Механическое взаимодействие отливки и формы

1.3. Механическое взаимодействие отливки и формы. Дефекты в отливках, возникающие в результате этого взаимодействия. Меры их предупреждения.

В расплавленном состоянии ме­таллы и сплавы способны  активно  поглощать значительное количество водо­рода,  кислорода,  азота  и  других газов из оксидов и влаги исходных шихтовых  материалов   при   их   плавке,   сгорании топлива,   из   окружающей   среды,   при заливке металла  в  форму и  т. д.

В жидких металлах и сплавах рас­творимость газов с увеличением тем­пературы повышается. При избыточ­ном содержании газов они выделя­ются из расплава в виде газовых пу­зырей, которые могут всплыть на повер­хность или остаться в отливке, образуя газовые раковины, пористость или не металлические включения, снижающие механические свойства и герметичность отливок. При заливке металла движущийся  расплав может захватывать воз­дух в литниковой системе, засасывать его через газопроницаемые стенки кана­лов литниковой системы. Кроме того, газы могут проникать в металл из формы при испарении влаги, находящей­ся в формовочной смеси, при химических реакциях на поверхности металл — форма и т. д.

Для уменьшения газовых раковин и пористости в отливках плавку следует вести под слоем флюса, в среде защитных газов с использованием хорошо просушенных шихтовых матери­алов. Кроме того, перед заливкой расплавленный металл необходимо под­вергать дегазации вакуумированием, про­дувкой инертными газами и другими способами, а также увеличивать га­зопроницаемость форм и стержней, сни­жать влажность формовочной смеси, подсушивать формы и т. д

Дефекты отливок по внешним признакам подразделяют на наружные (песчаные раковины, перекос, недолив I и др.); внутренние (раковины усадочные  и газовые, трещины горячие и холодные и др.).

Песчаные раковины — открытые или закрытые пустоты в теле отливки, которые возникают из-за низкой прочности формы и стержней, слабого уплотнения формы, недостаточного крепления выступающих частей формы  и  прочих  причин. 

Рекомендация для Вас - Об истории давней любви между войной и историческим православием.

Перекос—смещение одной части от­ливки относительно другой, возника­ющее в результате небрежной сборки формы, износа центрирующих штырей, несоответствия знаковых частей стерж­ня на модели и в стержневом ящике, неправильной установки стержня в форму и других причин.

Недолив — некоторые   части   отливки остаются     незаполненными     в     связи  с низкой температурой заливки, недостаточной   жидкотекучестью,   недостаточным сечением элементов литниковой  системы,    неправильной   конструкцией  отливки    (например,    малая   толщина стенки отливки) и др.      Усадочные раковины — открытые или  закрытые пустоты в теле отливки с шероховатой   поверхностью   и   грубокристаллическим строением. Эти дефекты  возникают при недостаточном питании массивных узлов, нетехнологичной кон­струкции  отливки,  неправильной уста­новке   прибылей,   заливке   перегретым металлом.

Газовые раковины — открытые или закрытые пустоты в теле отливки с чистой и гладкой поверхностью, которые   возникают   из-за   недостаточной   газопроницаемости формы и стержней, повышенной     влажности     формовочных смесей и стержней, насыщенности расплавленного  металла газами и др. Трещины   горячие   и   холодные—разрывы   в   теле   отливки,   возникающие при заливке чрезмерно перегретым ме­таллом, из-за неправильной конструк­ции литниковой системы и прибылей, неправильной конструкции отливки, повышенной неравномерной усадки, низкой   податливости   форм   и   стержней и др.

Методы исправления дефектов. Не­значительные дефекты в ответственных местах отливок исправляют заделкой замазками или мастиками, пропиткой различными составами, газовой или электрической сваркой.

Заделка дефектов замазками или ма­стиками—декоративное исправление мелких поверхностных раковин на от­ливках. Перед заполнением мастикой дефектные места очищают от грязи и обезжиривают. После заполнения ра­ковин мастикой исправленное место заглаживают, подсушивают и затирают пемзой или графитом.

Пропитывание составами применяют для устранения пористости отливок. С этой целью их погружают на 8—12 ч в водный раствор хлористого аммония. Проникая в промежутки между кри­сталлами металла, раствор образует оксиды, заполняющие поры отливок. Для устранения течи отливки из цвет­ных сплавов пропитывают бакелито­вым лаком. Газовую и электрическую сварку при­меняют для исправления дефектов на необрабатываемых поверхностях (рако­вины, сквозные отверстия, трещины). Дефекты в чугунных отливках заварива­ют с использованием чугунных элект­родов и присадочных прутков, в сталь­ных отливках—электродами соответст­вующего состава.