Дефекты отливок

Причин возникновения брака в литейном производстве очень много: некачественные формовочные материалы, плохое качество шихты, неудачная конструкция самой детали или литниковой системы, нарушения технологии при формовке, заливке форм и охлаждении отливок.

Дефекты отливок приведены на рисунке 6.

I группа - несоответствия по геометрии: недолив 1, вылом 2, перекос 3, разностенность 4;

II группа - дефекты поверхности: пригар 1, нарост 2, ужимина 3, залив 4;

III группа - несплошности в теле отливки: усадочные раковины 1, газовые раковины 2, пористость 3;

IV группа - включения: металлические 1, неметаллические (песчаные раковины) 2, королек 3.

Рассмотрим, что представляют собой некоторые виды дефектов.

Газовые раковины (рисунок 6, III, 2) - полости в теле отливок, созданные воздухом или газами, выделяющимися из жидкого металла при его затвердевании. Причинами их образования являются недостаточная газопроницаемость и повышенная влажность формовочной смеси, недостаточная дегазация металла перед заливкой.

Рисунок 6– Схема основных видов литейных дефектов

 

Усадочные раковины – открытые или закрытые полости в теле отливки, которые обычно образуются в утолщенных местах отливки. Причинами образования усадочных раковин являются неправильный подвод металла в форму, а также заливка форм излишне перегретым металлом, неправильная конструкция отливки, допускающая скопление больших объемов металла в отдельных ее частях.

 

Рисунок 7– Схема образования усадочной пористости

 

Усадочная пористость (рисунок 6, III, 3) – скопление мелких пустот в обширной зоне отливки, образовавшихся в результате усадки при срастании кристаллов. Схема образования усадочной пористости показана на рисунке 7.

В разобщенных ячейках 2 между сросшимися кристаллами остатки жидкой фазы 1 кристаллизуются без доступа к ним питающего расплава, поэтому в каждой такой ячейке образуется маленькая усадочная раковина 3. Множество таких межзеренных раковин образует пористость.

Этот дефект характерен для отливок из сплавов с широким интервалом кристаллизации.

Песчаные раковины (рисунок 6, IV, 2) – чаще всего открытые, различной формы пустоты в теле отливки, частично или целиком заполненные формовочной смесью. Причинами образования песчаных раковин являются разрушение отдельных частей формы, смыв формовочной смеси расплавом при неправильном его подводе.

Холодные трещины– сквозные и несквозные разрывы в стенках отливки, небольшой ширины и значительной длины. Они образуются при низких температурах и имеют неокисленную поверхность. Причиной появления холодных трещин является усадка сплава, приводящая к большим внутренним напряжениям. Для предупреждения их образования необходимо обеспечивать равномерное охлаждение отливок во всех сечениях, проводить отжиг отливок.

Горячие трещины– разрывы в стенках отливки, имеющие значительную ширину и небольшую протяженность. Они образуются при высокой температуре и имеют темную окисленную поверхность. Трещины могут возникать в случае недостаточной податливости стержней и отдельных частей формы, ранней выбивки отливки из формы.

Заливы (рисунок 6, II, 4) – тонкие, различные по величине и форме, не предусмотренные чертежом выступы на отливке, образующиеся по плоскости разъема формы из-за наличия излишнего зазора между полуформами.

Пригар (рисунок 6, II, 1) –трудно отделимый от поверхности отливки слой из металла, его оксидов и частичек формовочной смеси. Это результат взаимодействия прогретого материала формы с расплавом. Для устранения пригара снижают температуру заливки металла, на рабочую поверхность формы наносят противопригарные покрытия.

Недолив (рисунок 6, I, 1) – неполное заполнение формы расплавом, что наблюдается при недостаточной его жидкотекучести, при скоплении газов, препятствующих заполнению формы, при недостаточных размерах питателей литниковой системы.

Перекос (рисунок 6, I, 3) – несоответствие конфигурации отливки чертежу из-за смещения одной части отливки относительно другой. Перекос, как правило, является следствием неправильного центрирования опок при чрезмерном износе штырей.

Разностенность(рисунок 6, I, 4) – разная толщина стенок отливки, причиной которой является неправильная установка или смещение стержней при заливке формы из-за непрочного их крепления в форме.

Коробление– искажение размеров и конфигурации отливки под влиянием внутренних напряжений, возникающих при неравномерном охлаждении отдельных ее частей. Для предупреждения короблений в отливках необходимо увеличивать податливость формы и создавать рациональную конструкцию отливки.

 

 

ЛЕКЦИЯ № 5 – 2 часа (продолжение)

 

Тема 4: ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЛИТЕЙНОГО ПРОИЗВОДСТВА.

ИЗГОТОВЛЕНИЕ ОТЛИВОК В ПЕСЧАНЫХ ФОРМАХ

 

План лекции:

- формовочные материалы, требования к формовочным смесям, виды формовочных смесей;

- литейная оснастка: литейная форма, модели, литниковая система, опока;

- изготовление песчаных форм;

- заливка форм

- охлаждение выбивка и очистка отливок.