Литейные свойства сплавов
Способность сплавов заполнять форму. Основные факторы, влияющие на жидкотекучесть расплава. Литниковые системы для отливок из разных сплавов. Заполнение полости формы расплавом. Самопроизвольная гравитационная конвекция. Взаимодействие расплава и среды.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | учебное пособие |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 06.12.2018 |
| Размер файла | 5,3 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
300 ЛИТЕРАТУРА
Размещено на http://www.allbest.ru/
ЛИТЕЙНЫЕ СВОЙСТВА СПЛАВОВ
Отливки должны обладать заданными механическими свойствами, отвечающими требованиям эксплуатации, а в некоторых случаях и специальными свойствами в интервале рабочих температур. Выбирая надлежащие сплав и технологию, можно получить отливку с требующимися эксплуатационными свойствами. Однако эти свойства еще ничего не говорят о том, насколько легко получить из данного сплава здоровую отливку; решающее значение здесь приобретают литейные свойства сплава.
В последние годы был разработан ряд новых сплавов с весьма ценными специальными свойствами, но изготовление отливок из них было связано с большими трудностями, потому что литейные свойства этих сплавов не были изучены. Поэтому в настоящее время наряду с механическими и специальными свойствами сплавов определяют и их литейные свойства, что помогает технологу-литейщику избежать многих трудностей в период освоения производства.
Литейные свойства сплава нельзя рассматривать отдельно от свойств среды, с которой он соприкасается, потому что сплав и среда, будь то атмосфера или форма, оказывают друг на друга физическое, химическое и механическое воздействия. Такое взаимное воздействие зависит от характера обеих сред и от границ их соприкосновения, т. е. от конструкционных факторов. В разных средах и при различных конструкционных факторах, к которым относятся конфигурация и толщина сечений отливки, сплав во время охлаждения ведет себя по-разному. Таким образом, литейные свойства сплава зависят от особенностей сплава, среды (обычно литейной формы) и от конфигурации литниковых каналов и полостей отливки. Первые два фактора изменяются во времени, что затрудняет точное определение литейных свойств сплава. Более надежный путь их определения - проверочные эксперименты.
Во время заливки струя расплава соприкасается и с атмосферой и с формой. Их тепловое и механическое взаимодействие может привести к получению отливок с недоливом и с нечеткими контурами, если расплав не обладает надлежащей способностью заполнять форму. Дефекты в отливках могут возникать и вследствие размыва формы, например плёны, песочные включения; отливки получаются такжеис механическим пригаром, а иногда с отдулинамиит. п.
Тепловое воздействие протекающего или неподвижного расплава на форму может вызвать расширение рабочего слоя формы, что приводит к получению отливок с ужиминами и другими дефектами.
Из формы и стержней при нагреве выделяются газы и пары, которые могут проникать в расплав, находящийсявполости формы, и в нем задерживаться, вследствие чего отливка получится с многочисленными мелкими поверхностными раковинами. Под действием перегретого расплава некоторые участки формы могут оплавляться, и отливка будет иметь так называемый тепловой пригар.
Химическое действие протекающего или неподвижного расплава проявляется в образовании соединений на поверхности соприкосновения. При свободном течении расплава вне формы и при течении по литниковым каналам он окисляется окружающей средой, что может привести к газовым раковинам в отливке. В результате реакции расплава с формой отливки могут получаться с химическим пригаром.
Перечисленные процессы протекают только до момента образования сплошной затвердевшей корки на всей поверхности отливки. Однако такая корка обычно образуется не одновременно на всех участках поверхности, так что взаимодействие расплава и формы продолжается и после образования корки. Таким образом, в отливке сосуществуют жидкий расплав, объем которого уменьшается во времени, и затвердевшая корка. В результате одновременно происходящего в них теплового сжатия возникает явлениеобъемной усадки и образуется усадочная раковина. Объемная усадка прекращается в момент полного затвердевания отливки.
Во время затвердевания под действием физических и химических факторов из расплава могут выделяться такназываемые природные или эндогенные газовые включения, а в отливке может образоваться структурная и химическая неоднородность - сегрегация или ликвация.
Еще во время затвердевания отливки в случае торможения усадки в твердых фазах могут возникать горячие трещины, которые продолжают удлиняться и расширяться и после полного затвердевания отливки. В результате торможения усадки именно при остывании твердой фазы возникают литейные напряжения, которые могут привести к растрескиванию или короблению отливки.
