Усадка металлов

Элементы литейной формы. Литейная форма представляет собой устройство, предназначенное для заливки металла н образования отливки (рис. 2.1). Она должна иметь рабочую полость /, где непосредственно формируется тело заготовки, а также литниковую систему, обеспечивающую подвод металла в рабочую полость и питание отливки в процессе кристаллизации. Конфигурация и размеры рабочей полости должны соответствовать очертаниям и размерам изготовляемой отливки. При этом следует иметь в виду, что размеры полости должны превышать размеры отливки на величину литейной усадки металла. В свою очередь, размеры отливки должны быть больше размеров детали на величину снимаемого при механической обработке технологического припуска. Таким образом, окончательные размеры рабочей полости литейной формы включают в себя соответствующие размеры детали, припуски на механическую обработку и на литейную усадку металла. Внутри некоторых отливок, а также на их наружной поверхности могут быть различные отверстия, полости и выемки. Для выполнения при сборке формы в ней устанавливаются соответствующие керамические или металлические элементы, называемые стержнями 8 (рис. 2.1). Стержни удаляются из отливки при выбивке, оставляя в ней после себя необходимые углубления или отверстия. Литниковая система (рис. 2.1) включает в себя чашу (воронку) 2, стояк 3, дроссель 4, регулирующий скорость заливки и предотвращающий вакуум (подсос воздуха) в стояке, шлакоуловитель 5, расположенный в верхней опоке для задержания неметаллических включений. [c.45]

Раковины (поры, газовые включения), которые возникают в результате усадки металла, а также поры, которые образуются в результате химической реакции или физических изменений, происходящих в процессе сварки. [c.468]

Усадочная пористость — мелкие поры, образовавшиеся вследствие усадки металла во время его затвердевания при недостаточном питании отливки. [c.5]

Усадочная раковина — впадина, образовавшаяся при усадке металла шва в условиях отсутствия питания жидким металлом. [c.7]

Дальнейшее развитие сварки предполагает коренные изменения в сварочном производстве. Необходимость этих изменений вытекает из существенных недостатков современной сварки и сварных конструкций, к которым прежде всего относятся недостаточная мощность существующих источников сварочного нагрева, необходимость расплавления свариваемых металлов, деформирование сварных изделий и возникновение в них внутренних напряжений, объясняющихся неравномерным нагревом и усадкой металла сварного шва [159]. [c.143]

При конструировании сварных заготовок деталей очень рельефно выступает еще одно преимуш,ество метода сварки, заключающееся в том, что нет необходимости при создании конструктивных форм заготовок деталей учитывать возможность заполнения формы расплавленным металлом и усадку металла при затвердевании. [c.341]

Сопротивление форм и стержней усадке металла вследствие чрезмерно плотной набивки, неправильного состава формовочной и стержневой смеси, неправильного расположения ребер опоки или каркасов в стержнях [c.364]

Во избежание усадочных напряжений и деформаций в заготовках надо обеспечить свободную усадку металла. В деталях, имеющих сложные конфигурации с приливами и выступающими частями, препятствующими усадке металла при охлаждении (фиг. 55,6), их заменяют более простыми (фиг. 55, а). Детали особо сложной конфигурации иногда целесообразно расчленять на элементы более простой [c.168]

При большом количестве сопрягаемых ребер в одном узле следует предусматривать их кольцевое сопряжение при условии, что диаметр сопряжения больше четырех толщин ребер (фиг. 61). В местах пересечения ребер нельзя допускать утолщения сечений, способствующих образованию раковин и пористостей. В некоторых случаях в местах стыка ребер предусматривают литые отверстия, если это не отражается на конструкции (фиг. 62). Кроме того, наружные контуры ребер жесткости должны выполняться не прямыми, (фиг. 62, а), а параболической или иной изогнутой формы (фиг. 62, б), чтобы они могли свободно деформироваться при усадке металла во время затвердевания. [c.172]

Разница в объёме жидкого и твёрдого металла приводит к сокращению объёма металла при его затвердевании (усадка). В результате усадки металла в слитке неизбежно образуются пустоты а) макроскопические (усадочная раковина), располагающиеся обычно [c.324]

