Охлаждение и затвердевание отливки

ОХЛАЖДЕНИЕ И ЗАТВЕРДЕВАНИЕ ОТЛИВКИ [c.32]

При определении размеров прибыли необходимо исходить главным образом из учета скорости охлаждения и затвердевания жидкого металла. Для нормальной работы прибыли необходимо дифференцировать скорости охлаждения и затвердевания отливки и прибыли путем применения формовочных материалов с различной охлаждающей способностью и изменения толщины стенки формы (рис. 58). При этом необходимо учитывать, что время кристаллизации отливки прямо пропорционально квадрату толщины ее стенки и обратно пропорционально квадрату коэффициента охлаждающей способности формы 6j [c.84]

Во время охлаждения и затвердевания отливки происходит усадка металла. Стержни должны быть достаточно прочными, чтобы выдержать давление жидкого металла при заливке и вместе с тем они не должны препятствовать усадке металла, т. е. они должны быть податливыми. При заливке под действием высокой температуры в стержнях выгорают различные составляющие стержневой смеси (связующие, добавки), в результате чего выделяется большое количество газов. Для выхода газов в стержнях делают специальные вентиляционные каналы, которые выводят в знаковые части. [c.125]

Скорость заливки металла в форму влияет на тепловые потери металла. При быстром заполнении уменьшаются тепловые потери, а это способствует равномерному охлаждению и затвердеванию отливки с равномерной струк- [c.217]

Для расчета охлаждения и затвердевания отливки в металлической форме необходимо знать коэффициенты теплообмена сг , и Й2, которые определяют термическое сопротивление материала зазора. В том случае, когда известны свойства ма риала зазора, например коэффициент теплопроводности обмазки при литье в металлической форме, общее термическое сопротивление зазора можно [c.148]

Анализ данных о кинетике прессования кристаллизующегося расплава, полученных в результате синхронной записи на осциллографе кривых охлаждения слитка, изменения давления и перемещения пуансона, показывает, что наибольшее перемещение пуансона происходит в первые 2—3 с после начала прессования, т. е. во время набора давления в гидросистеме пресса и затвердевания отливки (рис. 38, 39). [c.81]

Литье под давлением применяют для формования термопластов. Исходный материал (гранулы, таблетки) подвергают нагреву до полного размягчения. Литьевая Масса жидкотекучей консистенции подается в обогреваемый цилиндр, откуда выдавливается поршнем через литниковые каналы в охлаждаемые металлические формы. После охлаждения и затвердевания пресс-форма раскрывается, и отливки удаляются выталкивателями. Литники и заусенцы, образующиеся в полости разъема формы, обрубают и зачищают. Температура размягчения литьевой массы зависит от ее состава. Давление прессования 1000—1500 кгс/ см . Температура формы 20—40" С. [c.235]

Развитие технологии и техники литейного производства, появление новых способов литья требуют создания аппарата инженерных расчетов, который неизбежно должен базироваться на методах приближенного решения задач теплообмена. При рассмотрении, например, обычных способов литья влиянием вынужденной и естественной конвекций жидкого металла на процесс затвердевания можно в большинстве случаев пренебречь, так как длительность заполнения формы и отвода теплоты перегрева жидкого металла, в течение которых проявляется конвекция, не более 10% продолжительности всего процесса затвердевания. Кроме того, именно в результате конвекции охлаждение жидкого металла во время снятия перегрева происходит достаточно равномерно по сечению отливки и затвердевание ее начинается, когда большая часть теплоты перегрева уже отведена формой. На этом основании охлаждение жидкого металла в форме и затвердевание отливки в первом приближении можно рассматривать последовательно и независимо друг от друга. [c.151]

При такой постановке задачи длительность снятия перегрева жидкого металла и затвердевания отливки легко определяется из уравнений теплового баланса охлаждающейся отливки и прогревающейся формы. В уравнении для первой стадии охлаждения изменение теплосодержания объема У жидкого металла [c.154]

