13. Конструирование отливок с учетом направленной кристаллизации. Способ «вписанных окружностей».( электрошлаковый метод вспомни и непрерывная разливка стали)

Кристаллизация - это процесс возникновения и роста кристаллов при переходе металла из жидкого в твердое состояние.

Уменьшение объема металла в процессе кристаллизации сплава вызывает формирование в отливках усадочных раковин или усадочной пористости.

Усадочная раковина - дефект в виде скрытой или открытой полости.

Усадочная пористость - дефект, представляющий собой мелкие поры.

Вероятность формирования усадочных раковин или усадочной пористости зависит от температурного интервала кристаллизации сплава.

Ф ормирование усадочной пористости объясняется наличием переходной твердожидкой зоны (рис. 4.10), в которой температура отливки изменяется от температуры ликвидуса до температуры солидуса. Вблизи температуры солидуса кристаллы 1 соприкасаются между собой. Это разобщает ячейки 2, заключающие в себе остатки жидкой фазы. Затвердевание небольшого объема металла в такой ячейке происходит без доступа к ней питающего расплава из соседних ячеек. В результате усадки в каждой ячейке получается небольшая усадочная раковина 3.

Получить отливки без усадочных раковин и пористости можно путем непрерывного подвода металла в отливку в процессе кристаллизации - вплоть до полного затвердевания. С этой целью к массивным частям отливки устанавливают прибыли 1, 2 (рис. 4.11, а). Прибыли - резервуары с расплавленным металлом, которые обеспечивают доступ расплавленного металла к участкам отливки, затвердевающим последними.

П редупредить образование усадочных раковин и пористости позволяет установка в литейную форму наружных или внутренних холодильников. Наружные холодильники 3 (см. рис. 4.11, а) устанавливают в форму с внешней стороны массивных частей отливки. Так как холодильники имеют высокую теплопроводность и теплоемкость, то отвод теплота от массивной части отливок происходит интенсивнее, чем от тонкой. Это способствует выравниванию скоростей затвердевания массивной и тонкой частей и устранению усадочных раковин и пористости.ВНутренныи холодильники суют внутрь и изготавливают из того же ме что и сплав.

П онижение температуры расплава при заливке формы дают некоторое уменьшение объема усадочных раковин и усадочной пористости в отливках.

При затвердевании отливки в форме будут выделяться газы, которые были растворены в жидком металле, формируя газовые раковины или газовую пористость в отливке

Способ «вписанных окружностей»

Рис 4.12.

Питание отливки должно быть организованно правильно, т.е. в каждом тепловом узле должен дейсвтовать принцип теплового затвердевания.: от тонких к толстым и заканчиваться в прибыли.

14.Способы Получения отливок повышенной прочности и чистоты поверхности.

1. Литье в керамические формы

2. Литье в кокиль

3. центробежное литье

4. Литье пол давлением.

В песчаных формах неудовлетворяют высшему кач-ву,поэтому придумали спец виды литья. При которых обеспечивается отливки повышенной точности, с малой шероховатостью поверхности, минимальными припусками на механическую обработку, а иногда даже исключающие ее, что обеспечивает высокую производительность труда и т.д.

1. На постоянную модель заливают жидкотекучую огнеупорную суспензию. В нее добавляют от

вердитель. Получается полуформа. ПОлуформу снимают.

+ Прочность, податливость, газопроницаемость

Центробежное литье (делают трубы кольца) используется для получения отливок имеющий форму тел вращения. подобные отливки отливаются из чугуна, стали, бронзы, алюминия, при этом расплав заливают в металлическую форму, вращающуюся со скоростью 3000оборотов в минуту. Под действием центробежной силы расплав распределяется по всей по всей поверхности форму и кристаллизуется образуя отливку.

Литье в кокиль.(чтоб увеличить срок службы кокиля внутрь его кладут теплоизолятор,потом до 200 С нагрев) Сущность кокильного литья заключается в изготовлении отливок расплавленного металла в многократно используемые металлические литейные формы-кокили с последующим затвердеванием залитого металла, охлаждением отливки и извлечением ее из полости формы.

Отличительные особенности литья в кокиль в том что формирование отливки происходит в условиях интенсивного теплового взаимодействия с литейной формой, т.е. залитый металл и затвердевающая отливка охлаждаются в кокиле с большей скоростью, чем в песчаной форме.кокель практически не податлив и более интенсивно препятствует усадке отливки, что затрудняет извлечение её из кокиля а аткеже может приводить к короблению и трещинам отливки. кокиль газонепроницаем,

Кокили-металлические формы, изготавливают литьем, механической обработкой и другими методами из серого чугуна(СЧ15,СЧ20 и др.), стали(20Л, 15Л,20Л и др) и других материалов. Отливки простой конфигурации изготавливают в неразъемных кокилях. крупных с горизонтальным разъемом.

Рабочую поверхность кокиля с вертикальной плоскостью разъема, состоящую из подобна 1, двух симметричных полуформ 2 и 3 и металлического стержня 4, предварительно нагревают до температуры 100-150 С, покрывают из пульверизатора 5 слоем теплозащитного покрытия. С помощью манипулятора устанавливают стержень 6, которым выполняют в отливке 7 расширяющую полость. Половины кокиля 2 и 3 соединяют, скрепляют и проводят заливку расплава(в). После затвердевания отливки 7(г) кокиль раскрывают и протягивают вниз металлический стержень 4. Отливка манипулятором 7 удаляется из кокиля.