III тип крепителей—затвердевающие материалы. Наиболее распространённым крепителем этой группы является канифоль (твёрдый остаток после отгонки скипидара из смолы хвойных деревьев). Канифоль, введённая в стержневые смеси в виде порошка, расплавляется при сушке, пропитывает песок (т. е. проникает в поры стержня и обволакивает зёрна песка), а после выемки стержня из сушила охлаждается и затвердевает и, таким образом, сообщает стержню прочность. Благодаря тому, что канифоль при заливке формы металлом быстро расплавляется, она сообщает стержням податливость, необходимую для предотвращения образования горячих трещин в литье при усадке металла. Наиболее целесообразно вводить в стержневые смеси канифоль вместе с одним из масляных крепителей. [c.93]

Кремнистый сплав эвтектического состава является наиболее пригодным для литья, так как имеет низкую температуру плавления и небольшой температурный интервал затвердевания. При содержании углерода ниже эвтектического повышается склонность сплава к образованию усадочных раковин и трещин, а жидкотекучесть ухудшается. Сплавы, близкие к эвтектическим, при перегреве металла на 30—60° С над ликвидусом имели длину спирали соответственно 515 и 740 мм, т. е. практически такую же жидкотекучесть, как и низколегированный чугун. Поверхность жидкого металла постоянно покрыта окисной пленкой, практически не реагирующей с материалом формы, поэтому отливки из ферросилида получаются чистыми без следов пригара. Линейная усадка металла находится в пределах 1,6—2,6%. [c.224]

Для устранения опасности образования трещин из-за частей формы, препятствующих усадке металла, в состав облицовочных смесей вводят опилки [c.13]

Полная объемная усадка складывается из усадки. металла в жидком состоянии, в интервале температур от начала до конца затвердевания, от конца затвердевания до температуры окружающей среды. [c.34]

В отливках не должно быть углублений, препятствующих выемке их из формы и способствующих разрушению последней, а также выступающих частей, тормозящих усадку металла. [c.62]

Горячие трещины возникают в процессе первичной кристаллизации сварочной ванны по границам зерен. Трещины, выходящие на поверхность сварного швз, бывают заполнены шлаком. Следовательно, горячие трещины образуются при температуре выше 1 200° С, когда шлак еще не затвердел. При кристаллизации и охлаждении сварочной ванны вследствие усадки металла и неравномерного прогрева в металле шва возникают растягивающие напряжения. В зависимости от температуры усадка аустенитной стали и коэффициент ее линейного расширения больше этих характеристик углеродистой или низколегированной стали в 1,5—2 раза. Поэтому напряжения, возникающие при кристаллизации и охлаждении аустенитного сварного шва, также получаются выше. [c.183]

На размеры отливки диафрагмы могут оказать влияние различные факторы, а именно правильность и точность изготовления стержней, качество сборки формы, величина усадки металла и т. д. Величина усадки зависит от химического состава металла, а также н от температуры его заливки в форму. Поэтому, чтобы не получить брака отливки по размерам из-за усадки, следует производить отливку диафрагмы из металла строго установленного состава, при определенном температурном режиме. [c.76]

Примечания 1. Верхние пределы усадки устанавливают для отливок с конфигурацией свободной усадки металла, а нижние — для отливок, создающих препятствия в усадке металла (затрудненной). [c.146]

Для компенсации усадки металла к линейным размерам моделей, стержневых ящиков, кокилей и пресс-форм прибавляют соответствующую величину линейной усадки металла [c.146]

Фиг. 38. Способ устранения затрудненной усадки металла в отливке.

Ребра жесткости в закрытой полости отливки не рекомендуются, так как препятствуют свободной усадке металла (фиг. 38). [c.150]

Усадка металла при охлаждении поковок оказывает значительное влияние на величину уклонов. Это влияние неодинаково для различных стенок поковок. Стенки поковок, которые вследствие усадки отходят от стенок штампа, называются наружными, а 74 [c.74]

В процессе сварки архитрава измерялись деформации, в зависимости от которых определялась величина и характер подогрева изделия. В результате усадки металла шва после сварки первых двух стыков изменились зазоры на остальных стыках. Внизу зазоры увеличились на стыке III на 3,7 мм, на стыке IV — на 6,1 мм и на стыке V — на 9,8 мм. Вверху зазоры уменьшились [c.529]

При свободной ковке поковок из слитка имеют место большие отходы металла. Это объясняется тем, что слиток, полученный путем охлаждения расплавленного металла в изложнице, имеет дефектные зоны в верхней части слитка (прибыль) в результате усадки металла и самого позднего затвердевания находятся усадочная раковина, скопление примеси серы, фосфора и др. В донную часть изложницы при разливке стали выпадают инородные включения, которые по удельному весу тяжелее металла, а также образуются другие дефекты. [c.19]

