yandex rtb 1
ГоловнаЗворотній зв'язок
yande share
Главная->Різні конспекти лекцій->Содержание->Ливарні властивості сплавів

Технологии

Ливарні властивості сплавів

1. Температура ліквідусу

2. Рідкоплинність

3. Кристалізація

4. Усадка

 

1. Температура ліквідусу обумовлює інтенсивність ерозії форм. Чим вище температура ліквідусу, тим гірше ливарний сплав.

 

2. Рідкоплинність - здатність матеріалу заповнювати ливарні форми по капілярах і тонких щілинах.

 

Чим вище рідкоплинність, тим вище складність деталі, яку можна відлити.

 

Рідкоплинність визначається експериментально методом спіральної канавки. Сплав об'ємом 1 нагрівають на 30-50° вище ліквідусу і заливають у канавку – скільки протече така і рідкоплинність.

 

3. Кристалізація

При литті необхідно застосовувати такі матеріали (та умови кристалізації або їх поєднання) для яких розмір кристалів був би мінімальним.

V - швидкість збільшення розмірів кристалів;

N - число зародків, що утворилися;

 - ступінь переохолодження.

Ціль: домогтися дрібнозернистої структури.

 

Лиття:

1. у землю;

2. у кокіль;

3. в оболонки;

4. по виплавлюваних моделях;

5. під тиском.

 

Структура (в залежності від способу лиття):

1 – (форма пориста) - велике зерно;

2 – - дрібне зерно;

3 – - велике зерно;

4 – - велике зерно;

5 – (металева форма) - дрібне зерно.

 

Висновки:

Особливістю лиття 1, 3, 4 є газопроникність форм, при цьому гази йдуть через стінку форми, виливок виходить не пористий

 

Металева форма газонепроникна, тому при заповненні сплавом такої форми газам нікуди подітися, як результат виливок виходить з раковинами і порами.

 

Газову пористість і усадку розглядають як брак лиття, тому в металевих формах формують тонкі отвори для виходу газів.

 

Процеси кристалізації вимагають виконання принципу тонкостінності, через який не можна збільшувати товщину стінок виливків, тому що кожен метал має кінцеву теплопровідність.

 

Приклад:

Якщо взяти чавунний виливок товщиною 1 см, і він руйнується при зусиллі , то стінка товщиною 10 см буде руйнуватися при зусиллі 4 .

 

де - межа міцності;

      -площа поперечного перерізу.

 

Виливок не слід обробляти різанням:

1. так як різання знімає найякісніший шар;

2. так як різання збільшує трудомісткість та знижує технологічність;

3. так як різання підвищує матеріалоємність (матеріал переходить у стружку).

 

Для зменшення зерна при литті 1, 3, 4 (з метою підвищення механічних  властивостей) варто застосовувати модифікування:

-   введення штучних центрів кристалізації;

-   введення поверхнево-активних речовин.

Ціль модифікування - створити дрібнодисперсну структуру.

 

У позначенні ливарних сплавів модифікування відображається наявністю літери «Л» наприкінці позначення сплаву.

 

При литті 2, 4 можна застосовувати не модифіковані сплави.

 

4. Усадка

Об'ємна усадка ливарного матеріалу виявляється в зменшенні об'єму виливка в порівнянні з об'ємом форми.

 

Кількісно об'ємна усадка виражається через лінійну усадку і показником служить коефіцієнт усадки.

 

де - коефіцієнт усадки;

 - будь-який лінійний розмір деталі та відповідний йому розмір форми при нормальних умовах.

 

Усадка – ливарна властивість матеріалу. Знання коефіцієнта усадки дозволяє по заданому розміру деталі розрахувати розмір форми. Усадка небажана.

У металевих формах усадка шкідлива тому що форма опирається (перешкоджає) усадці, що призводить до утворення тріщин та концентраторів напруг у виливках через те, що металева форма не деформується.

 

В усадочних процесах виділяють:

1.    первинна усадка – має місце тому, що кристалічна структура компактніше, ніж у рідини;

2.    при охолодженні виливка діє коефіцієнт лінійного розширення, в результаті чого зменшується об'єм;

3.    вторинна усадка – має місце при вторинній кристалізації при перетинанні ліній граничної розчинності.

 

Приклад: ливарний чавун (частина діаграми залізо-вуглець)

Сумарний коефіцієнт усадки має невеликі значення, чавун є гарним ливарним матеріалом.

 

Коли усадка мінімальна, цілком відтворюється формотворна поверхня форми.

 

Найбільш поганий матеріал з погляду усадки – керамічні сплави, що зв'язано з вигорянням зв'язки.

 

 

23