На поверхность жидкого металла 1 помещают плиту — поплавок с отверстием 2, соответствующим сечению отливки. В мениск жидкого металла, выступающего из отверстия, вводят затравку При ее подъеме из отверстия плиты — поплавка за счет сил поверхностного натяжения постепенно вытягивается жидкий металл, затвердевающий (намораживающийся) и образующий изделие 3. Скорость вытягивания изделия должна быть точно согласована со скоростью охлаждения и затвердевания металла. [c.351]

Уменьшение размеров зерен сплава достигается понижением температуры сплава при заливке и в особенности увеличением скорости охлаждения при затвердевании отливки. [c.94]

Зональная ликвация происходит при охлаждении и затвердевании металла в форме вследствие расслоения сплава еще в жидком состоянии из-за различия в удельном весе его составляющих и затвердевания более тугоплавких первичных кристаллов у стенок формы и перемещения легкоплавких составляющих в центральные или в верхние зоны или части отливок. Зональная ликвация, выражающаяся, таким образом, в различном химическом составе частей сечения отливки, зависит от состава сплава и развивается тем значительнее и заметнее, чем медленнее охлаждение и, следовательно, чем крупнее отливка. [c.298]

Газопроницаемость — способность пропускать газы через стенки формы вследствие пористости — одно из важнейших свойств формовочных смесей. В расплавленном металле всегда содержатся растворенные газы, выделяющиеся при его охлаждении и затвердевании. Большое количество водяных паров и газов выделяется также из самих формовочных материалов при их нагревании. При недостаточной газопроницаемости в теле отливки могут образовываться газовые пузыри — раковины. Для оценки формовочных смесей пользуются коэффициентом газопроницаемости К, который определяют экспериментально. Для песчано-глинистых смесей =30—120 единиц. [c.391]

Расчет охлаждения и затвердевания отливок в металлической форме Для цилиндрической отливки [c.158]

Литейная форма — это система элементов, образующих рабочую полость, при заливке которой расплавленным металлом формируется отливка. На рис. 4.2, а показана литейная форма для тройника (рис. 4.2, б). Форма обычно состоит из нижней 2 и верхней 6 полуформ, которые изготовляют по литейным моделям 7 (рис. 4.2, г) в литейных опоках 3, 5. Литейная опока — приспособление для удержания формовочной смеси при изготовлении формы. Верхнюю и нижнюю полуформы взаимно ориентируют с помощью цилиндрических металлических штырей 4, вставляемых в отверстия приливов у опок. Для образования полостей, отверстий или иных сложных контуров в формы устанавливают литейные стержни /, которые фиксируют с помощью выступов (стержневых знаков), входящих в соответствующие впадины в форме. Литейные стержни изготовляют по стержневым ящикам (рис, 4.2, д). Для подвода расплавленного металла в полость литейной формы, ее заполнения и питания отливки при затвердевании используют литниковую систему 8—11. После заливки расплавленного металла, его затвердевания и охлаждения форму разрушают, извлекая отливку (рис. 4.2, е). [c.121]

Общая схема литья. Процесс получения отливки складывается из следующих основных операций изготовления литейной формы плавки металла заливки металла в форму затвердевания металла и охлаждения отливки выбивки отливки из формы обрубки и очистки отливки термической обработки отливки контроля качества отливки и сдачи ее на механическую обработку. Каждая из перечисленных сложных и многопереходных по характеру операций должна осуществляться таким образом, чтобы был обеспечен высокий уровень качества отливки по всем показателям, включая точность размеров и чистоту поверхности, благоприятную структуру металла, а также отсутствие наружных и внутренних литейных и металлургических дефектов. [c.45]

Влияние условий охлаждения. Изменение условий охлаждения (переход от песчаной формы к металлической, замена азота гелием и т. п.) приводит к изменению скорости затвердевания отливки, изменению структуры и свойств сплавов (табл. 9, 10), [c.66]

На автоматических литейных линиях выполняются операции изготовления полуформ, простановки стержней, сборки форм, заливки форм металлом, затвердевания и частичного охлаждения отливок, отделения отливок от смеси. Отливки с линии поступают на участок охлаждения и затем подвергаются финишной обработке. [c.205]