Из полученного уравнения видно, что объем прибыльной части отливки определяется скоростью охлаждения лимитирующей части отливки и величиной усадки металла. [c.86]

В результате электросварки в стыковых швах котельных барабанов возникают внутренние напряжения. Сварочные напряжения в швах возникают главным образом вследствие усадки металла при сварке. Усадка кольцевых и продольных швов в известной степени деформирует барабан как по окружности, так и по длине. Появляющийся при усадке продольного шва прогиб барабана заметен при строжке наружной разделки под автоматическую сварку после выполнения подварочных продольных швов. [c.133]

Горячие трещины в отливках возникают в процессе кристаллизации и усадки металла при переходе из жидкого состояния в твердое при температуре, близкой к температуре солидуса. Горячие трещины [c.158]

Наиболее опасными для сталей считаются сера и фосфор, попадающие в сварочную ванну в виде примесей из шлака, из основного и присадочного металла. Уже при содержании в металле 0,01 % серы в процессе кристаллизации металла шва из раствора по границам зерен выпадает легкоплавкий сульфид железа FeS. От растягивающих напряжений при усадке металла в процессе его охлаждения прослойки, заполненные FeS, разрушаются, образуются горячие трещины. Таким образом, сера вызывает красноломкость стали - снижение ее прочности при высокой температуре. [c.22]

Если в конце шва сразу оборвать дугу, то кратер сварочной ванны останется в шве в виде углубления. В нем при усадке металла во время его кристаллизации возникают трещины, раковины, рыхлоты. Поэтому при завершении шва нужно некоторое время не перемещать [c.118]

Трещины возникают из-за неравномерного нагрева и охлаждения при сварке, литейной усадки металла шва, жесткости свариваемых изделий. Для устранения трещин, хрупких и твердых структур необходимо обеспечить такие химический состав металла шва и условия его охлаждения, при которых углерод наиболее полно перейдет в форму графита в шве. Необходим предварительный и сопутствующий подогрев изделия из чугуна и обеспечение медленного его охлаждения после сварки. [c.128]

Для того чтобы в период кристаллизации непрочная точка не была разрушена вследствие упругих сил конструкции, давление с электродов не снимается, причем чем больше толщина металла и жесткость свариваемого узла, тем больше время выдержки точки под давлением. Кроме того, при кристаллизации происходит усадка металла и в нем могут образовываться усадочная рыхлость и раковины. В это же время в ядре возникают растягивающие напряжения, которые могут стать причиной образования трещин. Создание в центре ядра за счет давления электродов зоны сжимающих напряжений позволяет снизить вероятность образования трещин. Она еще более снизится в случае приложения ковочного усилия, т. е. резкого (в 2—3 раза) увеличения давления на электродах на завершающей стадии сварки. [c.474]

Кратер Углубление, образующееся в конце валика под действием давления дуги и объемной усадки металла шва [c.18]

Горячие трещины в отливках возникают в процессе кристаллизации и усадки металла при переходе из жидкого состояния в тве при температуре близкой к температуре солидуса. Горячие трещ..иы проходят по границам кристаллов и имеют окисленную поверхность. Склонность сплавов к образованию горячих трещин увеличивается при наличии неметаллических включений, газов (водорода, кислорода), серы и других примесей. Кроме того, образование горячих трещин вызывают резкие переходы от тонкой части отливки к толстой, острые углы, выступающие части и т. д. Высокая температура заливки способствует увеличению зерна металлической структуры и увеличению перепада температур в отдельных частях отливки, что повышает вероятность образования трещин. [c.126]

При многопроходной сварке пластин встык в общем случае (рис. 11.13, а) возникают остаточные напряжения — продольные Ох, поперечные и в направлении толщины а . Однако при толщинах б <40...80 мм сопротивление усадке металла по толщине незначительное, и поэтому напряжения Ог малы. Формирование продольных напряжений Ох при укладке каждого очередного валика многослойного шва качественно подобно однопроходной сварке. Последующие валики незначительно изменяют значение остаточных напряжений Ох, и поэтому их распределение по толщине можно считать равномерным (рис. 11.13,6). [c.428]

При электрошлаковой сварке соединение формируется сразу по всей толщине. Возникающие остаточные напряжения в значительной степени зависят от толщины металла. При толщинах до 100 мм усадка металла шва и высокотемпературной около-шовной зоны в направлении толщины происходит свободно, поэтому остаточные напряжения в направлении толщины незначительные. Продольные остаточные напряжения Gx достигают предела текучести металла, и их распределение в поперечном сечении подобно случаю однопроходной сварки пластин встык. При дальнейшем увеличении толщины механизм образования остаточных напряжений изменяется, так как усадка металла в направлении толщины не может при этом происходить беспрепятственно. Вследствие этого возникают значительные остаточные растягивающие напряжения ст . С ростом толщины свариваемого металла при электрошлаковой сварке наблюдается неравномерность распределения температур по толщине, вызванная теплоотдачей с поверхностей. При этом температура в глубине шва выше, чем на поверхностных участках. На стадии охлаждения это приводит к появлению растягивающих поперечных напряжений Оу в глубине металла шва. [c.429]

Предварительной очисткой и вибрированием блоков оболочку удаляют с наружной поверхности отливок оболочка или стсржен ), охватываемые металлом, удаляются только в благоприятных случаях, например, с внутренней части отверстия большого диаметра или же из конусного отверстия. Это объясняется усадкой металла и шероховатостью оболочки. При остывании металла его усадка больше, чем усадка оболочки, поэтому металл, обжимая оболочку, препятствует ее удалению. [c.348]

Тре- щины глубо- кие Низкое содери<ание углерода [18]. Низкое содержание марганца при высоком содержании серы 14 Микроскопические внутренние пустоты усадочного характера [5] Образуются вследствие увеличенной усадки металла при высокой температуре заливки, особенно при низком содержании углерода []] [c.67]

Внешнему осмотру подвергают все сварные швы. При осмотре обращают внимание на трещины в металле швч в околошовной зоне, которые могут появиться из-за неравномерной усадки металла шва, а также вследствие образования мартенсита, имеющего несколько больший удельный объем, чем другие сгруктурные составляющие стали. Закалившиеся на мартенсит объемы стали стремятся расшириться, и поэтому вокруг мартенситных участков шва и в самих участках возникают большие внут- [c.218]

Штамповку на молотах выполняют из катаной заготовки за один переход для заготовок простой формы и за несколько переходов — для заготовок сложной формы. В штампах различают штамповочные (окончательный и предварительный), заготовительные и отрубные ручьи. Окончательный ручей выполняют с учетом усадки металла при охлаждении (усадка стали 1,5%). По периметру окончательного ручья конструируют заусенеч-ную канавку, создающую препятствие выходу [c.140]

Одно из важнейщих явлений, осложняющих процесс формирования отливки,— это усадка металлов и сплавов при их охлаждении. На различных этапах процесса она проявляется по-разному и, как правило, приводит к образованию различных дефектов отливок. При затвердевании усадка — причина появления усадочной рыхлоты и пористости, а также образования горячих трещин. При охлаждении затвердевшей отливки усадка — причина возникновения остаточных напряжений, которые вызывают коробление отливок и, в ряде случаев, образование холодных трещин. [c.166]

Литые поверхности, полученные на медной подложке с микронеровностью 1—1,5 мкм, приведены на рис. 95. Литая поверхность имеет строчечное строение, неметаллические включения и трещины обусловлены наличием усадки металла, следов шлифовки и остатков шлифпорошков. [c.137]

Форма шва определяет преимущественное расположение лцк-вационных прослоек между столбчатыми кристаллитами по отношению к растягивающим напряжениям, возникающим при усадке металла, а также величину этих прослоек. Узкий шов с глубоким проплавлением наиболее склонен к образованию горячих трещин. Столбчатые кристаллиты в нем растут навстречу друг другу, образуя в центре шва обширную ликвационную прослойку, которая расположена поперек преимущественного направления напряжений. При увеличении коэффициента формы шва 1 а (см. подразд. 1.4.1), при увеличении ширины шва с той же глубиной проплавления кристаллиты располагаются под углом к оси шва и смыкаются только в верхней его части. Ликвационные прослойки невелики и расположены под углом к направлению напряжений. Стойкость такого шва против горячих трещин увеличивается, но при дальнейшем увеличении коэффициента формы шва вновь может снизиться, так как увеличиваются размеры ликвационных прослоек. Оптимальна форма шва с коэффициентом /= 3... 7. [c.32]

У материалов, которые имеют структурные превращения с изменением объема кристаллической решетки, например в некоторых сталях распад остаточного аустенита в мартенсит, характер э1поры внутренних напряжений может значительно измениться. При нормальных и пониженных температурах аустенит превращается в мартенсит, объем решетки которого больше объема решетки аустенита. В результате этого в сварных швах появляются остаточные напряжения сжатия, а в прилежащей зоне — растяжения. Они суммируются с напряжениями от неравномерного нагрева и усадки металла. [c.501]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...