Структура и свойства сплавов и отливок

Структура и свойства сплавов и отливок [c.357]

Структура и свойства литого металла во многом определяются режимом кристаллизации, который можно регулировать в относительно широких пределах. Основными методами воздействия на процесс кристаллизации металлов и сплавов с целью улучшения качества литых заготовок являются регулирование скорости охлаждения и модифицирование. В последние годы все более широкое применение получают процессы производства слитков и отливок из черных и цветных металлов и сплавов, сочетающие операции литья и давления, литья и вибрации и т. п. [c.4]

Назначение. Изучение структуры и свойств различных металлов создание новых марок сплавов и сталей разработка новых методов, режимов термообработки металлов и сплавов, внедрение их в производство выполнение производственно-исследовательских и научно-исследовательских работ и внедрение в производство результатов исследований и открытий научно-исследовательских институтов и, специальных лабораторий контроль макро- и микроструктуры металлов, отливок, штамповок, деталей машин, инструментов, штампов и других изделий технологического оснащения производства изучение брака и преждевременного износа деталей, определение причин их возникновения, разработка рекомендации по их ликвидации обслуживание технологических лабораторий, контроль выполнения технологических процессов термообработки в цехах, руководство цеховыми экспресс-лабораториями. [c.175]

Добавление кремния улучшает литейные свойства сплава и делает его пригодным для литья в кокиль. Понижение способности сплава к термической обработке вследствие увеличения содержания кремния по сравнению с обычным сплавом АЛ7 в случае кокильного литья сказывается не столь заметно, как при литье в землю, что объясняется более мелкозернистой структурой кокильных отливок. Обрабатываемость резанием хорошая Сопротивление коррозии удовлетворительное. [c.147]

Состав промышленных алюминиевых сплавов, структура и свойства изделий из них в значительной мере определяются способом производства. По способу производства алюминиевые сплавы можно разделить на две основные группы деформируемые для изготовления обработкой давлением различных полуфабрикатов (листов, плит, прутков, профилей, труб, поковок, штамповок и проволоки) литейные — для производства фасонных отливок. [c.11]

Центробежное литье обладает следующими преимуществами плотная структура и высокие механические свойства отливок рафинирование жидкого металла от газовых и неметаллических включений повышенная заполняемость форм и возможность получения отливок из сплавов с пониженной жидкотеку-честью возможность получения полых отливок без применения стержней новы шейный выход годного металла ввиду отсутствия литников и прибылей или, при получении фасонных отливок, снижения массы литниковой системы и прибылей. К недостаткам способа относятся ограничение габаритных размеров и массы получаемых фасонных отливок малая точность диаметра полости, образуемой свободной поверхностью отливки низкая чистота свободной поверхности ОТЛИВОК трудность получения качественных отливок из ликвирующих сплавов. [c.525]

Структура и свойства отливок. Наибольший эффект воздействия давления на структуру и свойства металла достигается при изготовлении массивных отливок с расположенными с разных сторон многочисленными тепловыми узлами. Следствием интенсификации теплоотвода и улучшения условий питания отливки при ЛПД является заметное измельчение структуры, повышение физико-механических и эксплуатационных свойств литого материала. Так, в отливке диаметром 160 мм под действием давления 0,4 МПа количество зерен увеличивается в 1,4 раза по сравнению с литьем в кокиль и в 1,15 раза — с ЛНД [8]. Сравнительные данные о влиянии способа литья на прочностные свойства отливок из сплава АЛ9 приведены в табл. 15. Анализ таблицы показывает, что термообработка при литье с применением давления позволяет прочность отливок повысить на 25—35%. [c.321]

Структура сплавов и нх свойства в значительной степени определяются диаграммой состояния. Однако построенные для условий чрезвычайно медленного охлаждения равновесные диаграммы состояния не могут характеризовать структуру сплавов, образующуюся в реальных условиях литья. Если при затвердевании массивных отливок в песчаных формах отличие процесса кристаллизации от равновесного не столь значительно, то при затвердевании под давлением имеет место явно выраженная неравновесная кристаллизация, определяемая спецификой данного способа получения отливок. [c.19]

В настоящее время изучено влияние механического давления на структуру, механические и специальные свойства чистых металлов (А1, Си, Zn) и различных сплавов на их основе. При этом структуру и свойства изучали не на специально отлитых образцах или технологических пробах, а на образцах, вырезанных из прессованных во время кристаллизации слитков и фасонных отливок. [c.119]

Для производства отливок используют специальные литейные сплавы, которые должны обладать высокими литейными, механическими и эксплуатационными свойствами свойства, состав и структура сплава должны быть постоянными, не изменяться в процессе эксплуатации готовой детали, по возможности содержать минимальное количество дорогостоящих компонентов и т.д. [c.152]

Для отливок специального назначения физические свойства сплавов имеют определяющее значение, так как от этих свойств зависят в основном структуры сплавов, фазовый состав, а следовательно, и режимы термической обработки. [c.173]

Целью контроля являются выявление дефектов в отливках и определения соответствия химического состава, механических свойств, структуры и геометрии отливок требованиям ТУ и чертежа. Контролю могут подвергаться как уже готовые отливки, так и технологические процессы по их изготовлению. Так, контролируют следующие параметры технологических процессов состав формовочных и стержневых смесей, режимы сушки и подогрева форм, режимы плавки и заливки сплавов и др. [c.491]

В отличие от деформируемых литейные стали и сплавы должны обладать свойствами, обеспечивающими получение качественных фасонных отливок и определяющими формирование их литой (первичной) структуры. Такие свойства называются литейными свойствами. Вся совокупность литейных свойств определяет технологичность сталей и сплавов, т. е. их способность формировать отливку в соответствии с комплексом предъявляемых к ней требований. [c.258]

По химическому составу многие литейные сплавы магния близки к деформируемым (см. табл. 13.5). Преимуществом литейных сплавов перед деформируемыми является значительная экономия металла при производстве деталей, поскольку высокая точность размеров и хорошая чистота поверхности отливок почти исключают их обработку резанием. Однако из-за грубозернистой литой структуры они имеют более низкие механические свойства, особенно пластичность. Улучшение механических свойств литейных сплавов достигается различными способами перегревом, модифицированием, гомогенизацией отливок, а также применением особо чистых шихтовых материалов при приготовлении сплавов. Перегрев дает [c.380]

В кокиль В серийном производстве несложных по конфигурации отливок Способ литья деталей из чугуна, стали и цветных сплавов. Отливки имеют мелкозернистую структуру, повышенные механические свойства и точность [c.466]

Готовые алюминиевые сплавы затем заливаются при температуре 720—750° С в формы. Для изготовления отливок из алюминиевых сплавов применяют главным образом литье в кокиль и литье иа машинах под давлением. Быстрое охлаждение отливок в металлических формах способствует измельчению структуры и повышению механических свойств. [c.224]

Основными способами получения отливок являются литье в песчано-глинистые формы, литье в кокиль, литье под давлением, центробежное литье, литье в оболочковые формы, литье по газифицированным моделям. Все способы кроме первого способа получения отливок относятся к специальным способам литья. Они позволяют получить отливки с меньшей шероховатостью поверхности, большей точностью геометрических параметров, лучшими механическими свойствами и структур-рой. Отливки, полученные этими способами, по своей геометрической форме и размерам приближаются к форме и размерам готовой детали, поэтому очень часто не требуют механической обработки. Этими способами литья можно получать отливки из стали, цветных металлов и их сплавов. [c.573]

Алюминиевые сплавы типа АЛ-2 и другие для получения мелкозернистой структуры и повышения механических свойств модифицируют смесью хлористых и фтористых солей натрия и калия (1—2% от веса сплава) или металлическим натрием (0,1% от веса сплава). Помимо обычной заливки земляных форм алюминиевыми сплавами применяется заливка форм с кристаллизацией жидкого металла под давлением сжатого воздуха 5—6 ати, для получения отливок повышенной плотности. [c.250]

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]

Дальнейшее изучение влияния различных добавок на формирование структуры и свойства отливок позволило сделать вывод о том, что более эффективно применение активных компонентов (модификаторов и л и гаторов), так как в этом случае теплофизическое и затравочное воздействие на кристаллизацию структур и образование свойства сплавов суммируется с модифицирующим и легирующим воздействием. Поздний ввод индуцирует нуклеацион-ную способность дисперсных добавок, в том числе инактивных. В качестве активных добавок могут быть использованы элементы 1-й группы бериллий, бор, цирконий, магний, алюминий, кальций, титан, иттрий, церий, которые обладают естественной нуклеаци-онной способностью. [c.661]

Устранение дефектов в чугунных отливках производится главным образо.м сваркой (заваркой), иногда пайкосваркой, пайкой, пропиткой и замазкой. Свариваемость зависит не только от свойств свариваемого металла (химического состава, структуры и т. д.), но и от способа и режимов сварки, состава присадочных материалов, флюсов и других параметров. Чугун является трудносварииае-мым сплавом [1, 27] вследствие образования в шве и околошовной зоне хрупких и труднообрабатываемых структур отбела и закалки, повышенной склонносчи к образованию трещин и склонности к порообразованию. Затруднения особенно резко возрастают при так называемых холодных способах сварки. При горячей сварке (предварительный подогрев отливок), а также при низкотемпературных процессах (пайка, пайкосварка) образование указанных дефектов менее вероягко и обычно полностью исключается. Мероприятия для борьбы с дефектами при свар че необходимы в тем большей степени, чем ни.чсе прочность и пластичность чугуна, в частности при заварке БЧ, а следовательно, и КЧ до отжига. Наиболее благоприятными являются чугуны с мелкозернистым перлитом и мелким графитом и, в частности, чугуны, легированные N1, Т и Мп [7]. [c.674]

Рассмотрены теория упрочнения литейных алюм.иниевых сплавов, влияние комплексного легирования на структуру и свойства литейных алюминиевых сплавов различных систем. Представлены результаты исследования механических и технологических свойств современных сплавов, описаны режимы технологической обработки отливок из них. Дано технико-экономическое обоснование преимуществ применения литых деталей по сравнению с использованием механической обработки деформированных полуфабрикатов. [c.47]

Большое влияние на структуру и свойства чугуна оказывает модифицирование. Модифицированным чугуном называют сплавы, соответствующие по химическому составу отбеленному чугуну, но затвердевающие серыми после обработки на желобе вагранки или в ковше графитизирующими добавками (графитом, ферросилицием, силикокальцием, а также комплексными модификаторами, содержащими кремний, алюминий, цирконий, лантан и другие элементы). Модифицированный чугун отличается от обычного серого повышенными механическими свойствами и, главное, более равномерной структурой в тонких и толстых сечениях отливок [3—5], [c.10]

Известно, что структура п свойства отливок зависят главным образом от свойств жидкого металла и литейной формы, характера кристаллизации и затвердевания металла в форме. При этом разнородные структурные зоны отливки, состоящие из мелких, столбчатых и равноосных кристаллов, существенно различаются по плотности, прочности и степени физической неоднородности. Фасонные отливки и слитки, получаемые по существующим технологическим процессам, характеризуются наличием в мелкокристаллической зоне (поверхностном слое металла) большого количества газовых и неметаллических включений, трещин, пригара и других дефектов, резко ухудшающих физико-механические свойства отливок. При обжиге сднтков и отливок мелкокристаллический поверхностный слой металла окисляется и превращается в окалину (на слитках и крупных отливках толщина окисленного слоя достигает 5 мм). Поэтому в отливках предусмотрены специальные припуски металла на механическую обработку, а слитки из качественной легированной стали и специальных сплавов перед прокаткой подвергаются обдирке на станках. Таким образом, вследствие несовершенства технологии поверхностная мелкокристаллическая зона отливок и слитков в большинстве случаев превращается в отходы и безвозвратные потери производства. [c.3]

