Урок 22. ДЕФЕКТЫ ЛИТЬЯ

Вопросы для повторения:

1. Какие возникают дефекты при закалке?

2. Меры, применяемые для устранения или недопущения дефектов при закалке.

Пороки отливок могут быть подразделены на следующие основные группы: раковины, трещины, пороки поверхности; несоответствие формы, размеров и веса отливок чертежам; несоответствие качества металла отливок требованиям ГОСТа и техническим условиям.

Однако такая крупная классификация пороков отливок не дает возможности выявить действительные причины возникновения браке. В классификаторах брака, разрабатываемых в литейных цехах, дается более подробная классификация видов брака каждой группы: например раковины различаются газовые, земляные, шлаковые, усадочные, корольки. По каждому виду брака дается его описание (характеристика), причины возникновения и способы предупреждения.

Раковины. Раковинами в отливках называют пустоты различного происхождения, расположенные на поверхности или внутри тела отливки. Они выявляются при наружном осмотре отливки, в процессе механической обработки, а также другими более совершенными способами контроля.

По причинам возникновения раковины разделяются на газовые, земляные, усадочные и шлаковые.

Газовые раковины. Такие раковины имеют обычно сферическую или округлую форму с гладкой блестящей поверхностью» часто синеватого оттенка.

Основными причинами возникновения газовых раковин в отливках являются: высокая насыщенность расплавленного металла газами; недостаточная газопроницаемость формы или стержней; высокая газотворная способность формовочной и стержневой смесей; высокая влажность формовочной смеси; нарушение технологических правил заливки форм жидким металлом.

При высокой насыщенности жидкого металла газами раковины располагаются по всей отливке в виде небольших пузырей. Газы поглощаются при нагреве и плавлении из атмосферы печи, из ржавчины, из влаги исходных материалов.

Во избежание образования таких пороков в отливках из разных сплавов необходимо тщательно отбирать шихтовые материалы. Очень ржавый стальной и чугунный лом, а также литники и собственный возврат следует очищать в специальных барабанах непрерывного действия. Загрязненные поверхности цветных сплавов устраняется дробеструйной очисткой. Стружка сплавов цветных металлов, загрязненная маслом, эмульсией и влагой, сушится и обжигается в печах.

Для предупреждения образования в отливах газовых раковин необходимо строго соблюдать технологический процесс приготовления формовочных и стержневых смесей; контролировать в лаборатории их физико-механические свойства; не переуплотнять смеси при изготовлении форы и стержней; тщательно выполнять вентиляционные каналы в формах и стержнях.

Земляные раковины. Эти раковины бывают как закрытыми, так и открытиями, полностью или частично заполненными формовочной смесью. Располагаются такие раковины в различных частях отливки.

Земляные раковины образуются в результате нарушения целостности формы или стержней, которое происходит вследствие пользования некачественными формовочными и стержневыми смесями, неисправной модельной и опочной оснасткой, а также вследствие нарушения технологии изготовления форм и стержней (неравномерное и недостаточное уплотнение смеси, недостаточное крепление выступающих частей формы; небрежность при изготовлении, сборке и транспортировке формы или стержней, неправильная литниковая система).

Земляные раковины обнаруживаются не только на поверхности отливки, но и в ее теле. В процессе механической обработки вскрываются мелкие земляные раковины, располагающиеся в теле отливки в виде мелкой сыпи. Такие земляные раковины возникают в результате засора и некачественной сборки формы, намыва формовочной смеси при заливке.

Основными мерами предупреждения возникновения таких пороков в отливках являются тщательная очистка формы и стержней от мусора и пыли; выбор правильной литниковой системы, исключающей возможность намыва формовочной смеси или размыва стержней в процессе заливки; расположение отливки при заливке обрабатываемыми поверхностями вниз; сокращение времени простаивания форм всырую в ожидании заливки их металлом.

Раковины усадочные, рыхлота и пористость. Усадочные раковины представляют собой открытые или закрытые пустоты в теле отливки и характеризуются сильно шероховатой поверхностью с грубокристаллическим строением, форма таких раковин весьма разнообразна. Усадочные раковины, выходящие на поверхность отливок, часто называют утяжинами.

