Глава 15. Основные конструкционные материалы

277

ла в питательных муфтах за пределами отливки.

Если в расплавленном состоянии сплав является однородным, то при кристалли­зации в отдельных частях отливки или от­дельных зернах его возникает неоднород­ность, ликвация. Она обусловлена тем, что кристаллизация компонентов сплава происходит неодинаково. В сплавах типа твердого раствора, к которым относятся сплавы золота, нержавеющая сталь, ко-бальто-хромовый сплав и др., один из на­иболее тяжелых компонентов вследствие разности плотностей отделяется от основ­ной массы, находящейся в жидком состо­янии. Этот процесс зависит от скорости охлаждения и типа сплава.

Ликвацию можно уменьшить, пони­жая температуру нагрева, увеличивая скорость заливки металла и замедляя его охлаждение. Этому способствуют добав­ки к сплавам металлов, придающие им мелкокристаллическую структуру (ни­кель для нержавеющей стали, молибден для кобальто-хромового сплава). Ликва­ция снижает прочностные свойства, уменьшает пластичность, снижает кор­розионную стойкость сплава.

В процессе литья необходимо обеспе­чить удаление из литейной формы возду­ха, влаги и газа, выделяющегося из жид­кого металла. Для этого форма должна быть газопроницаемой. При недостаточ­ном удалении газа в отливке образуются газовые раковины.

На свойства отливки большое влияние оказывает температурный режим, при котором происходит плавка. Каж­дый металл или сплав имеет определен­ную точку плавления. При литье допус­кается некоторый перегрев металла, од­нако температура не должна превышать 100—150°С. В этом температурном режи­ме металл имеет повышенную жидкоте-кучесть. Дальнейшее увеличение нагрева приведет к значительному поглощению газов и в последующем к образованию

газовых раковин. Структура металла по­лучится более прочной, если плавка ве­дется быстро, без перегрева металла. При медленной плавке происходит выго­рание (вследствие окисления) компо­нентов, имеющих более низкую точку плавления. Это приводит к изменению сплава.

Для предупреждения образования вну­тренних напряжений, трещин рекомен­дуется охлаждение отливок проводить медленно. Это особенно важно для дета­лей сложных конфигураций. Для снятия внутренних напряжений, получения мел­козернистой структуры и улучшения ме­ханических свойств отливки можно под­вергать термообработке. Этот процесс для стальных сплавов заключается в мед­ленном нагреве отливки в муфельной пе­чи до температуры около 800°С, выдер­живании в нагретом состоянии, медлен­ном охлаждении до 400—45()°С и последу­ющем остывании на воздухе.

Физико-механические характеристи­ки сплавов в определенной степени зави­сят от содержания в них углерода. Одна­ко не все методы плавки позволяют со­хранить его стабильное содержание. Так, при плавке открытым пламенем электро­дугой или ацетилен-кислородным пла­менем содержание углерода в сплавах может повыситься до 0,4% сверх нормы, что приводит к повышению хрупкости и твердости. Стабильность в содержании углерода наблюдается при плавке в высо­кочастотных установках, которым следу­ет отдавать предпочтение.

Обработка металлических сплавов дав­лением. Обработка давлением возможна для металлов, обладающих пластичнос­тью. Она основана на свойстве изменять первоначальную форму под действием внешних сил без разрушения и сохранять новую форму после снятия нагрузки. Об­работку давлением обычно проводят для получения из заготовок изделий более сложной формы. К обработке металлов

278