Строение 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]

Практически для анализа кристаллического строения отливок протяженность зоны столбчатых кристаллов удобно связывать с величиной среднего диаметра с1 кристаллического зерна в центральной зоне тела. [c.175]

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]

Если в расплаве присутствуют примеси с разной температурой дезактивации, то с увеличением температуры заливки возможно ступенчатое расширение зоны столбчатых кристаллов и укрупнение зерна в центральной зоне отливок (число ступеней будет соответствовать числу сортов активной примеси). Однако указанное явление возможно при условии, что расплав во время плавки не перегревается выше температуры заливки. Например, это наблюдается при литье сплава АМц в нагретые формы (рис. 16, а). На практике же в силу специфики технологии плавки расплав перегревается намного выше температуры заливки и, как правило, выше температуры дезактивации большей части примесей. Поэтому на практике ступенчатое изменение кристаллического строения отливок по мере повышения температуры заливки не наблюдается. [c.177]

Рис. 16. Зависимость кристаллического строения отливок из алюминиевых сплавов от перегрева расплава в момент начала заливки

Второй случай влияния условий литья на кристаллическое строение отливок — это случай, когда во время заполнения формы образуются обломки кристаллов. В реальных условиях заливки температура расплава в момент окончания заполнения формы настолько высокая, что все обломки кристаллов, образовавшиеся во время заполнения, успевают расплавиться полностью. Если расплав при плавке перегревается выше температуры дезактивации примесей и затем, как это и происходит на практике, охлаждается в печи или заливочном ковше до заданной температуры заливки, то обломки кристаллов в результате их расплавления будут оказывать модифицирующее воздействие на процесс кристаллизации. [c.177]

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]

Как направленно можно изменить кристаллическое строение отливок для улучшения их свойств [c.159]

Преимуществами данного способа литья являются большая производительность способа и возможность его автоматизации высокий выход годного металла (90—95%) высокая плотность и мелкозернистое строение отливок (за счет больших скоростей охлаждения) реализация направленного затвердевания отливок возможность получения тонкостенных отливок из сплавов с низкой жидкотекучестью. [c.353]

Внутреннее строение отливок и выявление внутренних пороков (раковин, трещин, неметаллических включений и т. п.) производится при помощи физических методов дефектоскопии, к которым относится магнитная дефектоскопия, рентгеновский анализ, ультразвуковой метод и контроль при помощи радиоактивных веществ. [c.142]

Выяснение значения примесей в кристаллизации сплавов позволило направленно изменять кристаллическое строение отливок, т. е. модифицировать сплав, улучшая его свойства. [c.214]

В результате воздействия давления на кристаллизующийся металл или сплав в отливках происходят структурные изменения уменьшение средних размеров зерна (измельчение структуры), изменение состава и характера распределения фаз, повышение однородности в результате уменьшения степени развития ликвационных процессов, равномерное распределение неметаллических включений и, как следствие, изменение внутреннего строения отливок и повышение физико-механических свойств. [c.357]

Строение слитков и отливок [c.27]

Мелкозернистое, безразлично ориентированное строение первичных кристаллов, получаемое в. результате инокуляции, предопределяет значительно более высокое качество отливок, чем то, которое получается в обычных условиях — при грубом строении первичной кристаллизации. [c.191]

Механические свойства центробежных отливок по сравнению с обычными более высокие. В чугунных отливках это объясняется мелкозернистым их строением. Явления ликвации, достаточно заметные и при обыкновенном литье, при центробежном способе проявляются более резко, причём в большинстве случаев эту особенность центробежного литья можно использовать для улучшения отливок. Наиболее лёгкие структурные составляющие (графит в чугунных отливках, сернистый марганец и шлаковые включения в стальных) в большом количестве скопляются на внутренней поверхности отливки, откуда их нетрудно удалить при дальнейшей механической обработке. [c.236]

