыли, их назначение и основная классификация.
- •64. Факторы учитываемые при расчете и выборе формы и местоположения прибыли . Универсальные методы расчета.
- •66. Напряжения в отливках. Виды напряжения. Меры предупреждения напряжений.
- •68. Трещины в отливках. Виды трещин. Меры предупреждения трещин.
- •69. Факторы, влияющие на возникновение напряжений и трещин в отливках. Механизм образования этих дефектов. Мероприятия по их предупреждению или устранению
- •70. Трещины горячие и холодные. Процесс образования горячих трещин в отливках.
29. Дефекты отливок связанные с литейной формой.
Физико-химическое взаимодействие металла и формы проявляется в виде образования на поверхности отливок различных дефектов.
Пригар. После заливки металла в форму и охлаждения отливки можно наблюдать в слое песка, прилегающем к поверхности отливки полное изменение его свойств. Образовавшаяся сплошная масса имеет типичный серый цвет и блестящую поверхность. В некоторых случаях этот слой4трочно связан с отливкой.
Проникновение расплава, вызванное химическими процессами, можно значительно ограничить снижением температуры заливаемого металла и тщательным его раскисления.
Полностью предупредить протекание химических процессов можно лишь изменением вида формовочного материала.
Ужимины. Неравномерное расширение слоев смеси под поверхностью формы вызывает в ней напряжение, которое может привести к повреждению формы. В зоне, где наблюдается наибольшее расширение песка расширяющийся формовочный материал тормозится соседними, слабоподвергшимися действию тепла, слоями. В нем возникает напряжение сжатия, которое при соответствующей конфигурации отливки переходит в напряжение, перпендикулярное к поверхности формы. Если это напряжение превысит жесткость напряженного слоя, го при определенных условиях (низкая прочность формовочного материала, влажность и газы) он может вспучиться и отслоиться. Этот механизм образования ужимин.
Предупреждение. Подобрать состав с большей огнеупорностью, прочностью и меньшей деформацией при нагреве.
Нарост. Причины появления: Неравномерное уплотнение смеси при формовке, неправильная литниковая система, низкая прочность формовочной или стержневой смеси, некачественкая сборка формы, высокая осыпаемость поверхности формы или стержней.
Предупреждение. Более тщательное уплотнение смеси при формовке и более равномерное увлажнение, изменить подвод металла к отливке.
Ситовидная пористость – сплошная зона удлиненных пузырьков, вытянутых перпендикулярно к поверхности отливки.
Причины: 1. Водород или азот, растворяющиеся в расплаве при его контакте с формой, или их сочетание; 2. Образование СО (только в сплавах железа). В расплаве присутствует кислород в форме оксидов. Содержание кислорода возрастает при контакте металла с формой, пооскольку на поверхности отливки образуются оксиды FеО. IПри определенном содержании кислорода в металле происходит восстановление оксидов углеродом. Образовавшиеся пузырьки СО могут затем увеличиваться за счет диффузии водорода, иногда других газов, которые в них ассоциируются в молекулы 4. Образование сероводорода. Эта температура применяется специально для высокопрочного чугуна.
Для предупреждения ситовидной пористости производится тщательное раскисление металла и обеспечивается полная защита стали от воздействия влаги и водяного пара. Для этого необходимо хорошо просушивать футеровку печи и приспособления, которые входят в контакт с жидким металлом.
Неметаллические включения, засоры. Правильно соблюдать технологический процесс приготовления формы и формовочной смеси. Неметаллические включения в отливках представляют собой твердые частицы соединений компонентов сплавов с неметаллическими примесями. Их размеры колеблются от долей микрона до десятков микрон. Основная масса неметаллических включений в литейных сплавах делится по составу на окислы и сульфиды. По видам источников неметаллические включения: на попадающие в сплав вместе с шихтой, продукты взаимодействия компонентов сплава с примесями или добавками, продукты взаимодействия компонентов сплава с атмосферой. По формам неметаллические включения делятся на круглые, кристаллические, дендритные и пленочные. Причины: 1.Неправильный расчет и конструкции элементов литниковой системы; 2.Некачественная сборка формы. 3.Низкая формовочной или стержневой смеси. 4.Слабое уплотнение формы или стержня.