Вопрос №3. Объемная усадка. Виды брака от объемной усадки

Лекции

Объемная усадка. Виды брака от объемной усадки. Меры по предупреждению брака.

Вопрос №2.

Литейными называют технологические свойства металлов и сплавов, которые проявляются при заполнении формы, кристаллизации и дальнейшем охлаждении отливки. Наиболее важные технологические литейные свойства - жидкотекучесть, усадка (объемная и линейная), склонность сплавов к ликвации, образованию горячих и холодных трещин, поглощению газов, образованию газовой и усадочной пористости.

Усадка - свойство литейных сплавов уменьшать объем при затвердевании и охлаждении. Усадочные процессы в отливках протекают с момента заливки расплавленного металла в форму вплоть до полного охлаждения отливки. Различают линейную и объемную усадки. I

Объемная усадка - уменьшение объема сплава при его охлаждении в литейной форме от температуры заливки до температуры окружающей среды (20 °С).

Полная объемная усадка складывается из усадки металла в жидком состоянии , усадки при затвердевании и усадки металла в твердом состоянии, т.е.

=++

Усадка в жидком состоянии - уменьшение объема жидкого металла при его охлаждении в форме от температуры заливки до температуры начала кристаллизации. Величина этой усадки зависит от природы сплава (химического состава) и перегрева металла перед заливкой выше температуры ликвидуса. С увеличением перегрева металла возрастает и объемная усадка в жидком состоянии.

Усадка при затвердевании - изменение объема и линейных размеров отливки при охлаждении металла от температуры ликвидуса до температуры солидуса. В некоторых металлах и сплавах в этих интервалах температур происходят фазовые превращения или выделение газов из расплава, например, у чугуна - графитизация, у стали – выделение газов, растворенных в расплаве. Эти явления способствуют увеличению объема и и размеров отливки. Такое увеличение размеров называется предусадочным расширением.

Усадка в твердом состоянии - уменьшение объема и линейных размеров отливки при ее охлаждении от температуры полного затвердевания сплава до температуры окружающей среды (20 °С). На величину усадки влияют химический состав сплава и скорость охлаждения. Например, увеличение содержания углерода и кремния в сером чугуне приводит к уменьшению усадки; возрастание скорости охлаждения отливки увеличивает усадку.

Коэффициент объемной усадки определяют соотношением, %,

где и — объемы полости формы и отливки при температуре 20⁰С.