Основные дефекты отливок и способы их предотвращения

Дефекты отливок по месту расположения подразделяют на наружные и внутренние. Наружные находятся на поверхности отливки, внутренние – в теле отливки. Все дефекты отливок могут быть как наружными, так и внутренними.

Недоливы и спаи

(рисунок 3.22)

Недолив (рисунок 3.22,а) - неполное образование отливки вследствие незаполнения полости литейной формы расплавленным металлом

Спаи (рисунок 3.22,б) - это сквозные или поверхностные углубления и щели с закругленными краями.

Недоливы и спаи образуются в связи с низкой температурой заливки расплавленного металла, недостаточной его жидкотекучести, малым сечением элементов литниковой системы, медленным заполнением литейной формы или перерывами в заливке металла.

 

1- недолива; 2- поверхностные спаи; 3- сквозной спай

Рисунок 3.22 - Недоливы и спаи в отливке

Усадочная раковина

(рисунок 3.23)

Усадочная раковина – это дефект в виде крупной открытой или скрытой полости, расположенной в части отливки, которая затвердевала последней.

Образование усадочной раковины. После попадания расплава 1 в полость литейной формы (рисунок 3.23, а) он начинает отдавать тепло еѐ стенкам, в результате чего в зоне контакта образуется затвердевшая корка 2 (рисунок 3.23, б), которая содержит внутри себя оставшуюся часть расплава 1. В результате затвердевания и охлаждения происходит объѐмная усадка корки 2, вызывающая уменьшение толщины еѐ стенок и дна и, соответственно, увеличение объѐма внутренней полости, приводящего к понижению уровня заключѐнной в ней оставшейся части расплава 1 (рисунок 3.23, б). После этого застывает промежуточный слой 3 (рисунок 3.23, в), приводя к новому понижению уровня оставшейся части расплава. Поскольку процессы затвердевания, усадки и понижения уровня расплава идут непрерывно, то в момент окончательного застывания сердцевины 4 (рисунок 3.23, г) формируется характерная вогнутая поверхность усадочной раковины 5.

1 – расплав;

2 – затвердевшая корка;

3 – затвердевший промежуточный слой;

4 – затвердевшая сердцевина;

5 – усадочная раковина

Рисунок 3.23 - Усадочная раковина в отливке

Усадочная пористость

(рисунок 3.24)

Усадочная пористость – наличие межкристаллических пустот в частях отливки, затвердевающих последними.

Срастание кристаллов 3 приводит к образованию ячеек, заключающих в себе остатки жидкой фазы 2. Затвердевание жидкости в ячейках происходит без доступа к ней расплава 1. В результате усадки при кристаллизации остатков жидкой фазы 2 образуется межзеренные микроусадочные раковины, располагающиеся по границам зерен.

1 - расплав; 2 - ячейки с жидкой фазой; 3 - кристаллы твердой фазы. Рисунок 3.24 – Усадочная пористость в отливке

Усадочные раковины и пористость нарушают сплошность отливки и снижают еѐ прочность.

Причина образования усадочной раковины и усадочной пористости:

- недостаточная подпитка твердеющего металлов жидким металлом.

- неравномерное распределение температуры по объему отливки и, следовательно, неравномерная усадка различных частей отливки при охлаждении.