Рыхлота и пористость характеризуются крупнозернистой структурой металла, наличием межкристаллических пустот различной величины. Часто рыхлота является продолжением усадочной раковины.

Усадочные пороки подразделяются на три вида: концентрированные, пористость и утяжины.

Одной из основных причин образования усадочных пороков в отливках является нетехнологичность конструкций литой детали. При конструировании литой детали следует стремиться к обеспечению направленного затвердевания отливок от нижних частей к верхним с тем, чтобы сконцентрировать усадочные раковины в прибылях.

Имеются и другие причины возникновения в отливках усадочных раковин, в частности, к ним относятся: неправильный подвод металла, неправильное питание отливки, отсутствие или неправильное расположение холодильников, неправильная температура металла и повышенная скорость заливки, неправильные размеры или неправильное расположение прибылей.

Шлаковые раковины. Такие раковины бывают открытые или закрытые и, как правило, располагаются на верхних поверхностях отливок. Полости шлаковых раковин бывают полностью или частично заполнены шлаком.

Размеры и форма их очень разнообразны. Поверхность шлаковых раковин может быть гладкой, но чаще бывает шероховатой, с рваными краями.

Наиболее типичны следующие раковины: отдельные открытые, расположенные в теле отливки с небольшим выходом на поверхность; в виде слоя шлака на поверхности отливки; гнездовые, в виде сыпи; закрытые, обнаруживавшиеся в процессе механической обработки отливки.

Трещины. Представляют собой разрывы (сквозные трещины) или надрывы (несквозные трещины) в теле отливки. По своему происхождению трещины в отливках разделяются на горячие и холодные. Горячие трещины возникают в отливках при высоких температурах (для углеродистой стали 1250 - 1450°С, для чугуна 1050 - 1100°С) вследствие того, что сплавы при таких температурах имеют низкие механические свойства. Горячие трещины имеют рваные края, всегда с окисленной поверхностью, почти черного цвета. Холодные трещины в теле отливки обнаруживаются в виде прямолинейных и извилистых разрывов или надрывов с чистой или покрытой цветами побежалости поверхностью.

Горячие трещины возникают при наличии в конструкции отливок разных по толщине тела сечений, резких переходов от толстых сечений к тонким. Помимо этой основной причины появления горячих трещин может быть вызвано неправильным и недостаточным питанием отливок, низкой податливостью формы и стержней, неправильным расположением каркасов в стержнях, неправильным химическим составом сплава и др.

Основными причинами образования холодных трещин являются термическое, механическое или комбинированное торможение усадок, недостаточные пластические свойства металла отливки, сильные и резкие удары по отливке при отделении от питателей.

Пороки поверхностей отливок.

Основными видами таких пороков являются пригар, спаи, ужимины, наросты.

Пригар, характеризуется грубой шероховатой поверхностью отливок, получающейся вследствие приварившегося к ней слоя формовочной или стержневой смеси, которые иногда сплавляются с окислами металла. Пригар образуется в результате механического проникновения жидкого металла в поры формовочной смеси или в результате химического взаимодействия расплавленного металла с формовочной смесью вследствие недостаточной ее огнеупорности.

Спаи представляют собой сквозные или поверхностные щели и углубления с закругленными кромками, образованные телившимися потоками преждевременно застывшего и окисленного металла. Форма и размер спаев весьма разнообразна.

Ужимины. Этот порок обнаруживается на поверхности отливки в виде неглубоких вмятин или узких канавок, покрытых слоем металла, почти полностью отделенного от тела отливки прослойкой формовочной смеси.

Наросты представляют собой образования на поверхности отливки, состоящие из сплава с прослойками или включениями формовочного материала. С телом отливки наросты соединяются утолщенным местом и большей частью не имеют какой-либо определенной формы.

Распоры - это неравномерно расположенные утолщения в теле отливки. В отличие от наростов распоры состоят из плотного металла без каких-либо включений формовочного материала. Две причины обуславливают образование этого порока: неравномерная или недостаточная степень уплотнения формовочной или стержневой смеси и чрезмерно большой металлический напор при заливке формы металлом.

Контрольные вопросы:

1. На какие основные группы подразделены пороки отливок?

2. Причины возникновения и способы предупреждения раковин.

3. Дайте характеристику порокам поверхностей отливок.

Поиск по сайту: