Литейные свойства сплавов - раздел Философия, Конспект лекций ОБРАБАТЫВАЕМЫЕ МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ
Производство Отливок Обусловлена Технологическими Литейными С...
Производство отливок обусловлена технологическими литейными свойствами сплавов. К литейным свойствам относятся:
· Жидкотекучесть;
· Усадка;
· Ликвация (неоднородность);
· Склонность к поглощению газов;
· Склонность к образованию трещин.
При усадке, в зависимости от интервала кристаллизации (который связан с химическим составом), возможны два вида дефектов:
1. Усадочная раковина (сплавы эвтектического состава) – кристаллизация при постоянной температуре;
Усадочную раковину можно «вынести» за пределы отливки, установкой прибыльных надставок (или прибылью), т.е. дополнительным объемом жидкого металла.
Для борьбы с усадочной пористостью регулируется интенсивность охлаждения с целью сокращения 2-х фазной области. Склонность к поглощению газов проявляется при выплавке сплава и заливке литейной формы. Наиболее часто взаимодействие расплава происходит с кислородом и водородом.
Варианты взаимодействия:
1) Раствор газа в металле.
2) Образование химических соединений: оксидов, гидридов, нерастворимых в расплавах – неметаллических включений.
3) Формирование собственной газовой фазы, как результат перенасыщения, связанный с понижением температуры приводит к образованию газовой пористости.
Поэтому при выплавке контролируется содержание газов, и производится дополнительное рафинирование расплава: вакуумирование (при заливке форм), обработка специальными шлаками.
В стальных отливках жестко контролируется концентрация водорода:
.
В противном случае атомарный водород накапливается в коллекторах (пустотах) отливки и образует флокены (внутренние разрывы в виде трещины).
Технологичными считаются сплавы, обладающие высокой жидкотекучестью и низким коэффициентом усадки. Оба эти фактора позволяют получить тонкие стенки в отливках при незначительных усадочных напряжениях.
Склонность к образованию трещин вызвана следующими напряжениями:
1. Усадочными напряжениями , обусловленными механическим торможением усадки формой или стержнем.
2. Температурными напряжениями , обусловленными градиентом температур по сечению.
3. Фазовыми напряжениями , возникающими вследствие неодновременного протекания фазовых превращений.
Если отливка находится в 2х фазном состоянии (ж + тв. фаза), то сумма перечисленных напряжений, превышающая предел прочности, вызовет горячие трещины ().
Холодные трещины, образующиеся после полной кристаллизации, вызваны .
Борьба с трещинами:
а) Горячими:
· Снизить содержание вредных примесей (например, серы в сталях);
· Снизить температуру заливки сплава;
· Обеспечить формирование одинаковой зернистой структуры в различных сечениях отливки (модифицированием);
· Увеличить податливость формы и стержня. Если металл в двух фазной области выдерживает деформацию , где – коэффициент линейной усадки, то горячих трещин не будет.
б) Холодными:
· Равномерное охлаждение отливки во всех точках объема. Достигается изменением теплофизических свойств формы (например: установка холодильников в массивных частях).
· Выбор пластичных сплавов.
· Выполнение отпуска для снятия напряжений.
· Снижение содержания вредных примесей (например, фосфора и водорода в сталях).
Санкт Петербургский государственный политехнический университет... Институт машиностроения Завод ВТУЗ КРАТОВИЧ Л Ф...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Литейные свойства сплавов
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Базовая концепция для выбора материалов заготовок
Работоспособность материалов заготовок обусловливается внешними и внутренними факторами.
Внешние факторы (эксплуатационные факторы) – вид нагружения и время (ресурс работы
Свойства материалов как структурно-чувствительный фактор
Объясняются внутренними факторами (см. выше). Одновременно внешние факторы оказывают воздействия, способствуя движению дислокаций (влияние внешнего фактора) и диффузии атомов (влиян
Структура кодов МС
Структура классификации такова, что один код МС может отображать несколько свойств и характеристик материала посредством буквенно-цифровой комбинации.
Пр
Предварительная термическая обработка заготовок
Преимущественно заготовки на механическую обработку поступают после операций предварительной термической обработки. Они выполняются на деформированных и литых заготовках.
Ц
Особенности строения литого и деформированного материала
Литой материал является основой для получения деформированных заготовок (ковкой, прокаткой, штамповкой, прессованием), а также является рабочей структурой фасонных отливок.
Термическая обработка стальных отливок
Для получения механических и служебных свойств отливок важнейшим фактором является первичная структура металла, которая должна иметь минимальную химическую неоднородность, ос
Особенности термической обработки (ТО) стальных отливок
1. Температуры диффузионного отжига (гомогенизация) и время выдержки устанавливаются выше, чем у деформируемого материала (цель – максимальное достижения равновесного распределения
Термическая обработка серого чугуна
· Отжиг для снятия напряжений. Температура 520…560°С. Для мелких отливок с толщиной стенки менее 20 мм – 1,5 ч. Для других – из расчета 1ч. на 25 мм. Ограничить скорость охлаждения
Термическая обработка алюминиевых сплавов
Классификация алюминиевых сплавов построена на системах легирования:
Аl – легирующий элемент и делит их на две группы:
· Сплавы, не упрочняемые ТО;
· спла
Определение технологической пластичности
Технологическая пластинчатость сплавов обусловлена химическим составом, структурой, температурой, скоростью деформацией и характером напряженного состояния.
