- •Раскисление металлических расплавов.
- •Рафинирование металлических расплавов от растворенных газов и неметаллических включений.
- •Взаимодействие металлических расплавов с кислородом.
- •Дегазация металлических расплавов. Способы борьбы с газовой пористостью в отливках.
- •Защита расплава от взаимодействия с атмосферой.
- •Неметаллические включения в расплавах. Способы рафинирования от них.
- •Выбор способа плавки. Шихтовые материалы, Применение лигатур.
- •Взаимодействие жидких металлов с газами.
- •Взаимодействие жидких металлов с водородом. Способы предотвращения взаимодействия. Рафинирование расплавов от водорода.
- •Взаимодействие жидких металлов с огнеупорами.
- •Модифицирование структуры сплавов.
- •Зональная ликвация в отливках.
- •Линейная усадка отливок. Брак отливок, вызванный линейной усадкой.
- •Объемная усадка отливок. Прибыли и их назначение.
- •Напряжения в отливках. Холодные и горячие трещины в отливках.
- •Усадочные раковины и поры в отливках. Способы предупреждения образования усадочных дефектов.
- •Литейные свойства металлов и сплавов. Зависимость свойств от состава сплавов.
- •Процесс затвердевания отливок. Объемное и последовательное затвердевание.
- •Литниковые системы. Назначение, устройство, типы литниковых систем. Движение частиц в шлакоуловителе.
- •Формовочные и стержневые смеси. Классификация и свойства смесей.
- •Назначение слитка, предъявляемые к нему требования. Способы литья слитков.
- •Литье отливок в разовые формы.
- •Литье по выплавляемым моделям. Сущность способа, преимущества, недостатки, область применения.
- •Металлическая форма. Основные конструктивные элементы.
- •Литье под регулируемым газовым давлением. Сущность способа, преимущества, недостатки, область применения.
- •Литье в оболочковые формы. Преимущества, недостатки, область применения.
- •Специальные виды литья
- •Литье под давлением. Сущность способа, преимущества, недостатки, область применения.
- •Кокильное литье. Сущность способа, преимущества, недостатки, область применения.
- •Литье в изложницы и непрерывное литье. Сущность, преимущества и недостатки каждого способа.
- •Центробежное литье. Сущность способа, преимущества, недостатки, область применения.
- •Особенности получения отливок литьем в металлические формы.
Взаимодействие металлических расплавов с кислородом.
Конечным продуктом взаимодействия расплава с кислородом — оксиды. Д\плавки Ме важны возможность образования не только свободного оксида, но и растворов кислорода в расплаве. Легкоплавкие Ме от олова до алюминия не растворяют кислород, серебро и более тугоплавкие — растворяют.
При кристаллизации чистых Ме кислород не выделяется, полностью входя в твердый раствор или образуя твердые соединения. Значит, кислород в подобных Ме не вызывает появление газовой пористости (кр серебра).
Сплавы на основе легкоплавких Ме при любых легирующих компонентах ведут себя с кислородом, как чистые Ме-основа, т.е. возникает на поверхности пленка оксида. Жидкие сплавы из Ag, Cu, Ni при взаимод-и с избытком кислородом появляется свободный жидкий или твердый оксид менее благородного Ме из числа содержащихся в сплаве. Сплавы на основе тугоплавких Ме 4 и 6-й групп в жидком состоянии взаимодействуют с кислородом подобно чистым Ме-основам.
Дегазация металлических расплавов. Способы борьбы с газовой пористостью в отливках.
Рафинирование расплавов от растворённых газов (дегазация) — удаление из расплава водорода, азота, оксида углерода. (Удаление кислорода — раскисление.) Дегазация может быть осуществлена: вымораживанием, продувкой нераствор газами, вакуумированием, обработкой флюсами, различными физическими воздействиями на расплав.
Дегазация «вымораживанием» основана на уменьшении растворимости газов при понижении Т-ры. При медленном охлаждении (почти до кристаллизации) в печи раствор-е газы выделяются ч\з открытую поверхность в атмосферу. Т.о. большая часть газов будет удалена. Потом расплав снова нагревают с макс возможной скоростью.
Дегазация продувкой нераствор газами основана на том, что растворённый газ из расплава переходит в пузырик нераствор газа из-за разности парциального давления. Продуваемый газ вводят в расплав ч\з пористые насадки с d=0.1-0.5мм (для получения большего кол-ва пузырьков).
Вакуумирование позволяет наиболее надёжно дегазировать расплавы. Понижение общего давления над расплавом при вакуумировании приводит к выделению растворённых газов не только ч\з зеркало расплава, но и в объеме расплава в виде пузырьков. Снижение общ давления над расплавом вызывает рост газовых пузырьков, обогащение их раствор-м газом и всплывание к открытой пов-ти расплава.
Дегазация путём введения ультразвуковых колебаний или обработка постоянным током. В расплаве возникают кавитационные полости, в которые устремляется растворённый газ, после чего эти полости превращаются в газовые пузырьки, которые всплывают.
Защита расплава от взаимодействия с атмосферой.
Защитные шлаки и флюсы представляют собой сложные сплавы оксидов и солей, загружаемых на поверхность расплава. Шлаки и флюсы должны быть более легкоплавки, чем защищаемый расплав, их плотность должна быть меньше плотности жидкого Ме. Шлаки и флюсы должны быть непроницаемыми д\газов воздуха и печного пространства. Вязкость — небольшая, чтобы обеспечивать хорошее растекание по поверхности.
Флюсы — сплавы солей д\защиты некоторых алюминиевых и всех магниевых сплавов. Флюсы состоят из хлоридов тех же Ме. Необходимо использовать только свежепереплавленный флюс, т.к. хлориды очень гигроскопичны и при пребывании на воздухе могут вызывать насыщение расплава водородом. Шлаки и флюсы могут растворять футеровку (впитывание флюсов футеровкой приводит к тому, что она становится электропроводной).
Используют так же твердые покровы — древесный уголь и иногда бой графитовых электродов. Защита достигается за счёт непрерывного сгорания углерода и поддержания над зеркалом расплава атмосферы, состоящей из азота и оксида углерода, кот-е не взаимодействуют со многими медными сплавами.
Атмосферу защитных и инертных газов применяют, когда невозможно (нежелательно) использовать шлак или флюс. Обычно используют аргон (гелий более дорогой).
Плавка в вакууме — наиболее надёжный способ защиты. Д/исключения образования свободного соединения Ме-газ необходимо, чтобы остаточное давление данного газа над расплавом было меньше, чем равновесное давление диссоциации данного газа при данной Т-ре. Может происходить не диссоциация, а испарения газа. Плавка в вакууме сопряжена с большими потерями Ме из-за испарения; возможно изменение хим состава из-за неодинакового испарения различных компонентов расплава.