Отливки — Внутренние напряжения отливок

Холодная трещина. Дефект в виде разрыва тела затвердевшей отливки вследствие внутренних напряжений или механического воздействия. Холодные трещины могут возникать при транспортировке, хранении и механической обработке отливок [c.122]

Существует несколько способов уменьшения продолжительности отжига. Один из способов состоит в том, что отливки до отжига подвергаются закалке в воде или в масле с температуры 950°. При закалке в отливках возникают внутренние напряжения, являющиеся в данном случае полезными, так как они способствуют разложению цементита. Последующий отжиг отливок может быть в несколько раз сокращен и будет продолжаться не 50—100, а всего лишь несколько часов. К сожалению, этот ускоренный способ отжига применим лишь к отливкам сравнительно простой формы, так как отливки сложной формы при закалке часто дают трещины. [c.129]

При изготовлении отливок из серого чугуна расплав обычно подводят в тонкое место отливки для выравнивания скорости охлаждения ее отдельных частей. Проходя через тонкое место отливки, расплав разогревает форму в месте подвода, а более холодные его порции поступают в массивные части отливки. Скорости охлаждения тонкого места в нагретой части формы и более массивного места отливки, заполненного несколько охладившимся расплавом, выравниваются, что способствует получению более качественной отливки, уменьшению внутренних напряжений в ней и коробления. [c.139]

Корпусные детали выполняют литыми из серого чугуна и, реже, из стали. Отливки получают чаще всего литьем в песчаные формы. При изготовлении отливок большое значение придается их качеству. До отправки в механический цех у отливок удаляют литники и прибыли, термической обработкой снимают их внутренние напряжения, очищают поверхность, контролируют размеры, качество поверхности, твердость и др. [c.176]

Для увеличения жесткости и прочности литых деталей и как средство улучшения отливки применяют оребрение. Целесообразное расположение ребер позволяет улучшить питание элементов отливок и предупредить возникновение усадочных раковин и внутренних напряжений. [c.86]

Термическая обработка чугунных отливок Чугунные отливки станков с целью освобождения их от внутренних напряжений и тем самым снижения последующих деформаций подвергаются старению. При естественном старении детали после обдирки вылёживаются на воздухе в течение 3—4 месяцев, при искусственном—подвергаются нагреву со скоростью 40—50 в час до темпера- [c.22]

Нормализация осуществляется путем нагрева отливок до 850—950° С с последующим охлаждением на воздухе. Сложные отливки рекомендуется до 500° С охлаждать ускоренно в воздушной среде, а затем для снижения внутренних напряжений, в печи со скоростью 40° С/ч. Выдержка при температуре процесса составляет около 1 ч на 25 мм сечения отливки. Слишком длительная выдержка при водит к значительному окислению отливок. [c.37]

Сам по себе процесс охлаждения крупных сварных узлов и отливок — целая наука. От скорости охлаждения зависит будущая структура металла, а значит, и его прочность. Кроме того, не все части отливки остывают равномерно. Из-за этого в ней возникают внутренние напряжения. При неосторожном или слишком поспешном охлаждении они могут разорвать почти готовую деталь. Все это приводит к тому, что самые крупные и дорогие отливки — станины гигантских прокатных станов и прессов, корпуса турбин и насосов — весом в десятки и сотни тонн приходится охлаждать месяцами, буквально по градусу снижая их температуру. [c.109]

Отжиг Т2 Для снятия внутренних напряжений. Применяется в отливках из сплавов Мл2, МлЗ и Мл7-1, а также для отливок из сплавов Мл4, Мл5, Млб, если они не подвергаются упрочняющей термической обработке. Производится при температуре 300—350° С [c.293]

Во избежание возникновения внутренних напряжении, а следовательно, и коробления отливок, появления трещин и т. п., конструкция отливки должна обеспечивать по возможности равномерное охлаждение всех сечений и допускать свободную усадку. [c.763]

Разные по толщине, конфигурации и расположению, связанные друг с другом элементы отливок, остывают и затвердевают неодновременно. В силу этого их усадка получается различной. В то время как в одних частях отливки она будет протекать более или менее свободно, в других — возникает сопротивление, называемое термическим торможением усадки. В элементах отливки, усадка которых подвержена термическому торможению, также будут иметь место внутренние напряжения, вызывающие деформацию (коробление) отливок и трещины. Кроме того, усадка часто приводит к образованию в отливках так называемых усадочных раковин. При затвердевании отливок всегда раньше охлаждаются и переходят в твердое состояние наружные поверхности, образуя твердую оболочку. Усадочные раковины возникают, когда при затвердевании какого-либо элемента отливки жидкий еще металл, находящийся внутри образовавшейся оболочки, уменьшаясь в объеме при своем охлаждении, теряет связь с источником питания и лишается возможности пополнения. [c.48]