По величине сте
Условие пластичности
Пластичность – это состояние металла при ОМД.
Согласно гипотезе Кулона – Треска (условие постоянства τmax) – материал переходит в состояние пластичности при
Прокатка. Разновидности прокатки
Это процесс деформации металлов вращающимся инструментом – валками.
Известны 36 разновидностей прокатки. Наиболее часто встречаемые
(рис. 17.):
· Про
Прокатные станы и валки
Прокатным станом называется технологический комплекс последовательно расположенных машинных агрегатов.
Предназначены для пластической деформации металла в валках, дальнейше
Производство бесшовных труб
Существует два варианта технологических установок:
1) Установка с пилигримовым станом, в состав которого входят:
а) Прошивной стан;
б) Пилигримовый стан;
Производство периодического проката
Профили периодического проката применяют:
а) в строительстве (арматура);
б) как заготовки для горячей объемной штамповки;
в) как заготовки для механическо
Заготовки из проката
В машиностроении применяют следующие виды проката:
1. Товарные заготовки – болванки обжатые (ГОСТ 4692) (блюмсы) и квадратные (ГОСТ 4693-77) служат заготовками под ковку и
Приемо-сдаточные испытания деформируемого металла
1. Регламентируют нормы твердости. Твердость стали диаметром или толщиной менее 5 мм не определяется. Определяют σв.
2. На поверхности металла НЕ должно быт
Технологичность поковок
Для любых заготовок (деформированных или литых) показателями технологичности являются:
Ки.м. = Gд / Gсл (коэффициент использования металла)
Оборудование для ковки. Принцип выбора
· Пневматические молоты и паровоздушные выбираются по массе падающих частей.
Масса падающих частей обеспечивает необходимую энергию удара для деформирования. Энергия удара
Термический режим
Цель нагрева:
1. Уменьшить сопротивление металла деформированию (предел текучести);
2. Повысить технологическую пластичность;
3. В крупных слитках устрани
Нагрев заготовок (прокат, поковки) под ОМД
Нагрев ведут с максимальным допустимым температурным напором, при этом уменьшается процент угара и допускается большая неравномерность температуры по сечению ввиду малых габаритов з
Горячая объемная штамповка (ГОШ)
Вид обработки металла давлением, заключающейся в принудительном формоизменение заготовки в рабочей полости штампа. Она называется ручей или гравюра.
Цель ГОШ – повышение то
Исходные данные
Помимо основных припусков и допусков на размеры детали при проектировании чертежа поковки учитываются дополнительные отклонения (или допуски формы):
1. Смещение поверхности
Точность отливок
Зависит от:
· Размеров и точности деталей;
· Геометрии и способа литья;
· Массы детали и применяемого сплава.
Точность отливки обусл
Технологичность конструкции литых заготовок
I Общие требования.
Технологичность конструкции – это совокупность свойств, которые проявляются в возможности достижения оптимальных: затрат труда, средств, материалов и вр
База измерения
База измерения – это поверхность детали, которая устанавливается на контрольном приспособлении относительно измерителя.
Различают базы:
1. Технологические;
Этапы проектирования и освоения литейной технологии
I. Анализ чертежа литой детали.
Назначение отливки, технические требования, учитываемые при изготовлении и эксплуатации детали. Обеспечение технологичности конструкции отли
Дефекты отливок
Ø Причины возникновения.
Нетехнологичность конструкции детали и не овершенство технологического процесса.
· Дефекты I группы:
Возникают вследствие
Контроль качества отливок
Цель – выявление дефектов и определения размеров и шероховатости поверхности, механических свойств, структуры.
Контролю подлежат:
а) Готовая продукция;
Исправление дефектов отливок
Количественно дефекты регламентируются техническими условиями. Для снижения процента брака допускается исправление дефектов с последующим повторным контролем дефектного участка.
Заварка чугунных отливок
Варианты:
· Газовая заварка с чугунной присадкой;
· Ручная дуговая сварка со стальным электродом, без подогрева;
· Ручная дуговая сварка с медно-никелевым
Формовочные и стержневые смеси
Формовочные материалы делятся на:
· основные (песок, глина и связующие);
· вспомогательные (мазут, уголь).
По способу применения формовочные смеси делятся
Литье в оболочковые формы
Состав смеси: мелкокристаллический кварцевый песок + связующее – фенолформальдегидная смола (5÷8%), т.е. сыпучая песчано-смоляная смесь.
Оборудование – машины бункер
Литье по выплавляемым моделям
Это способ литья в разовые формы. По чертежу отливки изготавливают металлические, графитовые или гипсовые пресс-формы. Материал модели: парафин + стеарин + канифоль.
Заливк
Литье в кокиль
Кокиль – металлическая постоянная форма. Литье в кокиль (ЛК) используют при изготовлении фасонных отливок со сложным внутренним контуром преимущественно из алюминиевых, магниевых и
Непрерывное литье
Непрерывное литье – это способ получения протяженных отливок путем непрерывной подачи расплава в форму и вытягивания из нее затвердевшей части отливки. В зависи
Сравнительный анализ способов литья
Сравнительные показатели различных способов литья показаны в табл. 24.
Таблица 24
Технические возможности и сравнительные по
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
.
, обусловленными механическим торможением усадки формой или стержнем.
, обусловленными градиентом температур по сечению.
, возникающими вследствие неодновременного протекания фазовых превращений.
).
.
, где 
– коэффициент линейной усадки, то горячих трещин не будет.
Новости и инфо для студентов