Одним из важных необходимых качеств формовочного песка или глины является их огнеупорность. При недостаточной огнеупорности материала зёрна его, соприкасаясь с жидким металлом, размягчаются и привариваются к отливке, образуя термический пригар. Понижение огнеупорности формовочной смеси может быть вызвано, например, влиянием примесей, сплавляющихся с песком или глиной. При заливке металла в сырую песчаную форму часть тепла расходуется на испарение влаги формы, что ускоряет теплоотдачу и увеличивает скорость затвердевания отливки. С целью регулирования скорости охлаждения отливки в формовочную смесь добавляют специальные компоненты с повышенной или пониженной теплопроводностью. При литье магниевых сплавов в состав формовочной смеси в некоторых случаях вводят до 40% высокопроцентного ферросилиция, ускоряющего затвердевание отливки и, следовательно, уменьшающего опасность окисления магния в форме. [c.74]

Линейная усадка определяется методами динамическим, при котором наблюдается непрерывное изменение длины во время всего процесса затвердевания и охлаждения, и статический, при котором производится сопоставление длины полностью охладившейся отливки с длиной полости заливаемой формы. [c.247]

Механические свойства металла и, в частности чугуна, в отливках определяются не только его химическим составом, но и скоростью охлаждения при затвердевании, являющейся функцией толщины сечений элементов отливки. Поэтому нужно учитывать, что отдельные элементы одной и той же литой детали могут иметь чугун различной структуры, а отсюда и разные механические свойства вследствие неодинаковой скорости охлаждения этих элементов. [c.48]

Если, например, цель расчета — определить длительность затвердевания отливки в неметаллической форме, то обычную форму допустимо рассматривать как полубесконечное тело, так как продолжительность первых двух стадий охлаждения (снятие перегрева и затвердевание жидкого металла) весьма мало сравнительно с длительностью полного охлаждения отливки в форме и, следовательно, за это время форма не успеет прогреться насквозь. Однако такое упрощение не делает еще рассматриваемую задачу удобной для рещения, так как закон изменения температуры внутренней поверхности формы остается неизвестным. [c.153]

Можно, однако, показать, что модель малой интенсивности охлаждения отливки непригодна для исследования процесса кристаллизации отливок или, например, процесса образования усадочной пористости при затвердевании отливки в песчаной форме. Опыт показывает, что в этих случаях следует учитывать тот малый перепад температуры по сечению отливки, которым допустимо пренебрегать в расчетах затвердевания и охлаждения. Необходимо, следовательно, построить другую, более подробную модель. [c.158]

Из формулы (30) следует, что уменьшение пористости возможно при увеличении скорости затвердевания отливки. Однако образование ее неизбежно, и даже при бесконечно большой интенсивности охлаждения (В1-> оо) величина пористости не равна нулю. Уменьшить пористость возможно лишь, [c.169]

Температурный перепад и необходимый поток жидкого металла в период затвердевания отливки можно создать путем сосредоточения массы металла в верхней части, увеличения толщины стенки и устройства массивной прибыли [83, 84]. При проектировании прибылей в основу одних расчетов берутся приведенные толщины прибыли и отливки, в основу других — размер усадочных раковин, образующихся в отливке. Общим для расчетов является то, что для определения формы и размера прибыли скорость охлаждения прибыли принимается постоянной. Улучщение работы прибыли достигается путем необоснованного увеличения размеров, что приводит к низкому выходу годного. Специалисты [30] рекомендуют выдерживать отношение размера прибыли к диаметру вписанной в питаемый узел окружности в следующих пределах для компактных узлов 1,25—1,33, для средних— 1,33—1,48, для узлов с развитой поверхностью — более 1,78. [c.82]