В последнее время конструкторы машин и приборов стали интересоваться стабильностью размеров различных отливок в эксплуатации. В частности, встал вопрос о стабилизации размеров прецизионных изделий из легких сплавов алюминия. Поскольку стабильность размеров зависит от наличия в отливках внутренних напряжений, возник вопрос о снятии этих напряжений при помощи термической обработки. Этой темой в Советском Союзе много занимался В. Г. Воробьев, которым были опубликованы ценные экспериментальные работы по термической стабилизации размеров точных металлических деталей (1962 г.) и уменьшению внутренних напряжений в изделиях из алюминиевых сплавов (1964 г.). В последней работе получены интересные результаты В. Г. Воробьев пришел к заключению, что охлаждение при низких температурах сплавов АЛ2 и АЛ9 сильно понижает остаточные внутренние напряжения и, следовательно, повышает стабильность размеров точных деталей. Эффективность охлаждения до отрицательных температур увеличивается при соче- [c.83]

Металлические направляющие при сухом и полусухом трении быстро изнашиваются по следующим причинам 1) относительно небольшая точность изготовления и недостаточная приработка деталей 2) относительно большая деформация деталей, вызываемая рабочими нагрузками машин, весом подвижных деталей, внутренними напряжениями материала (возникающими в процессе отливки, ковки, сварки и т. п., а также изменениями рабочей температуры 3) низкое качество больших отливок. [c.205]

Ускоренный отжиг. Чем тоньше сечения отливок из ковкого чугуна, тем легче они поддаются отжигу. Детали из ковкого чугуна должны иметь стенки не толще 25 мм, иначе их отжиг затрудняется, растягивается во времени и отожженные детали вследствие их высокой твердости приходится подвергать повторному отжигу, что, однако, не всегда дает благоприятные результаты. Наоборот, тонкостенные отливки в форме охлаждаются быстро и в них появляются значительные внутренние напряжения, способствующие увеличению числа дислокаций и образованию центров графитизации, что сокращает длительность отжига. [c.170]

Отливки из серого чугуна подвергаются естественному старению (вылеживанию). При этом происходит уменьшение внутренних напряжений, которые неизбежно возникают при охлаждении отливок вследствие различных коэффициентов температурного расширения графита и металлической основы. Снижение внутренних напряжений интенсифицируется при вылеживании отливок на воздухе, когда добавляется термоциклическое воздействие от изменения погодных условий. [c.134]

Ко второму классу относятся все внутренние напряжения, возникновение которых обусловливается процессом изготовления или обработкой тела. Сюда, в первую очередь, относятся усадочные напряжения, возникновения которых в отливках никогда полностью избежать нельзя причиной возникновения их служит не вполне равномерное охлаждение расплавленного металла после заливки формы и не одновременное, а последовательное затвердевание. Уменьшить их по возможности, или предотвратить их возникновение и представляет одну из главных забот инженера-литейщика, особенно в сталелитейных. Если предотвратить в достаточной степени возникновение их заранее нельзя, то их стремятся уменьшить путем последующего многократного длительного отжига отливок. Точно так же могут содействовать постепенному уничтожению собственных напряжений, возникших при изготовлении, сотрясения и вибрации, получающиеся при работе машин. [c.251]

Термическая обработка (искусственное старение), представляющая собой низкотемпературный отжиг, является наиболее целесообразным методом снятия внутренних напряжений в мелких и средних отливках. Для крупных отливок этот метод не всегда применим, так как для нагрева отливок необходимы печи больших размеров. [c.299]

В случае чугунных отливок внутренние термические напряжения ослабляются и практически исчезают при выдерживании отливок на складах в течение 6—12 месяцев и более (естественное старение). Такой метод устранения внутренних напряжений слишком длителен и поэтому для ускоренного снятия их в чугунных отливках применяют специальный отжиг. Нагрев произ- [c.189]

Конструктор отливок должен учитывать процесс образования структуры при затвердевании отливки, процесс усадки, внутренние напряжения, основные приемы формовки, способы заливки и приемы очистки литья и т. п. При конструировании модели необходимо стремиться к получению отливки с минимальными внутренними напряжениями. Конструктор моделей для отливок должен избегать острых углов, так как в них преимущественно и концентрируются рыхлость и усадочные раковины. Углы необходимо округлять, обеспечивая равномерное остывание. [c.311]

