ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Усадочные процессы в сплавах и литых заготовках из "Кристаллизация металлов и сплавов под давлением " Полезное действие всестороннего газового давления заключается в усилении процессов питания, запрессовке усадочных пор и затруднении выделения газов из металлов и сплавов вовремя затвердевания. [c.54] Бочвар [54] подробно проанализировал влияние всестороннего газового давления на формирование раковин и пор в литых заготовках из металлов и сплавов, насыщенных газами и без газов и имеющих различный интервал кристаллизации, и установил общие закономерности. [c.54] Наконец, при последующем увеличении давления во время кристаллизации усадочные раковины будут спрессовываться и уменьшаться в объеме, а усадочные поры исчезнут благодаря тому, что под давлением оставшаяся вверху жидкость лучше будет питать меж-дендритиые разреженные зоны через капиллярные каналы (рис. 21-, 3). Однако применяемые на практике давления пе позволяют полностью освободить металл от усадочных раковин, а только обеспечивают возможность концентрировать их в местах окончания затвердевания. [c.56] Известно, что объем и форма усадочных раковин зависят от интервала кристаллизации сплава. В отливках из чистых металлов и эвтектических сплавов образуются усадочные раковины, а из сплавов с большим интервалом кристаллизации преимущественно рассеянные усадочные поры. [c.56] На рис. 22 приведены зависимости состав сплава — объем усадочных раковин и пор применительно к диаграмме состояния эвтектического типа Г63]. [c.56] Кривая АЕВ, определяющая возможный максимальный объем усадочных пустот, указывает лишь их общий объем, а не характер и форму расположения в сплаве. При затвердевании в вакууме усадка проявляется в виде усадочных раковин и пор. Затвердевание при атмосферном давлении сопровождается некоторым питанием межденд-ритной и внутридендритной пористости, возникновением наружной усадки (область между кривыми АЕВ и А Е В ) и усадочных раковин в тех сплавах, у которых они отсутствовали при затвердевании в вакууме. [c.56] Повышение газового давления до 0,5—1,0 МИ/м приводит к росту наружной усадки (кривая А Е В сливается с кривой A E D B, а последняя смещается к оси абсцисс) и уменьшению объема усадочной пористости у сплавов, которые длительное время на ходятся в твердо-жидком состоянии. В результате на долю рассеянной пористости при повышенных давлениях приходится небольшая часть всего объемного изменения при кристаллизации. Это находит отражение и на схемах рис. 23. [c.58] Сплавы первой группы (как насыщенные газом, так и свободные от него) дают сосредоточенную усадочную раковину в соответствии с ходом затвердевания при постоянной температуре. Характерной чертой их кристаллизации являются быстрое нарастание прочной наружной корки и непрерывное передвижение фронта кристаллизации от стенок формы с постепенным опусканием уровня жидкости. При образовании твердой корки со стороны верхней поверхности образуется закрытая усадочная раковина. Повышение давления приводит к уменьшению размеров усадочной раковины, что требует применения меньших прибылей, и увеличению наружной усадки. [c.58] Сплавы второй группы, затвердевающие с образованием сильно разветвленных дендритов и, следовательно, с возникновением рассеянной пористости по всему объему отливки, уплотняются за счет уменьшения внешних размеров отливки сосредоточенной раковины они практически не образуют и при воздействии давления. [c.58] Сплавы третьей группы также уплотняются под действием внешнего давления, но для получения плотных отливок требуются повышенное давление и большие прибыли для вывода усадочной раковины, образующейся в отливках вследствие неподатливости их к сокращению наружных размеров. Однако при больших давлениях прибыли могут быть уменьшены вследствие уменьшения (сплющивания) образовавшихся усадочных раковин. [c.58] Приведенные на рис. 23 схемы были составлены без учета влияния геометрических размеров и массы отливок (слитков). [c.58] Белоусов и А. А. Додонов [6] изучали усадочные процессы в слитках диаметром 20, 40, 60 и 80 мм и высотой 230 мм из алюминиевых сплавов АЛ2 (кристаллизуется при постоянной температуре), АЛ8 (кристаллизуется в широком интервале температур) и АЛ9 (кристаллизуется частично при переменной, а частично при постоянной температуре). Слитки из указанных сплавов затвердевали в условиях вакуума и под всесторонним газовым давлением (0,3—10 МН/м ). [c.58] Темплеты из центральной части опытных слитков подвергали рентгеновскому просвечиванию. Схемы образования усадочных дефектов в слитках из сплавов АЛ2 и АЛ8, полученные на основании обработки результатов экспериментов, представлены на рис. 24. [c.58] В слитках, формировавшихся в условиях вакуума, по всему сечению наблюдалась сильно развитая пористость, а их верхняя поверхность была выпуклой. При кристаллизации под атмосферным давлением в слитках диаметром 80 м.м (D/Я =1/3) из сплава АЛ2 по всему сечению наблюдается рассеянная пористость газового происхождения. Уменьшение отношения D/Я до 1/4, 1/6 и 1/12 (для слитков диаметром 60, 40 и 20 мм соответственно) сопровождается уменьшением размеров газовых пор и появлением в прибыли усадочных раковин. [c.58] Благотворное влияние высокого давления на качество литых заготовок из сплава АЛ8 с широким интервалом кристаллизации приводит к повышению плотности и герметичности литых деталей npiTминимальном расходе металла на прибыли. [c.60] На- рис. 27 показано влияние давления азота на пористость слитков диаметром 25 и высотой 120 мм с прибылью диаметром 40 и вы-сотой 70 мм, изготовленных из бронзы типа Бр. ОЦС5-5-5 [66]. [c.61] Из приведенных данных (рис. 25—27) видно, что при давлении до 1 МН/м2, которое применяется в автоклавах промышленного типа, плотность литых заготовок существенно возрастает. [c.61] Вернуться к основной статье