Литье под давлением, т. е. отливку изделия, осуществляют в специальных литьевых аппаратах (рис. 19). Этот процесс заключается в нагнетании горячего шликера в холодную или охлаждаемую металлическую форму путем приложения избыточного давления 0,2—0,4 МПа в термостатированный резервуар. Заполненную шликером форму выдерживают под давлением в течение времени, достаточного для затвердевания отливки определенных размеров. Это время колеблется от нескольких секунд для мелких изделий до нескольких минут для крупных. При остывании шликера происходит сокращение его объема, поэтому в форму добавляют шликер до полного ее объема. Выдерживают и охлаждают форму с изделием под давлением. На качество и структуру отливки оказывают влияние ранее рассмотренные свойства шликера, а также режим литья. Определенное влияние может оказать конструкция формы. Литник располагают таким образом, чтобы шликер ь нем застыл в последнюю очередь. Все перечисленные условия взаимосвязаны, ибо свойства шликера определяют некоторые технологические параметры. На качество отливок влияет прежде всего температурный режим литья и охлаждения. Шликер должен быть нагрет до температуры, обеспечивающей его хорошую литейную способность. Перегрев шликера ведет к появлению больших усадок, снижению плотности, увеличению длительности твердения и другим нежелательным явлениям. Обычно оптимальная температура шликера при литье 65—70°С. Форму охлаждают до 10— 20°С в зависимости от конфигурации изделий. Охлаждение рекомендуется вести от периферии к литниковому отверстию. Давление ри отливке и охлаждении обычно поддерживают 0,2—0,4 МПа. Увеличение давления не приводит к повышению плотности отливок. [c.63]

Литейная опока - приспособление для удержания формовочной смеси при изготовлении формы. Верхнюю и нижнюю полуформы взаимно ориентируют с помощью цилиндрических металлических штырей 4, вставляемых в отверстия приливов у опок. Для образования полостей, отверстий или иных сложных контуров в формы устанавливают литейные стержни 1 (рис. 4.2, в), которые фиксируют с помощью выступов (стержневых знаков), входящих в соответствующие впадины в форме. Литейные стержни изготовляют по стержневым ящикам (рис. 4.2, д). Для подвода расплавленного металла в полость литейной формы, ее заполнения и питания отливки при затвердевании используют литниковую систему 8 - 12. После заливки расплавленного металла, его затвердевания и охлаждения форму разрушают, извлекая отливку (рис. 4.2, е). [c.150]

Охлаждение. После заливки и затвердевания отливку выдерживают в форме до определенной температуры выбивки. Чем выше температура выбивки, тем короче технологический цикл изготовления отливки и больше производительность формовочно-злливоч-ного участка. Ранняя выбивка может привести к образованию трещин, короблению и сохранению в отливке остаточных напряжений. Вблизи температуры кристаллизации сплав имеет низкие прочностные и пластические свойства, поэтому опасность разрушения отливок особенно велика. [c.344]

Технологические факторы, влияющие на свойства чугуна, разделяются на группы, связанные процессами 1) получения жидкого металла, начиная от завалки и кончая заливкой формы 2] охлаждения и затвердевания отли- вок — от момента заливки формы до момента удаления отливки из формы 3) обработки затвердевшей отливки, начиная от момента извлечения отливки из формы. [c.31]

Материалы для кокилей. В процессе эксплуатации в кокиле возникают значительные термические напряжения вследствие чередующихся резких нагревов (при заливке и затвердевании отливки) и охлаждений (при раскрытии кокиля и извлечении отливки), нанесения на рабочую поверхность огнеупорного покрытия). К тому же под действием переменных температур в материале кокиля могут протекать сложные структурные изменения и химические процессы. Поэтому материалы для кокиля, особенно для его частей, непосредственно соприкасающихся с расплавом, должны хорошо противостоять термической усталости, иметь высокие механические свойства и минимальные структурные превращения при температурах эксплуатации, обладать повышенной росто-устойчивостью и окалиностойкостью, иметь минимальную диффузию отдельных элементов при циклическом воздействии температур, хорошо обрабатываться, быть недефицитными и недорогими. [c.261]