Так как в процессе затвердевания и охлаждения в форме структура стальных отливок получается крупнозернистой, то фасонные стальные отливки обязательно подвергают отжигу, который уничтожает внутренние напряжения, получающиеся в отливках в процессе затвердевания и охлаждения, измельчает зерно и улучшает механические свойства. [c.221]

Чтобы снять внутренние напряжения, вызывающие коробление, и стабилизировать размеры чугунных отливок, к ним применяют низкотемпературный отжиг. Для этого чугунные отливки укладывают в холодную печь (или печь с температурой 100—200° С) и вместе с ей медленно (со скоростью 75—100° в час) нагревают до 500—550° С в течение 4—6 ч, затем охлаждают до 200° С со скоростью 30—50° С в час и окончательно охлаждают на воздухе. [c.41]

После полного затвердевания металла отливки выбиваются из форм. Выбивка горячих отливок может привести к тому, что нри быстром охлаждении на воздухе в них возникнут большие внутренние напряжения, которые могут повлечь за собой образование трещин. [c.89]

Большинство отливок из алюминиевых и магниевых сплавов подвергают термической обработке для снятия внутренних напряжений и улучшения механических свойств. Термической обработкой увеличивается предел прочности при растяжении более чем на 30 о. В зависимости от конфигурации, размеров отливки, марки сплава и назначения отливки применяют закалку, старение и отжиг. [c.120]

Отжиг чугунных отливок.. Для снятия внутренних напряжений и стабилизации размеров чугунных изделий применяется естественное старение или низкотемпературный отжиг. Более старым способом является естественное старение, при котором отливка после полного охлаждения претерпевает длительное вылеживание — от 3—5 месяцев до нескольких лет. Естественное старение применяется в том случае, когда нет требуемого оборудования для отжига. Этот способ в настояшее время почти не применяется производят главным образом низкотемпературный отжиг. Для этого отливки после полного затвердения укладывают в холодную печь (или печь [c.167]

Чугунные трубы отливают центробежным способом в металлические формы, также футерованные формовочной смесью (рис. 101, б). При этом металлическая форма служит долгое время, так как непосредственно не соприкасается с металлом, кроме того, отпадает необходимость в отжиге отливок, которому подвергают трубы, отлитые в металлические формы, для снятия внутренних напряжений" и устранения отбела. Недостатком этого способа является наличие в цехе формовочной смеси и необходимость очистки отливки. [c.187]

Основные виды брака отливок и меры его устранения. Короблением называется изменение размеров и контуров отливки под влиянием усадочных напряжений. Причинами этого вида брака могут быть нерациональность конструкции отливки (например, разностенность), что приводит к образованию внутренних напряжений неправильный подвод металла, ухудшающий равномерность его остывания неправильные состав или температура заливаемого металла, вызывающие чрезмерную усадку неправильный режим охлаждения отливки и недостаточная податливость формы и стержней. [c.191]

Причинами появления горячих и холодных трещин могут быть неправильная конструкция отливки с резким переходом от толстых к тонким сечениям острые внутренние углы в отливках сопротивление форм и стержней нормальной усадке металла из-за чрезмерной плотности набивки неправильно подготовленный состав формовочной и стержневой смесей, малая податливость их, неправильное расположение ребер опок или каркасов в стержнях, что препятствует усадке отливки неправильный химический состав, т. е. повышенное содержание элементов, увеличивающих усадку или уменьшающих предел прочности при высоких температурах неправильный режим заварки и термической обработки заливка слишком горячим металлом и неправильный подвод металла, что ухудшает равномерное остывание отдельных частей отливки удары при отбивке литников или при транспортировке отливок, имеющих большие внутренние напряжения. [c.193]

Недостатки способа химическая неоднородность (ликвация) в толстостенных отливках высокие внутренние напряжения в поверхностном слое, способствующие образованию трещин возможность деформации формы под давлением жидкого металла, в результате чего отливки образуются с подуто-стью разностенность по высоте отливок, полученных в машинах с вертикальной осью вращения. Центробежным литьем изготавливают водонапорные и канализагщонные трубы, гильзы двигателей внутреннего сгорания, 12-204 353 [c.353]

Отжиг применяется для устранения химической неоднородности, вызванной условиями кристаллизации сплава в форме при отливке, снятия внутренних напряжений, возникающих при затвердевании отливок, и с целью рекристалли- ации и снятия наклепа у деформируемых сплавов. [c.351]