Чтобы не допускать упомянутых дефектов в отливках, литейщик должен комплексно учитывать свойства сплава, конструкцию отливки, свойства формы, включая технику формовки и заливки. Свойства сплава можно улучшить металлургической обработкой. В сотрудничестве с конструктором можно создать рациональную конструкцию отливки. Часто литейщики стараются получать качественную отливку, несмотря на несоответствие сплава и на нетехнологичность конструкции, за счет специальной и обычно дорогой технологии формовки и заливки. Между тем рациональное изменение конфигурации отливки было 6ы более экономичным решением. Наглядная схема взаимодействий сплава и окружающей среды приведена на фиг. 1 [1-3].
Фиг. 1. Схема явлений, наблюдающихся в металле от начала заливки до конца остывания отливки, и вызываемых ими дефектов.
I - начало заливки; II - конец заливки; III - начало затвердевания; IV - конец затвердевания; V - конец остывания; А - жидкое состояние; Б - твердое состояние; В - изменение состояния.
Отдельные явления: а - поглощение и выделение газов; б - затверде-вание и сопровождающие его явления; в - усадка; в? - усадка в жидком состоянии; в? - усадка в твердом состоянии; в? - усадка при затвердевании.
Дефекты: 1 - недоливы и неслитины; 2 - плёны и песочные включе-ния; 3 - механический пригар; 4 - отдулины; 5 - ужимины (от верхней полуформы); 6 - ужимины (от нижней полуформы) и производные от них; 7 - поверхностные мелкие газовые раковины; 8 - тепловой пригар; 9 - химический пригар; 10 - эндогенные газовые включения; 11 - усадочные раковины и пористость; 12 - макроликвация; 13 - мик-роликвация; 14 - горячие трещины; 15 - холодные трещины и короб-ление.
ЗАПОЛНЕНИЕ ФОРМЫ РАСПЛАВОМ
Чаще всего форма заполняется расплавом под действием силы тяжести, в особых случаях - под действием других сил. По закону действия и противодействия, как только сила Р вызывает движение расплава, возникает реакция сопротивления W, противодействующая этому движению. Расплав будет двигаться до тех пор, пока сила Р превышает сопротивление W, т. е. пока Р/W> 1, но как только W превысит Р, т. е. когда отношение P/W< 1, движениерасплава прекратится. Если такое положение возникнет после заполнения формы, отливка получится полномерной. Если же отношение Р/W станет меньше единицы во время заливки, отливка будет с недоливом или с нечеткими контурами. В процессе заливки силы Р и реакция W изменяются в противоположных направлениях, как это показано на схеме (фиг. 2).
Если отливка получается неполномерной, то такой дефект называют недоливом. Может случиться, что конфигурация отливки будет выполнена, но неполностью выйдут внешниеграни или углы, которые получатся несколько округленными - «заваленными». Недостаточное заполнение формы металлом приводит к тому, что и некоторые поверхности отливки получаются недолитыми или с холодными спаями, иногда со складками.
Сила, которая при гравитационном литье вгоняет расплав в форму, представляет разницу энергий положения расплава в литниковой чаше и в данном месте формы и может быть выражена высотой напора, т. е. мгновенной разницей по высоте положения соответствующих уровней. При разливке стали пользуются литниковой воронкой, а не чащей и учитывают разницу между высотой уровня металла в стопорном ковше и в данном месте формы.
Сопротивления этой силе развиваются внутри расплава и формы, а также на границе между ними. Таким образом, выполнение конфигурации отливки следует рассматривать как результат действия сил Р и W. Как видно из схемы на фиг. 2, для устранения недолива необходимо увеличить силу до Р? или уменьшить сопротивление до W?, т. е. поступить так, чтобы во время заливки сила превышала сопротивление. Сопротивления заполнению металлом формы весьма разнообразны; они рассматриваются ниже.
Фиг. 2. Благоприятные и неблагоприятные условия для получения отливок без недоливов.
I - начало заливки; II - окончание заливки; II? - окончание заливки с опозданием.
А. СПОСОБНОСТЬ СПЛАВОВ ЗАПОЛНЯТЬ ФОРМУ
Способность сплавов заполнять форму следует считать их технологическим свойством, потому что она зависит от жидкотекучести сплава, от конфигурации полостей, по которым протекает расплав, и от свойств формы [1, 4-6].