Сущность процесса изготовления отливок по выплавляемым моделям заключается в следующем. В соответствии с чертежом детали, с учетом усадки модельного состава выплавляемого сплава, а также припусков на механическую обработку изготовляют пресс-форму в нее шприцем запрессовывают в сметанообразном состоянии модельный состав (смесь парафина со стеарином) после охлаждения и затвердевания в пресс-форме модельного состава из нее извлекают парафино-стеариновую модель будущей отливки несколько таких моделей припаивают к парафино-стеариновому стояку, покрывают суспер зией, обсыпают песком и сушат (последняя операция повторяется от трех до четырех раз) модели отливок со стояком (елка) помещают в горячую водяную ванну,где они выплавляются из сформировавшейся вокруг них трех- или четырехслойной оболочковой формы оболочки форм далее сушат н с целью удаления остатков парафино-стеариновой выплавляе- [c.222]

Модель — это приспособление для получения в форме отпечатка, соответствующего конфигурации отливки. Залитый в форму расплав при охлаждении и затвердевании уменьшается в объеме. Это явление называют усадкой. В местах, где отливка будет обрабатываться резанием, необходимо иметь п р и -п у с к на обработку, т. е. слой металла, который будеЧ- удаляться при обработке. Следовательно, для получения отливки с заданными размерами модель должна иметь размеры большие, чем отливка, на величину усадки, а также припусков на обработку., Модели изготовляют из дерева, металла, гипса, пластмасс и других материалов. [c.5]

Интенсивность охлаждения и затвердевания расплава в кокиле значительно больше, чем в лесчаной форме, поэтому отливки m алюмяАгевых сшгавов в кокилях получаются с более плотной мелкозернистой структурой. Это повышает механические свойства предел прочности при растяжении на 20—25%, а удлинение [c.381]

Особенности структу-рообраэования и подготовки жидкого металла. Значительная неравномерность условий охлаждения и затвердевания приводит к неоднородности структуры а свойств по толщине заготовки. В наружной зоне, формирующейся при скорости затвердевания до I мм/с, образуется цементит. Снижение скорости затвердевания при формировании последующих слоев до 0,5— 0,7 мм/с способствует образованию ферритно-перлитной структуры с точечным к мелкопластинчатым меж-дендритными графитами. Внутренние слои отливки, затвердевшие при скоростях менее 0,3—0,4 мм/с, имеют перлитно-ферритную и перлитную металлическую основу с пластинчатым графитом. [c.549]

Определение времени заполнения формы является наиболее важной частью расчета литниковой системы, так как оно в наибольшей степени влияет на качество отливок недоливы возникают при продолжительном заполнении неспай - в результате преждевременного охлаждения или затвердевания расплава ужимины и засоры - при длительном тепловом воздействии расплава на стенки формы. Ускоренное заполнение связано с появлением в отливках газовых раковин, напряжений, трещин и засоров из-за разм1>1ва формы металлом. [c.147]

Литье в песчаные формы. Если термическое сопротивление материала отливки пренебрежимо мало сравнительно с термическим соиротиз-лением формы, то также пренебрежимо мал и температурный перепад по сечению отливки, т. е. температура поверхности отливки весьма мало отличается от температуры центра ее (рис. а). Это означает, что охлаждение отливки будет происходить практически одновременно и равномерно по всему объему ее, т. е. затвердевание отливки начнется практически не раньше, чем жидкий металл, залитый в форму, потеряет теплоту от перегрева, а охлаждение затвердевшей части отливки — только после полного затвердевания всего жидкого металла. Именно [c.153]

Заметим, что формула (5) — известная формула, найденная для данного случая А. И. Вейником [6]. Формула (3) известна из расчетов О. Ю. Коцюбинского [17]. Сопоставление расчетов по этим формулам с данными практики и специальных опытов показывает, что они достаточно хорошо описывают реальный процесс затвердевания отливки в песчаной форме [8, 17], которую, однако, во время затвердевания можно считать полубесконечной. Это означает, что формулы (3) и (5) нельзя использовать для расчетов затвердевания в оболочковых формах и песчаных формах с принудительным охлаждением их. Такие формы за время затвердевания прогреваются насквозь и их уже нельзя рассматривать как полубесконечные по толщине. Для получения формул, описывающих охлаждение отливок в этих случаях необходимо построить новую модель процесса, учитывающую особенности прогрева формы. [c.155]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...