Сплавы типа АЛ7 применяют для литья небольших деталей несложной конфигурации (арматура, кронштейны и т. д.), работающих при средних нагрузках и температурах не выше 200° С. Наиболее типичными дефектами литья являются трещины в переходных сечениях отливок, а также в местах, близких к массивным выпорам. Для предупреждения этого вида дефектов литья необходимо осуществлять следующие мероприятия уменьшать разницу в сечениях стенок деталей увеличивать радиусы закругления (галтелей), проставлять податливые стержни наносить насечки в форме с целью рассосредоточения внутренних напряжений в отливках. [c.87]

Жизнь большинства металлов и сплавов начинается после Металлургического получения слитков или отливок будущих изделий. Дальнейшая судьба металла зависит главным образом от микро- и макроструктуры материала. Металл затвердевает, но и после этого продолжается медленная перестройка его структуры под действием внутренних напряжений они порождаются неоднородностью распределения примесей, неправильной стыковкой отдельных кристаллов и другими дефектами, образующимися при затвердении. Этот процесс стабилизации, называемый естественным старением, в крупных отливках продолжается в течение нескольких лет, изменяя размеры, форму и напряженное состояние изделия. При обработке металла ультразвуком в процессе кристаллизации такая стабилизация внутренней структуры, а следовательно, и свойств металла происходит сразу при затвердевании отливки. При этом измельчаются микро- и макрозерна, уменьшается степень неоднородности распределения включений по всему объему материала. Вследствие структурных изменений улучшаются и механические свойства металла — повышаются его прочность и пластичность. [c.12]

Модифицирование конструкционных чугу-нов применяется а) для получения наиболее высоких показателей прочности (а = 30— 40 к2/а<ц2) в сочетании с хорошей обрабатываемостью в различных сечениях отливки термообработкой (закалка и отпуск) достигается дополнительное улучшение свойств чугуна (повышается а/, до 50 кг1мм ) б) для получения однородности свойств в различных частях отливок, отличающихся резкими переходами в сечениях (независимо от показателей прочности) в) для повышения износоустойчивости отливок г) для уменьшения роста чугуна при нагревах д) для повышения плотности отливок е) для снижения внутренних напряжений в отливках ж) для повышения коррозионной стойкости з) для предотвращения образования сетчатой структуры графита с дендритной ориентацией включений (в частности при высоких температурах выпуска и заливки жидкого металла, при высоком содержании стали в шихте и при наличии тонких сечений в отливках). [c.88]

Слишком ранняя выбивка литья приводит к увеличению разности температур между массивными и тонкими частями отливок и вследствие этого к увеличению внутренних напряжений в отливках. Однако в тех случаях, когда охлаждение отливки в форме слишком неравномерно, практикуется очень ранняя выбивка, при светлокрасном калении (в интервале пластического состояния металла) в соединении с последующей термообработкой (томлением с весьма медленным охлаждением в печи). [c.201]

Серые, модифицированные, высокопрочные, ковкие и особенно легированные чугуны можно подвергать термической обработке, так же как и стали. Наиболее известными методами этой обработки являются закалка и отпуск. Чугунные отливки нагревают до температуры не выше 850—880° С и закаливают в масле. Закалку в воде следует применять лишь к деталям простой конфигурации и при низкой температуре нагрева — порядка 800—820° С — из-за возможности образования высоких напряжений и грещин. Отпуск производится при 200—550° С в зависимости от требуемой твердости, которая может быть в пределах НВ 270—650. Отпуск при 200—220° С снимает внутренние напряжения и позволяет сохранить высокую твердость и износостойкость отливок. Наилучшие механические свойства (статическая и ударная прочность) получаются при отпуске 350—450° С. Отпуск до 550° С обеспечивает хорошую обрабатываемость отливок, которые вместе с тем обладают достаточной твердостью. , [c.251]

Незначительными изменениями конструкции можно существенно упростить процесс изготовления отливок и повысить их жесткость. Так, изменения конструкции позволяют изготовлять отливку без стержня (рис. 35, а и б), упрощают конфигурацию стержня (рис. 35, в) и благодаря увеличению размеров отверстий А и В позволяют закреплять стержень в форме без помощи жеребеек, что повышает качество отливки и снижает трудоемкость ее изготовления. Соединение между собой двух полостей А и В (рис. 35, г) с образованием одной плоскости С существенно упрощает изготовление такой отливки литьем в песчаные формы и по выплавляемым моделям, так как в этом случае отверстие D можно использовать как опорное для стержня или оболочки. При изменении конфигу- рации рычага (рис. 35, д) можно выполнить разъем формы в одной плоскости, что упрощает ее изготовление. Выполнение изогнутых ребер на решетке (рис. 35, е) снижает внутренние напряжения в отливке, повышает [c.39]