1. ЖИДКОТЕКУЧЕСТЬ СПЛАВОВ
Правильное представление о жидкотекучести различных сплавов можно получить только при соблюдении постоянства таких факторов, как высота напора, конфигурация и размеры полостей, через которые течет расплав, и свойства формы.
Жидкотекучесть одного и того же сплава различна при разных температурах заливки. Без учета всех этих факторов невозможно сравнивать между собой разные сплавы по их способности заполнять форму.
Сплав способен течь до определенной температуры ниже ликвидуса и тогда, когда содержит рассеянные в нем частицы твердой фазы - кристаллический скелет и его обломки. В это время сплав представляет собой суспензию твердой фазы в жидкой. Жидкотекучесть этой суспензии, конечно, меньше, чем расплава с температурой выше ликвидуса.
Насколько снижает жидкотекучесть сплава рассеянная в нем твердая фаза, зависит прежде всего от формы ее частиц. Широко разветвленные дендриты с развитой поверхностью, т. е. с большим отношением поверхности к объему, сильно тормозят течение расплава, который перестает течь при максимальном содержании в нем твердой фазы 20% (по весу) [5, 7]. Это характерно для сплавов типа твердого раствора и сталей, особенно для имеющих большой интервал затвердевания, т. е. большую разницу температур солидуса и ликвидуса. Расплавы, содержащие частицы твердой фазы с малой удельной поверхностью (шаровидные), перестают быть жидкотекучими при содержании твердой фазы около 30% по весу.
Расплав теряет жидкотекучесть при определенной температуре, называемой температурой нулевой текучести, лежащей между ликвидусом и солидусом. У расплавов данной системы (фиг. 3) температура нулевой текучести лежит на так называемой линии нулевой текучести.
Сравним жидкотекучесть разных сплавов этой системы при постоянном перегреве выше температуры нулевой текучести. Жидкотекучесть будет тем больше, чем уже интервал затвердевания (фиг. 3, а). Это объясняется тем, что при широком интервале затвердевания в расплаве суспендированы очень разветвленные системы кристаллов, сильно тормозящие течение расплава. В таком случае мы имеем дело с действительной текучестью. Ее связь с диаграммой состояния видна из фиг. 4, где за критерий жидкотекучести сплава принятадлина l прутков, отлитых при прочих равных условиях. Хотя действительная текучесть хорошохарактеризует способность сплава течь, она имеет малоепрактическое значение. Для многих сплавов мы не знаем точной температуры нулевой текучести, между тем какиз нее надо исходить при выборе степени перегрева заливаемого металла.
По этим соображениям жидкотекучесть сплавов определенной системы чаще всего сравнивают при одинаковойтемпературе заливки (фиг. 3, б), что дает представлениео величине «практическая текучесть». Эта величина отражает и влияние перегрева сплава выше температуры нулевой текучести, и влияние интервала затвердевания безопределения доли влияния каждого из этих двух факторов.С увеличением перегрева увеличивается и интервал затвердевания (фиг. 3, б), но на жидкотекучесть сплава эти факторы влияют противоположно. Так, например, у сталис повышением содержания углерода жидкотекучесть снижается за счет увеличения интервала затвердевания, но возрастает за счет перегрева. При этом влияние перегрева,как правило, превышает влияние интервала затвердевания. Вот почему обычно говорят, что твердые стали, т. е.более высокоуглеродистые, обладают большей жидкотекучестью, чем мягкие - малоуглеродистые. При определенных условиях влияние обоих факторов - степени перегрева и величины интервала затвердевания - может быть почти скомпенсировано.
Если же одновременно уменьшается интервал затвердевания сплава и повышается его перегрев (фиг. 3, б), тооба эти фактора содействуют увеличению жидкотекучести. Практическим примером могут служить чугуны, жидкотекучесть которых тем больше, чем ближе их состав к эвтектическому.
Жидкотекучесть сплава, помимо двух указанных факторов, косвенно зависит еще от его вязкости иди «внутреннего трения», т. е. внутреннего сопротивления течению, отповерхностного натяжения, представляющего собой внешнее сопротивление течению, а иногда от поверхностныхплён, увеличивающих внешнее сопротивление течению.