Металл отливок отличается более крупнокристаллическим строением, чем металл проката и поковок. В отливках неизбежно возникает ликвационная неоднородность из-за того, что в первых кристаллах, выпавших из жидкого металла, содержится несколько больше тугоплавких компонентов, чем в металле, который закристаллизовался между этими кристаллами, и тем более в металле, который закристаллизовался в последнюю очередь в центре тепловых узлов. Из-за наличия усадочных пор плотность литого металла меньше плотности проката. В литом металле возможно также образование пор из-за выделения газов при затвердевании. [c.163]

Высоколегированная хромистая сталь, содержащая Сг> 13%, обладает специальными химическими свойствами и является жароупорной и нержавеющей. Главные недостатки хромистой стали при использовании ее для производства отливок — высокая вязкость и склонность к крупнокристаллическому строению. Заливка хромистых сталей производится при относительно большой степени перегрева, что увеличивает усадку и вызывает опасность образования в литье усадочных раковин и трещин. [c.30]

Микроструктура металла отливок из антифрикционного чугуна должна удовлетворять следующим требованиям а) основная масса структуры—перлит б) феррит равномерно распределенный до 15 )о1 в) фосфидная эвтектика в виде мелких отдельных включений г) графит пластинчатый равномерного или кустообразного строения [c.569]

Таким образом, механические свойства литых изделий и заготовок определяются типом кристаллического строения отливок, образовавшегося в данных конкретных условиях литья и охлаждения металлов или сплавов. Суммарной характеристикой этих условий является скорость затвердевания. Поэтому механические свойства литых металлов и сплавов однозначно связаны с величиной скорости затвердевания отливок. И не только механические, но и другие свойства, определяемые кристаллическим строением отливки сопротивляе- [c.165]

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]

Модифицирующее действие обломков кристаллов и, следовательно, явления, обусловленные им, не будут наблюдаться, если при плавке расплав не перегревается выше температуры дезактивации нераствори-Рис. 17. Кристаллическое строение отливок. чз мых Примесей (кривые 2 на сплавов алюминия с различным содержанием рис. 16, б И в и рис. 17, а И б), кремния [c.178]

Рис. 19. Кристаллическое строение отливок из сплавов алюминия с разным содержанием кремния, залитых через виброворонку i — прочность сплавов при температуре, близкой к солидусу 2 — средний размер зерна 3 — протяженность зоны столбчатых кристаллов

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]

Кристаллизация сплавов в форме. Залитый в литейную форму металл при охлаждении начинает кристаллизоваться, т.е. образуются кристаллы при переходе из жидкого состояния в твердое. Для обра-. зования кристаллов из расплава необходимы зародыши, или центры, кристаллизации, которые могут образовываться самопроизвольно в качестве центров кристаллизации могут служить примеси, образующиеся в расплаве из продуктов реакций плавки металла в печи. Условия протекания кристаллизации определяют структуру и свойства сплава и отливки. Чем больше центров кристаллизации, тем мельче будут кристаллы, и наоборот. Структура отливок зависит от условий плавки примесей, содержащихся в сплаве способа подвода расплава в форму и охлаждения отливки в форме интервала кристаллизации и других факторов. Зная влияние различных факторов на процесс кристаллизации сплавов, можно направленно изменять кристаллическое строение отливок, улучшая их свойства. [c.158]

В условиях серийного производства была доказана возможность применения сплава АЛ29 для изготовления литьем под давлением деталей с высокой точностью размеров, хорошей чистотой поверхности и удовлетворительным внутренним строением отливок. [c.382]

При изучении внутреннего строения отливок в их поперечном сечении можно наблюдать три зоны с различной величиной зерна и направленностью кристаллов. Три зоны, отличающиеся по размерам и форме зерна, хорошо видны в толстых сечениях отливок (см. рис. 1.11). В толстостенных отливках часто наблюдаются поры — мелкие полости, рассредоточенные по всему сечению отливки или в отдельных ее частях. Раковины и поры возникают в результате усадки сплава. Усадка—это сокра-щеиие объема сплава в процессе его кристаллизации. На величину усадки влияют химический состав и метод плавки, условия кристаллизации сплава и температура металла [c.195]