Отливки, не продаедшие термическую обработку, имеют крупнозернистую структуру и низкие прочностные свойства. Кроме того, в связи с неравномерностью охлаждения различных зон и затрудненностью усадки в них сохраняются внутренние напряжения. Структура и свойства отливок могут быть существенно улучшены термической обработкой. Вид обработки (отжиг, нормализация, закалка, отпуск) определяется природой и составом сплава, размерами и конфигурацией отливки, а также техническими условиями. [c.232]

Трещиностойкостъю — называется способность сплава противостоять образованию трещин в отливках. Причиной появления трещин являются внутренние напряжения. Они возникают вследствие неравномерных затвердевания, охлаждения и соответственно усадки крупных и мелких частей отливок. Различают горячие и холодные трещины. Горячие возникают в процессе кристаллизации металла при переходе из жидкого состояния в твердое. Холодные возникают в полностью затвердевшем сплаве. [c.272]

Углерод и кремний увеличивают степень графитизации и снижают неоднородность структуры в различных частях отливок, внутреннее напряжение и вероятность образования холодных трещин в отливках. При содержании до 0,25-0,30 % фосфора увеличивается предусадочное расширение и уменьшается склонность к образованию горячих треш ин при большем содержании фосфора за счет появления в структуре фосфидной эвтектики опасность образования горячих треш,ин в чугуне возрастает. [c.154]

Высокое качество отливок. 1. Конструкция отливки должна пред-отвращать озникновение внутренних напряжений и трещин, для чего необходимо обеспечивать выравнивание скорости охлаждения отливки во всех сечениях. Для этого делают плавные переходы между различными сечениями, а также ребра жесткости в опасных сечениях. Предусматривают утолщение краев отливок и окон отбортовками (рис. 1). [c.17]

Стальные отливки получают в сырых или сухих формах. Для повышения огнеупорных свойств формовочных смесей в них вводят хромистый кварц, железняк и др., а для увеличения прочности — жидкое стекло. С целью улучшения качества поверхности отливок рабочие полости форм окрашивают противопригарными литейными красками или припыливают противопригарными порошками. Литниковую систему и расположение отливки в форме делают таким, чтобы полость, образованная моделью, заполнялась металлом спокойно, а затвердевание отливки было направленным снизу вверх. При изготовлении отливок небольшого веса формы заливают из обычных ковшей через носок, а при производстве средних и особенно тяжелых отливок заливку ведут из стопорных ковшей. После охлаждения, выбивки и обрубки отливки подвергаются термической обработке (отжигу при температуре 700—900° С в зависимости от содержания углерода). Отжиг производится для снятия внутренних напряжений, измельчения зерна и повышения механических свойств отливок. С целью повышения механических свойств применяют также нормализацию, способствующую, благодаря более быстрому охлаждению, еще большему измельчению структуры. Обычно крупное толстостенное литье из углеродистой стали подвергается отжигу, а мелкое и тонкостенное — нормализации. Что же касается отливок из легированных сталей, то для придания необходимых свойств их, кроме отжига и нормализации, часто подвергают закалке и отпуску. [c.219]

Отжиг чугунных отливок производят для уменьшения внутренних напряжений и устранения отбела. В первом случае отжиг осуществляют путем медленного нагрева со скоростью 75—100°С в час до температуры 500—550 °С. При этой температуре изделия выдерживают от 2 до 5 ч и медленно охлаждают вместе с печью до температуры 250°С, затем — на воздухе. Отбел — это твердая поверхностная корка, состоящая нз цементита, образовавшегося при литье серого чугуна в металлические формы. У стенок формы металл остывает быстро и углерод не успевает выделиться в виде графита. Для устранения отбела при отжиге изделия нагревают до температуры 850—870 °С, с выдержкой при этой температуре 1—5 ч, после чего охлаждают вместе с печью до температуры 500 °С, а затем — на воздухе. В результате цементит распадается на железо и углерод (графит) и твердость поверхностного слоя уменьшается. Нормализации подвергают отливки простой формы и небольших сечений путем нагрева их до температуры 850—900°С. при этой температуре выдерживают 2—3 ч, а затем охлаждают на воздухе. Нормализацию применяют редко, более часто —закалку с отпуском. В результате закалки прочность чугунных отливок повьинается. Закалку производят нагревом до температуры 850—900°С с последующим охлаждением в воде. Твердость чугуна при этом составляет 450— 550 НВ. Для снятия напряжений после закалки производят отпуск. Для деталей, работающих на истирание, применяют низкий отпуск при температуре 550—600 °С. При отпуске закаленных чугунов твердость снижается меньше, чем при отпуске стали. [c.87]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...