содержание   ..  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  ..

Виды дефектов отливок

Отливкам, как и слиткам, присущи свои дефекты (рис. 48). Кроме того, на практике встречаются другие пороки: приливы или местные утолщения отливок (залив, подутость, нарост, обвал, подрыв, обжим, задир; см. рис. 48); искажение формы и размеров (недолив, коробление, разностенность, перекос, вылом); несоответствие состава, структуры и свойств сплавов.

Рис. 48. Виды дефектов в отливках:
а — ужимина; б — утяжина н закрытая усадочная раковина; в —королек; г — термическая трещина; 0 —обжим формы; е — задир

Основными являются поверхностные и внутренние дефекты.

К поверхностным дефектам относят:

пригар, когда поверхность отливки полностью или частично покрыта слоем формовочного материала, пропитанного металлом и его оксидами. Причиной этому могут служить высокая температура заливки, большая продолжительность заливки, недостаточная раскисленность металла, слабое или, наоборот, слишком сильное уплотнение формовочной смеси, низкая теплопроводность смеси или ее малая газопроницаемость, неудовлетворительное качество очистки отливок.

Ужимина — небольшое утолщение на поверхности отливки, содержащее промежуточный слой формовочного материала. Причина ее образования — слишком медленная заливка формы, неудовлетворительные свойства формовочной смеси (низкая прочность, высокие термические напряжения), наличие в отливках больших плоских поверхностей, технологические нарушения при заливке металла (неравномерная подача металла, перерывы струи), повышенная газотворность смеси, длительное выстаивание сухих или подсушенных форм перед заливкой, отслаивание формовочной краски при заливке или сушке, большое давление газов в толще формы.

Спай — немонолитное слияние потоков металла, имеющее вид шва с округленными кромками, уходящее в глубь отливки. Причина его образования — непровари-вание металла в месте слияния двух потоков, низкая температура заливки, медленное заполнение формы, низкая жидкотекучесть металла (высоколегированная сталь, сплав), заливка тонкой или прерывистой струей и т. д.

Горячая трещина — хорошо заметный разрыв стенок отливки, проходящий по границам зерен металла, с неровной черной поверхностью излома и со следами ден-дритов. Она образуется при наличии значительных перепадов температур в стенках и отдельных частях отливки в период затвердевания и дальнейшего охлаждения, при механическом торможении усадки элементами литниковой системы, при повышенной температуре заливки, неравномерном подводе металла к отливке, недостаточном питании массивных узлов отливки, при повышенном содержании примесей, увеличивающих хрупкость металла (например, серы).

Холодная трещина — слабо заметный разрыв стенок отливки со светлой зернистой поверхностью излома или цветом побежалости. Причины ее образования в основном те же, что и при горячей трещине, только их влияние проявляется при более низких температурах.

Термические трещины — сквозные или поверхностные разрывы в отливке, они образуются при плазменной резке, электросварке, термической обработке из-за значительного температурного перепада между нагреваемыми и иенагреваемыми участками отливок, различных коэффициентов линейного расширения поверхностного слоя и сердцевины отливки, низкой теплопроводности сплава.

Внутренние дефекты подразделяются на две основные группы: раковины и включения. К раковинам относятся:

Усадочная раковина — открытая или закрытая полость в объеме отливки с шероховатой поверхностью

и следами дендритов, образуется по причинам нерациональной конструкции самой отливки или литниковой системы, недостаточной эффективности холодильников, несоответствия химического состава стали или сплава.

Рыхлость — местное скопление мелких раковин с шероховатыми стенками, часть со следами дендритов, возникает из-за повышенного интервала затвердевания, неблагоприятной геометрии отливки, исключения нормального питания металлом в процессе затвердевания.

Утяжка — пологое поверхностное углубление с гладкими стенками, выявляемое чаще всего в местах, примыкающих к тепловым узлам отливки. Она образуется из-за недостаточной прибыли в толстостенной отливке, необеспеченного питания металлом мест соединения нескольких стенок, нерациональной конструкции отливки, литниковой системы, несоответствия химического состава сплава.

Газовая раковина — внутренняя или выходящая на поверхность округлая полость в объеме отливки размером более 2—3 мм с гладкими стенками (располагается отдельно или группами). Возникает в отливках с повышенной газотворной способностью и низкой газопроницаемостью формы и стержней, при пониженной температуре заливаемого металла, при повышенной газонасыщенности стали (сплава) или при механическом захвате газов элементами литниковой системы при заливке формы.

Ситовидная пористость — вытянутые, иногда округлые раковины с гладкими стенками диаметром менее

2—3 мм. Выявляется при насыщении газами расплавленного металла, от соприкосновения металла с влажными материалами формы, ковша и др.

К включениям относятся:

Шлаковая раковина — неметаллическое включение, имеющее вид и состав шлака (одиночного вида или гнезда). Образуется при недостаточном перегреве металла, пониженной вязкости шлака, большом его количестве в результате неправильной и небрежной заливки сплава и при недостаточно эффективном удержании шлака в шлаковой чаше литниковой системы.

Песчаная раковина — включения того же вида и состава, что и формовочные материалы. Образуется при разрушении или размыве формы, в результате попадания формовочной смеси в полость формы до заливки при плохой сборке;
 

Металлические включения — наличие в отливке частиц сплава, отличающихся от основного металла (частички нерасплавившихся ферросплавов и др.). Образуются при попадании в полость формы посторонних металлических предметов, неполного расплавления ферросплавов и других легирующих материалов, а также неполного расплавления внутреннего холодильника.

Королек— металлическое включение того же состава, что и отливка. Образуется при неправильном режиме заливки отливок (перерыв струи, выбросы и разбрызгивание металла и др.), а также при неудачной конструкции литниковой системы, обусловливающей раздробление струи расплава.

Несоответствие химического состава отливок требованиям стандарта обнаруживается химическим анализом металла отливки. Причиной его могут быть: некондиционные шихтовые материалы, влажность шихты, влияние печных газов, неправильный режим плавки, ошибки в расчете шихты.

Несоответствие механических свойств отливок требованиям стандарта выявляется при испытаниях механических свойств металла специальной пробы, залитой из одного ковша с отливкой или в процессе механической обработки деталей.

Оно может быть вызвано отклонениями от нормы по химическому составу, плохим раскислением стали, очень высокой температурой заливки, неправильным режимом термообработки, загрязненностью металла неметаллическими включениями.

Несоответствие макро- и микроструктуры требованиям стандарта заключается в следующем: для стали — столбчатое кристаллическое строение, крупное зерно, усадочная и газовая пористость, неметаллические включения, зональная и дендритная ликвация; для чугуна — наличие или отсутствие отбела в отличие от заданной структуры, появление графита нежелательных форм и размеров, недостаточное количество перлита или феррита, усадочная и газовая пористость. Причиной возникновения отклонений могут быть: слишком горячий или слишком холодный металл, поступающий для литья; нарушения по химическому составу, неправильный режим термообработки, недостаточное питание отливки при кристаллизации из-за нарушения режима заливки или неудачной конструкции литниковой системы.
 

содержание   ..  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  ..