Основные положения

1 2

Министерство образования и науки Российской федерации

Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Владимирский государственный университет

Имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых»

Кафедра литейных процессов и конструкционных материалов

Лабораторная работа № 1

Исследование влияния рафинирования на жидкотекучесть, твердость и пористость в алюминиевых сплавах.

Выполнил:

ст-т гр.Луб – 110

Проскунин А.В.

Принял: Сухоруков Д.В.

Владимир 2011

Исследование жидкотекучести и формозаполняемоти

алюминиевых сплавов

Цель работы: изучить жидкотекучесть - важнейшего литейного свойства, а так же исследовать влияние рафинирования на жидкотекучесть и формозаполняемость.

Основные положения

Жидкотекучестью сплава называется его способность течь в жидком состоянии и заполнять полость литейной формы. Жидкотекучесть металлов определяется длиной в сантиметрах залитого плотностью в поперечном сечении спирального измерительного канала.

Формозаполняемость - способность сплава заполнять форму по сечению и давать четкий ее отпечаток. Определенной зависимости между жидкотекучестью и формозаполняемостью не установлено. Оба эти свойства определяют экспериментально путем заливки специальных технологических проб.

Хорошая жидкотекучесть и формозаполняемость способствуют получению качественных, "здоровых" отливок, так как улучшают условия вывода за пределы отливок газовых и неметаллических включений, уменьшают объем усадочных раковин, снижают пористость, брак по спаям и др. порокам. Между жидкотекучестью и механическими свойствами отливок (например, ударной вязкостью) наблюдается прямая связь.

Различают, как известно, истинную, условно-истинную и практическую жидкотекучесть. При "нулевой" жидкотекучести, наступающей внутри интервала затвердевания сплава, металл перестает течь под действием собственного веса.

Природа жидкотекучести очень сложна и зависит от многих факторов. Они могут быть условно подразделены на три группы:

-связанные со свойствами и строением металлов и сплавов в жидком состоянии (т.е. видом и составом сплава, теплоемкостью, теплопроводностью, теплотой кристаллизации, наличием включений, особенностью кристаллизации и др.);

-связанные со свойствами формы (т.е. конструкцией пробы, составом и свойствами формовочных смесей, вентиляцией формы, смачиваемостью и т.д.);

-связанные с температурой и условиями заливки, подводом металла, внешним воздействием па форму в процессе заливки и прочие.

При внимательном рассмотрении технологической пробы на жидкотекучесть можно заметить, что на некоторой части l в конце пробы сечение канала сужено (рис.6). Длину λ - l называют абсолютной формозаполняемостью (или формовоспрооизводимостью). Относительная формозаполняемость F подсчитываете по формуле:

F = * 100%

Технологические пробы на жидкотекучесть и формозаполняемость по конструкции можно подразделить на две группы:

- постоянного сечения (спиральная, прутковая, лабиринтная, винтовая);

-переменного сечения (клиновая, шариковая, (U-образная). Наибольшее распространение в практике нашла спиральная проба с трапецеидальным сечением канала. При изготовлении песчаной или металлической формы для получения проб жидкотекучести по ГОСТ 16438-70 также используется спиральная проба постоянного сечения.

Рис.1. Схема определения жидкотекучести λ и асболютной формозаполняемости λ – l

Методика заливки песчаной пробы на жидкотекучесть по ГОСТ 16438-70*

1. Собрать подготовленную форму для заливки, как это указано на рис. 1. Соприкасающиеся поверхности стопора и литниковой чаши для лучшего скольжения натереть графитом.

2. Установить собранную форму по уровню строго горизонтально.

3. Замерить температуру формы. Она должна быть 25±100 С.

4. Замерить температуру металла, предназначенного для заливки, малоинерционной термопарой в зависимости от металла или сплава. ГОСТом рекомендуется температуру заливки применять на 10±0.5% выше абсолютной температуры плавления (для чистых металлов) или температуры ликвидуса (для сплавов).

5. Залить жидкий металл в полость А литниковой чаши до уровня порога (рис.2). Излишки металла сливаются в полость Б для того, чтобы уровень металла в чаше был постоянным.

6. Записать температуру залитого в чашу металла по показаниям термопары, находящейся в чаше. Время нахождения металла в чаше - 10+2 с.

7. Залить измерительный канал пробы, для чего резким движением поднять стопор.

8. Разобрать форму, извлечь отлитую спираль и подсчитать жидкотекучесть залитого металла по выступам на спирали, расстояние между которыми равно 5 см.

9. Записать величину жидкотекучести в таблицу опытов.

Рис. 2. Общий вид собранной песчаной формы на жидкотекучесть по ГОСТ 16438-70:

1- чаша;

2- стопор;

3- верхняя полуформа;

4 - центрирующий штырь;

5 - нижняя полуформа;

6 - направляющий штырь.

Результаты опытов:

Номер пробы	Состав сплава,	Время заливки, с	Вид сплава	Жидко- текучесть, λ, см	Формозаполняемость
Абсолютная, λ-l,см	Относительная, F,%
	АК12		Нерафин.	57,5	55,5
	АК12		Рафиниров.	69,5