28. Какие причины вызывают наличие газовой пористости в отливках?

Металлы и сплавы в жидком состоянии склонны к газонасыщению, которое увеличивается с повышением температуры, а при охлаждении расплава газы выделяются из них. В процессе кристаллизации растущие кристаллиты препятствуют свободному удалению пузырьков газа, и значительная часть их может остаться в отливке или сварном шве, образуя газовую пористость. Сплавы с широким интервалом кристаллизации при значительном газонасыщении затвердевают с увеличением объема заготовки.         В процессе охлаждения жидкого металла выделяются газы, так как растворимость их выше в жидком состоянии, чем в твердом. При затвердевании металла растущие кристаллиты препятствуют свободному выделению пузырьков газа, поэтому значительная их часть может остаться в отливке или сварном шве, образуя газовую пористость. Сплавы с широким интервалом кристаллизации при значительном газонасыщении затвердевают с увеличением объема заготовки.

29. В чем заключается отличие газотермического напыления материала на поверхность заготовки от парогазового осаждения?

Сущность процессов газотермического нанесения покрытий заключается в образовании наплавленного потока дискретных частиц размером от 10 до 200 мкм (рис. 5.4) Для образования прочных связей между частицами в покрытии необходимо обеспечить достаточный уровень активации при их контактировании с поверхностью, которая, как правило, не оплавляется. Это достигается нагревом и ускорением частиц в процессе переноса. В газопламенных процессах для нанесения покрытий используют теплоту, выделяющуюся при сгорании горючих газов в смеси с кислородом или с жатым воздухом. Для создания потока частиц основными видами материалов, используемых при газопламенном напылении, является порошок и проволока (рис 5.4). В качестве горючего газа применяют ацетилен, пропан или водород, при сгорании которых в кислороде при выходе из сопла развивается температура 2500oС, скорость движения частиц достигает 50...120 м/c, а производительность достигает 2...8 кг/ч (для стали) и 5...30 кг/ч (для цинка).  Газотермическое нанесение покрытий может осуществляться как при атмосферном, так и пониженном или повышенном давлении. Размер частиц наплавляемого материала существенно влияет на структуру и свойства покрытия. С увеличением размера частиц повышается плотность и однородность покрытия. Частицы размером менее 10 мкм становятся непригодными для напыления на воздухе, так как они не достигают поверхности изделия, поскольку они увлекаются потоком газа, обтекающим изделие.

 Осаждение из парогазовой фазы можно рассматривать как ряд последовательных стадий: испарение, перенос, зародышеобразование и рост кристаллитов.         Термическое испарение твердого тела или жидкого материала является простейшим способом получения паров для последующего осаждения. Скорость простого термического испарения можно повысить с помощью катодного распыления, т.е. путем бомбардировки поверхности мишени ионами с большой кинетической энергией. В результате чего атомы материала мишени переходят в парообразное состояние.         Другим способом испарения является химическое, при котором химически активный газ адсорбируется на поверхности исходного материала и реагирует с ним. Летучий продукт этой реакции десорбируется и его можно перенести в другие части системы, где он подвергается дополнительной очистке или вступает в реакцию, образуя осадок.          После того как исходный материал переведен в парообразное или газообразное состояние, его требуется транспортировать в то место, где нужно получить осадок. При физическом осаждении сопротивление переносу незначительное, поскольку процесс осуществляется в высоком вакууме. При химическом осаждении в замкнутых камерах скорость переноса источника осаждаемого материала до покрываемой поверхности зависит от температуры газа и скорости диффузии газообразных реагентов.