Технологические свойства алюминиевых сплавов (табл. 11) влияют на качество отливок. К этим свойствам сплавов относятся жидкотекучесть, усадка (объемная и линейная), склонность к образованию пористости и раковин, склонность к образованию литейных напряжений и трещин, газо-поглощение и образование неметаллических включений, пленообразова-ние и склонность к образованию грубозернистой и столбчатой структуры. [c.173]

Знойной стойкости, уменьшения склонности к естественному старению по сравнению по стандартным сплавом АЛ8. Одновременно требовалось обеспечить получение более высоких технологических свойств новых сплавов в целях достижения равномерности структуры и свойств в различных сечениях отливок, изыскания возможности литья в кокиль и хорошей свариваемости литейных алюминиевомагниевых сплавов как друг с другом, так и с деформируемым сплавом АМгб. Применительно к последнему случаю была поставлена задача получения сплава, не требующего специальной термической обработки. [c.365]

Расчет (прогноз) структуры и свойств Чугуна, как и других сплавов, является наиболее важной предпосылкой теоретических основ формирования отливок. Первым важньш направлением такого прогноза, применяемым до сих пор, стали диаграммы или номограммы для определения структуры чугуна графическим способом на основе ряда эмпирических [c.420]

Структура и свойства отливок. ЛНД оказывает существенное влияние на структуру, физико-механические и эксплуатационные свойства отливок. Так, например, в отливках из заэвтекти-ческого сплава ВКЖЛС-2 воздействие низкого давления вызывает эффект модифицирования первичного кремния, размеры кристаллов которого под давлением 0,05 МПа уменьшаются почти в 1,5 раза, а при давлении 0,075 МПа — в 2 раза (рис. 9). Плотность металла отливки толщиной 10— 50 мм повышается на 1,3%, твердость — на 8%, а прочность на разрыв — более чем на 20%. [c.302]

По литейным свойствам, герметичности и коррозионной стойкости эти сплавы уступают сплавам систем А1 — Si и А1 — Si — Mg, но превосходят их по жаропрочности (уровень рабочих температур до 250—275° С), а также обладают лучшей обрабатываемостью резанием. Достоинство сплавов этой группы (по сравнению со сплавом АЛ4) — более простая технология литья. Не требуется модифицирования и кристаллизации под давлением в автоклавах (за исключением АЛ4М). Сплавы этой группы применяют для всех способов литья (см. табл. 61). Структуры сплавов являются довольно гетерогенными, степень гетерогенности и многофаз-ностп увеличивается по мере усложнения химического состава их. При этом фазовый состав сплавов в неравновесных условиях кристаллизации в значительной мере зависит от скорости кристаллизации и последующего охлаждения отливок. [c.88]

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]

При исследовании процессов затвердевания отливок и образования структур литого материала, а также процессов образования в отливках усадочных раковин, рыхлоты, усадочной и газовой пористости, химической неоднородности, неслитин, и т. п., т. е. процессов, сущность которых определяется свойствами и природой конкретных сплавов, литейная форма может раосматриваться как окружающая отливку среда, обладающая той или иной способностью отводить теплоту. Главной задачей в этом исследовании должно быть изучение законов затвердевания отливок, кинетики кристаллизации конкретных сплавов и выяснение склонности их к образованию перечисленных дефектов при различной интенсивности теплового взаимодействия отливки и формы. Цель этого исследования — определение основных параметров рациональной технологии (температуры перегрева расплава в печи, температуры заливки, режимов заполнения формы жидким металлом, режимов вентиляции формы, длительности отдельных этапов охлаждения отливки, температуры формы, материала формы и отдельных ее частей, режимов питания отливки в процессе затвердевания), а также установление требований к ряду литейных свойств сплавов (жидкотекучести, объемной и линейной усадке, склонности к образованию усадочной пористости, ликвационных зон и т. п.) с точки зрения особенностей того или иного способа литья. [c.147]

