Справочник по машиностроительным материалам - Сидуля П.Н.
Скачать (прямая ссылка):
отливки ИЗ КОВКОГО ЧУГУНА В МАШИНОСТРОЕНИИ
315
и весу отливок, конструкция литниковой системы вообще не предусматривает тормозящего действия.
Контроль жидкотекучестп должен осуществляться не периодически, а систематически, для чего может быть использован любой из известных способов ее определения. По опыту завода «Коммунар» (г. Запорожье) контроль жидкотекучестп целесообразно осуществлять одновременно с выпуском металла в раздаточный ковш. Согласно заводской инструкции, при жидкотекучестп ниже 9 делении спиральной пробы металл не используется для заливки форм [25]. Применение этого простого мероприятия в качестве обязательного элемента технологического контроля позволяет значительно снизить количество брака по недоливу, спаям, раковинам.
Усадка является функцией свойств чугуна и технологии изготовления отливок, причем усадка в жидком состоянии и в процессе затвердепания определяет образование усадочных раковпи. а в твердом — различие в размерах модели и отливки. Применительно к ковкому чугуну эта схема осложняется термической обработкой — отжигом отливок.
Литейная усадка отливок до отжига определяется высокой температурой перегрева жидкого металла, химическим и структурным составом белого чугуна и почти в 2 раза превышает величину усадки отливок серого чугуна (табл. 16). Это имеет большое значение, так как усадка служит одной из основных и трудиоустраняемых причин литейного брака и тем в большей мере.чем ниже содержание углерода в чугуне.
Полная усадка отливок определяется процессами, происходящими при отжиге, — графитизацией и обезуглероживанием. Первый вызывает увеличение размеров отливок, так как распад карбида сопровождается увеличением его объема, второй вызывает уменьшение объема.
16. Литейная усадка различных видов чугуна 1|
Вид чугуна Серый Белы Л Легированный Копкий при отж пге в нейтральной среде КовкиЛ при отжиге в окислительной среле
Литейная усадка в °0 0.5—1.2 1.5—2.0 1,2—2.0 а о—1,2 0.8—2,5
Общее изменение размеров отливок в процессе отжига может быть определено по формуле [ 1 ] 4
Д/ - 0,67 С, — 0,44 С2,
где С1 — количество углерода, образовавшегося н процессе отжига, С2 — количество углерода, удаленного в процессе отжига.
Процессы графитообразования и обезуглероживания зависят от многих факторов, и поэтому количественное соотношение между ними трудно поддается предварительному учету и регулированию. При прочих равных условиях это соотношение в большой мере зависит от толщины отливок гтабл. 17 |1]) и их конфигурации.
17. Зависимость величины усадки от толщины отливок
Толщина отливок в мм 10x10 15x15 " 20x20 30x30 40X40
Величина усадки в % -М>,73 +0.26 —0,17 —0,62 —0,54
Практически величина усадки отливок ковкого чугуна после отжига изменяется в весьма широких пределах. В среднем ее часто принимают равной 0,6—1,0%, но это значение следует уточнять и дифференцировать применительно к конкретным условиям производства отливок различной номенклатуры из различных видов чугуна.
316
отливки из ковкого ЧУГУНА
Образование усадочних раковин и пористости происходит в тех местах отливок, где металл затвердевает в последнюю очередь, т. е. в местах наибольшей концентрации тепла, обусловленной пли большой массой металла, или менее интенсивным теп л оот во дом. Разнообразие таких вариантов в условиях практической технологии изготовления самых различных по форме, размерам и конфигурации отливок обусловливает такое же разнообразие форм, размеров и мест расположения усадочных дефектов. Они могут быть макро- и микроскопическими, концентрированными и рассеянными, открытыми и закрытыми, внутренними и внешними.
Наиболее правильный способ предупреждения образования в отливках дефектов усадочного происхождения — соблюдение принципа направленного, управляемого затвердевания за счет соответствующего выполнения конструкции отливок, литниковой системы и формы, а также повышение жидкотекучести чугуна. Конструкция литниковой системы отливок ковкого чугуна, в отличие от серого, должна обязательно предусматривать установку прямых и переходных питателей (прибылей) у каждого утолщения и каждого утла отливки.
К питателям должны быть предъявлены следующие общие требования:
а) питатель и литниковый ход от питателя к отливке должны затвердевать позже питаемого ими места отливки;
б) высота питателя должна быть больше высоты питаемого участка отливки.
Исходными материалами для расчетного определения размеров питателей и обеспечения указанных требований могут служить данные Б. В. Рабинович [24]. Полученные результаты должны подвергаться обязательной практической корректировке не только я процессе проверки нового модельного комплекта, но н периодически в течение всего времени его эксплуатации.
Согласно требованиям ГАЗ [26] величина усадки, определяемая с помощью специальной пробы (заводские чертежи № 82-У-2292. 93, 94), не должна превышать 3,5%. Проба заливается 3 раза в смену с одновременным замером температуры металла; величина усадки контролируется лабораторией, фиксируется и используется втом же порядке, как и данные химического состава чугуна.