Вязкость сплавов [8]
Вязкость сплавов - свойство динамическое и поэтому проявляется, когда расплав находится в движении, Это сила, которая возникает от взаимного трения частиц расплава, движущихся внутри потока с неодинаковой скоростью. Называется она динамической вязкостью и измеряется в пуазах.
Динамическая вязкость сплава зависит от динамической вязкости основного металла сплава и от состава, чистоты и температуры сплава. Чем меньше межатомные расстояния основного металла, тем больше силы межатомного притяжения и тем выше вязкость основного металла.
При введении в расплав основного металла других метал-лов получают соответствующий сплав. Некоторые элементы снижают, другие повышают вязкость сплава. Вязкость сплавав зависит и от наличия в расплаве включений. Твердые включения, обычно неметаллические, например продукты раскисления, увеличивают вязкость сплава, жидкие же с температурой плавления ниже, чем у основного металла, уменьшают ее. Так, повышенное образование стедита**Тройная фосфидная эвтектика называется «стеадит» или «стедит» (англ. «steadite») - в честь английского металлурга Джона Эдварда Стеда.
Стедит содержит фосфид железа, цементит и твердый раствор. в чугуне снижает его вязкость, а повышенное содержание Al2O3 повышает вязкость стали. Таким образом, у одного и того же сплава вязкость может быть различной при разных способах металлургической обработки. Так, сталь, раскисленная шлаком, имеет более низкую вязкость, иначе говоря, течет лучше, чем сталь той же марки, раскисленная только свежими добавками, обычно ферросилицием и алюминием. Особенно велика вязкость у титансодержащих сталей с твердыми включениями ТiO2.
Часто высокая вязкость препятствует получению полномерной отливки, т. е. без недоливав. В таких случаях одной из эффективных мер может быть повышение температуры заливки. Чем выше температура сплава, тем меньше его вязкость.
Динамическая вязкость не только оказывает сопротивление течению, но и создает сопротивление движению в расплаве отдельных частиц, обычно включений, в том числе и газовых. Скорость подъема и опускания этих частиц в неподвижном расплаве характеризуется уравнением Стокса
где ? - скорость всплывания (опускания) посторонней
частицы в расплаве, см/сек;
g - ускорение свободного падения, см/сек2;
r - радиус частицы, см;
гр - удельный вес расплава, г/см3;
гч - удельный вес посторонних частиц, г/см3;
з - динамическая вязкость, г/см·сек.
Характер течения сплавов зависит от их вязкости и удельного веса, в связи с чем введено понятие о кинематической вязкости н:
где з - динамическая вязкость, а г - удельный вес расплава.
Величина н содержится в выражении безразмерного критерия - числа Рейнольдса Rе:
где ? - линейная скорость течения, см/сек;
d - гидравлический диаметр (т. е. обычно отношение площади поперечного сечения канала к периметру сечения в сантиметрах).
Если число Рейнольдса Rе < 2500, поток будет ламинарным. Для ламинарного потока характерна различная скорость течения средних и поверхностных частей (фиг. 5, левая часть), не смешивающихся друг с другом. Если же Rе > 3000, поток становится турбулентным; в этом случае части расплава, находящиеся на поверхности и посредине потока, обмениваются местами. При этом скорость потока в разных участках поперечного сечения практически одинакова (фиг. 5, правая часть).
Вязкость сплавов представляет сопротивление, оказываемое расплавом вращательному, колебательному и любому другому движению погруженного в него тела.
Численные значения вязкости некоторых жидких металлов и сплавов приведены в табл. 1, где для сравнения дана вязкость воды.