Увеличение удельной поверхности отливок из структурночувствительных металлов и сплавов позволяет сознательно управлять формированием высоких прочностных и антикоррозионных свойств отливок. Если условно сохранить предысторию литейного металла и условия заливки как неизменные факторы, то состояние, структура, свойства поверхности и поверхностного слоя отливки определятся главным образом теплофизическими, термохимическими и термодиффузионными процессами, происходящими в зоне контакта жидкого металла с формой. Количество дефектов в литом металле увеличивается с увеличением толщины отливки, оно растет в направлении от поверхности к центру детали. Для отливок характерно изменение структуры от плотной мелкокристаллической на поверхности до крупнокристаллической с рыхлыми зонами в центре. Чем больше толщина отливки, тем больше крупнокристаллическая зона, сни- [c.12]

КРИСТАЛЛИЗАЦИЯ УЛЬТРАЗВУКОВАЯ — процесс пристаАлияации под действием УЗ-колеба1П11 , изменяющих условия зарождения и роста кристаллов и позволяющих получать измельчённую структуру поликристалла с улучшенными физ.-мехапич. свойствами. УЗ оказывает влияние на кристаллизацию почти всех веществ, однако наиб, практич. применение К. у. получила при произ-ве слитков и фасонных отливок из металлов и сплавов. [c.502]

При литье сплава с кристаллизацией под давлением за счет пластической деформации происходит залечивание межкристаллических и сжатие газовоздущных пор, что обеспечивает получение более плотной отливки. Высокие скорости кристаллизации и механическое воздействие обеспечивают формирование мелкокристаллической структуры и устранение газоусадочной пористости. Снижение степени развития ликвационных процессов способствует более равномерному распределению неметаллических включений. Все это приводит к повышению плотности и комплекса механических свойств металла отливок увеличению прочности (в 1,5 раза), пластичности и ударной вязкости (в 2—4 раза) по свойствам такие отливки приближаются к поковкам. [c.348]

Сплав АЛ 19 содержит медь, марганец и титан, которые измельчают структуру отливок и тем самым повышают механические свойства. В фазовом составе сплава образуются сложные интерметаллиды Ti (Ali2Mn2 u) и TiAla. Эти фазы совместно с uAla формируют твердый каркас по границам дендритных ячеек и придают сплаву повышенную жаропрочность. Коррозионная стойкость сплава АЛ 19 более высокая, чем у сплава АЛ .. [c.183]

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]

Оптимизация процесса изготовления отливок, когда время их затвердевания становится соизмеримым с продолжительностью заполнения полости формы расплавом (чгдат = вал), требует знания закономерностей движения металлического потока в узких каналах формы с учетом развития в его сечении не только поля скоростей, но и температурного поля, обусловливающего характер затвердевания потока расплава. От правильного понимания механизмов движения н остановки потока жидких металла и сплавов в каналах заполняемой полости зависит выбор направлений и методов воздействия на эти процессы в целях дальнейшего повышения качества и достижения требуемых свойств изготовляемых отливок. Теоретические и технологические основы гидродинамических и тепловых условий формирования отливок при литье под давлением изложены в работе А. К. Белопухова [6]. Роль давления в управлении всем комплексом литейных процессов, формирование структуры и свойств готовых отливок рассмотрена в монографии Г. П. Борисова [15]. [c.54]

Толщина стенок отливок, получаемых литьем под давлением, зависит от конструктивных особенностей и технологических свойств сплавов (табл. 5.31). Оптимальная толщина стенки — 4—5 мм у отливок с толщиной стенок более 6-8 мм появляется усадочная рыхлость, газовые раковины и пористость из-за попадания газов и воздуха при заливке. Тонкостенные отливки имеют по всему сечению мелкозернистую структуру и более высокую прочность. Вместе с тем исполь-зование специальных технологических приемов (например, подпрес-совки) позволяет получить качественные отливки с толщиной стенки 8-12 мм. [c.449]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...