Формирование кристаллического строения отливок

ФОРМИРОВАНИЕ КРИСТАЛЛИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ ОТЛИВОК [c.171]

Формула (32) получена в результате приближенных расчетов зарождения и роста кристаллов в двухфазной зоне фронта кристаллизации для изложенной модели процесса формирования кристаллического строения отливок из металлов и однофазных сплавов [3]. [c.173]

Чаще всего технические металлы и сплавы содержат активные нерастворимые примеси. Влияние их на процесс формирования кристаллического строения отливок может быть различным в зависимости от условий литья, прежде всего, от величины перегрева расплава во время плавки, от температуры заливки и от условий заполнения формы. [c.176]

Если во время заполнения формы на поверхности стенок каналов литниковой системы и полости формы намораживается корка, то фронт кристаллов, образующих корку, будет оплавляться и частично разрушаться потоком перегретого расплава. Разрушение кристаллов расплавом, омывающим фронт во время течения его по каналам литниковой системы и в полости формы, и, следовательно, образование обломков кристаллов будет происходить при условии, если интенсивность вынужденного движения расплава соответствует прочности кристаллов металла или сплава при температуре, близкой к температуре солидуса. В этой связи возможно указать два случая влияния условий литья на формирование кристаллического строения отливок. Первый — это случай, когда обломки кристаллов во время заполнения не образуются (либо корка не успевает намораживаться во время заполнения формы, либо расплав, омывая корку при течении его по литниковой системе и в полости формы, не разрушает фронт кристаллов). В этом случае температура заливки расплава не будет оказывать влияние на кристаллическое строение отливки до тех пор, пока перегрев при плавке не превзойдет величину, при которой активная примесь потеряет активность. На рис. 16, а приведены результаты опытов литья различных (одно- и многофазных) сплавов алюминия в нагретые формы. Температуру формы выбирали такой, чтобы во время заполнения на поверхности ее корка не намораживалась. Температура плавки не превышала температуру начала заливки. Из графиков следует, что дезактивация примеси приводит к резкому укрупнению кристаллического зерна в отливках. [c.176]

Для управления процессом формирования кристаллического строения отливок в расплав вводят модификаторы (1-го рода — вещества, растворимые в расплаве и поверхностно-активные к кристаллизующейся фазе 2-го рода — вещества, не растворимые в расплаве, но изоморфные с кристаллизующейся фазой). [c.180]

Модификаторы 1-го рода, 2-го рода, активные примеси и затравки влияют на процесс формирования кристаллического строения отливок, в конечном счете, одинаково — все они с увеличением количества их сокращают зону столбчатых кристаллов и измельчают кристаллическое зерно в отливках. Однако одновременно с измельчением кристаллического зерна под действием этих примесей внутреннее строение зерен укрупняется. [c.180]

Проблема кристаллизации отливок и слитков, с точки зрения современных задач литейного производства и металлургии, есть прежде всего проблема управления процессом формирования кристаллического строения реальных отливок и слитков с целью повышения конструкционных, технологических и служебных свойств литого металла. Впервые она привлекла внимание металлургов и литейщиков в конце прошлого века. [c.171]

Развитие учения о кристаллизации привело к созданию ряда теорий, объясняющих процесс формирования кристаллического строения реальных отливок и слитков. Однако среди них нет теории, которая могла бы с определенностью, достаточной для практики, указать эффективные способы управления процессом кристаллизации отливок. В частности, известные теории не могут указать надежные способы устранения зоны столбчатых кристаллов в отливках и слитках из однофазных конструкционных сплавов (например, из сталей, жаропрочных сплавов, деформируемых сплавов алюминия, магния и т. п.). Указанные теории не в состоянии рекомендовать также способы, с помощью которых возможно добиться сквозной транскристаллизации отливок из некоторых магнитных сплавов (например, из сплавов типа тикональ). В этой связи центральной задачей теории формирования кристаллического строения отливок, разработанной в работе [3], является объяснение причин возникновения и прекращения транскристаллизации расплава при охлаждении его в литейной форме. Цель этого объяснения — указать способы, как избежать образования зоны столбчатых кристаллов и измельчить кристаллическое зерно в отливках и слитках, или, наоборот — способы вызвать транскристаллизацию. [c.171]

Воздействие перемешивания расплава на формирование кристаллического строения отливок из металлов и однофазных сплавов возможно лишь в том случае, если при перемешивании образуются обломки кристаллов и они в данных условиях литья оказывают модифицирующее или затравочное, или то и другое действие на процесс кристаллизации расплава. Поэтому при использовании вибраций, как одного из методов принудительного перемешивания расплава, режимы вибрирования (частоту, амплитуду, мощность) следует выбирать, согласуя их с прочностью сплавов при температуре солидуса (рис. 19). [c.180]

На процесс формирования кристаллического строения отливок оказывают влияние активные нерастворимые примеси и затравки. Активные примеси обычно, уже имеются в металлах и сплавах или попадают в расплав во время плавки вместе с легатурами, раскислителями, флюсами и т. д. Затравки — это обломки кристаллов, которые образуются во время заполнения формы или при принудительном перемешивании расплава и не расплавляются полностью. Затравки вводят также извне — кусочки твердого металла или сплава дают в расплав либо перед заливкой (в ковш), либо во время заливки (со струей). [c.180]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...