Объемная усадка. Виды брака от объемной усадки. Меры по предупреждению брака.
Литейными - свойства металлов и сплавов, которые проявляются при заполнении формы, кристаллизации и дальнейшем охлаждении отливки. Наиболее важные технологические литейные свойства - жидкотекучесть, усадка (объемная и линейная), склонность сплавов к ликвации, образованию горячих и холодных трещин, поглощению газов, образованию газовой и усадочной пористости
Усадка - свойство литейных сплавов уменьшать объем при затвердевании и охлаждении. Усадочные процессы в отливках протекают с момента заливки расплавленного металла в форму вплоть до полного охлаждения отливки. Различают линейную и объемную усадки. I
Объемная усадка - уменьшение объема сплава при его охлаждении в литейной форме от температуры заливки до температуры окружающей среды (20 °С).
Полная объемная усадка
складывается из усадки металла в жидком
состоянии
,
усадки при затвердевании
и усадки металла в твердом состоянии
,
т.е.
=
+
+
Усадка в жидком состоянии - уменьшение объема жидкого металла при его охлаждении в форме от температуры заливки до температуры начала кристаллизации. Величина этой усадки зависит от природы сплава (химического состава) и перегрева металла перед заливкой выше температуры ликвидуса. С увеличением перегрева металла возрастает и объемная усадка в жидком состоянии.
Усадка при затвердевании - изменение объема и линейных размеров отливки при охлаждении металла от температуры ликвидуса до температуры солидуса . В некоторых металлах и сплавах в этих интервалах температур происходят фазовые превращения или выделение газов из расплава, например, у чугуна - графитизация, у стали – выделение газов, растворенных в расплаве. Эти явления способствуют увеличению объема и и размеров отливки. Такое увеличение размеров называется предусадочным расширением.
Усадка в твердом состоянии - уменьшение объема и линейных размеров отливки при ее охлаждении от температуры полного затвердевания сплава до температуры окружающей среды (20 °С). На величину усадки влияют химический состав сплава и скорость охлаждения. Например, увеличение содержания углерода и кремния в сером чугуне приводит к уменьшению усадки; возрастание скорости охлаждения отливки увеличивает усадку.
Коэффициент объемной усадки определяют соотношением, %,
где
и
— объемы полости формы и отливки при
температуре 200С.
Виды дефектов:
Тепловые узлы- в них образуются усадочные дефекты(раковины,поры,рыхлости.
Устранение дефектов
1.Устранением усадочной раковины является прибыль. Она уменьшает усадочную пористость и загрязнения, которые имеются в раковине.
Питание отливки должно идти по принципу теплового затвердения, т.е. сначала тонкие элементы, потом толстые, и заканчивается затвердевание в прибыли.
Для уменьшения объемной усадки конструкцию отливки надо проектировать без тепловых узлов или стремиться к их минимуму.
Объемная усадка приблизительно равна
утроенной линейной усадке:
.