При кристаллизации отливок структура может быть частично гетерогенной, что подтверждается дендритообразным строением металла в литом состоянии и после термической обработки. Гетерогенная структура ухудшает механические свойства отливки. [c.363]

По данным Д. И. Белого и др. [11,43], изучавших структуру прессованных во время кристаллизации слитков и отливок из чистых металлов (А1, Си, Zn, Fe) и сплавов на их основе (AI—Си, Си—Zn, Fe—С, Fe—С— Сг, Fe—С—Сг—Ni и др.), полностью столбчатое строение имеют заготовки, полученные в холодных прессфор-мах. Такая структура сохраняется независимо от характера приложения давления и температурного интервала кристаллизации сплава. [c.113]

Структура стали Х18Н9ТЛ в литом состоянии в отливках типа фланцев имеет дендритное строение в сечениях отливок, оформляемых выдавливаемым металлом во время формообразования, наблюдается тонкодендритная структура, а вблизи участков, прилегающих к матрице, — крупнодендритная структура, ориентированная в направлении теплового потока. После закалки с 1050° С (выдержка 1 ч) отливки имеют следы дендрит- [c.138]

В металле отливок жаропрочные свойства стали зависят не только от микроструктуры, сформировавшейся после термической обработки, но и от макроструктуры отливки. Глубокое травление металла корпусных деталей турбин в поперечном сечении выявляет присутствие в основном двух макрозон, отличающихся своим строением, — поверхностной мелкозернистой зоны и зоны столбчатых кристаллов. Испытания длительной прочности [c.37]

Металлом плавок были отлиты колесные центры электропоезда. Проверкой установлено, что ни один центр не был забраковал по горячим трешлнам. Для сравнения структуры были вырезаны темплеты из отливок с титаном и без добавок титана. На рис. 6 и 7 представлены макроструктуры отливок по обоим вариантам. Как видно из ])ис. 6, макроструктура стали без титана отличается грубодендритным строением, с очень широкой зоной транскрнсталлизации. Структура отливки из титансодержащей стали (0,05% Ti), представленная на рис. 7, хотя и имеет дендритное строение, но развитие дендритов значительно слабее, чем в первом случае. Зона транскристаллизации очень узкая и состоит из очень плотных кристаллитов, которые почти не выявлены глубоким травлением. [c.190]

Открытые или закрытые пустоты в теле отлпвкг , имеющие шероховатую поверхность с грубокристаллическим строением Внешний осмотр отливок до и после механической обработки. Просвечивание [c.256]

Процесс формирования отливок складывается из самых различных явлений — гидродинамических, физико-химических, тепловых и т. д. Естественно, что теория формирования отливок может быть лишь последовательно макрофизической. В связи с этим особое значение имеет вопрос о строении логического и исследовательского аппарата теории и о его соответствии характеру рассматриваемых технических и технологических задач. [c.144]

Увеличение скорости затвердевания отливок позволяет значительно улучшить ряд важнейших свойств литых изделий. В результате повышения скорости затвердевания измельчается кристаллическое строение отливки, затрудняется развитие макро- и микросегрегации, уменьшается усадочная и газовая пористость. В целом это ведет к повышению механических свойств отливок и их герметичности. Однако все это достижимо в сочетании с рациональными способами питания затвердевающих отливок (прибыли, холодильники, автоклав). Такое питание неосуществимо для тонкостенных отливок, в особенности больших размеров. В то же время в ряде отраслей современной промышленности возникла необходимость получения различных тонкостенных (1,5—5,0 мм), часто больших размеров (от 0,5 X 0,5 до 1,0 X 3,0 мР ) изделий, к которым предъявляются высокие требования в отношении их механических свойств. [c.170]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...