Таблица 1
Вязкость некоторых металлов и сплавов
|
Материал |
Температура, °С |
Динамическая вязкость з, пз |
Удельный вес г, г/см3 |
Кинематическая вязкость н, ст |
|
|
Алюминий |
700 |
3,00 |
2,41 |
1,25 |
|
|
Медь |
1083 |
3,58 |
8,4 |
0,43 |
|
|
Цинк |
419,5 |
3,32 |
6,7 |
0,50 |
|
|
Свинец |
327 |
2,50 |
10,64 |
0,24 |
|
|
Чугун белый (3,1% С) |
1310 |
2,65 |
6,98 |
0,38 |
|
|
1405 |
1,90 |
||||
|
Чугун серый (4,0% С) |
1250 |
2,10 |
6,9 |
0,305 |
|
Сталь(0,3% С) |
1555 |
2,6 |
- |
- |
|
|
1610 |
2,3 |
- |
|||
|
Вода |
20 |
1,005 |
0,999 |
1,006 |
Поверхностное натяжение расплавов [9]
Поверхностное натяжение нельзя рассматривать только как свойство сплава без учета среды, с которой расплав соприкасается (атмосфера или форма). Это свойство проявляется лишь на поверхности контакта. Каждый атом наповерхности расплава с разной силой связан с соседниматомом расплава и с соседним атомом среды. Таким образом,силы связи на поверхности расплава не уравновешены.Если силы связи атома на поверхности расплава с соседнимиатомами последнего преобладают над силами связи с соседними атомами среды; атом тем сильней будет удерживаться на поверхности расплава, чем больше равнодействующие этих сил, т. е. чем больше поверхностное натяжение расплава. Сказанное об одном атоме относится и к остальным атомам сплава на поверхности контакта с окружающейсредой. При большом поверхностном натяжении расплав не смачивает поверхность соседней среды и не проникает в нее. Следовательно, поверхностное натяжение расплава привадит к несмачиваемости расплавом соседней среды.
Если же, наоборот, преобладают силы связи атомов,находящихся на поверхности расплава, с атомами соседнейсреды, атомы сплава будут проникать в соседнюю среду.В этом случае поверхностное натяжение обусловит смачиваемость расплавом соседней среды. Смачивание формырасплавом происходит под действием капиллярных сил, которые как бы втягивают расплав между зернами пескана рабочей поверхности формы; в результате отливка получается с механическим пригаром.
Несмачиваемость формы расплавом, иначе называемая металлофобностью формы, создает сопротивление заполнению формы расплавом. Если несмачиваемость велика,расплав может недостаточно заполнить полость формы. Инаоборот, смачиваемость формы расплавом (металлофильность формы) способствует ее заполнению. Влияние несмачиваемости и смачиваемости на заполнение полости форм имеет существенное значение для тонкостенных отливок и второстепенное для толстостенных.
О степени смачиваемости или несмачиваемости расплавом двух соседних с ним сред можно судить только по поведению расплава на стыке трех сред. На фиг. 6, а даетсяпример, когда
расплав смачивает форму, т. е. когда угол смачивания б < 90°. Равнодействующие поверхностных натяжений у1,2 (на границе расплав - воздух), у1,3 (на границе расплав - форма) и у2,3 (на границе форма - воздух), спроектированные на поверхность формы, связаны между собой уравнением равновесия у1,3 + у1,2cos б = = у2,3. Чем меньше угол б, тем выше степень смачиваемости формы расплавом. При б = 0° имеет место абсолютная смачиваемость.
На фиг. 6, б показан случай несмачиваемости формы расплавом, характеризуемый тем, что угол б > 90°. Степень несмачиваемости тем выше, чем больше угол б, а при б = 180° возникает абсолютная несмачиваемость.
Особый случай (фиг. 6, в), когда угол б = 90°, может рассматриваться как граничный между областями несмачиваемости и смачиваемости. Такой случай, когда расплав ведет себя нейтрально по отношению к форме, на практике почти не встречается.
Смачиваемость и несмачиваемость имеют и положительные и отрицательные стороны. Для очень тонкостенных отливок желательно, чтобы расплав смачивал форму для лучшего заполнения формы. Толстостенным отливкам не угрожает недолив, но они могут получиться с пригаром,вследствие чего предпочтительна
несмачиваемость формы расплавом.
Смачиваемость и несмачиваемость формы можно изменять в некоторой степени путем обработки ее рабочей поверхности. Наиболее высокой степени несмачиваемости достигают, нанося окраской или припыливанием графитовое или тальковое покрытие, а наиболее высокой степени смачиваемости - обрызгивая ее нефтью или керосином.
Поверхностное натяжение рассматривают как прочность поверхностной пленки атомов и выражают поэтому в динах на 1 см (или килограммах на 1 см); при этом толщину пленки принимают равной нулю. Имеется ряд способов определения поверхностного натяжения [9], из которых самый распространенный - капельный. По углу между боковойповерхностью капли и подкладкой - например, песчаной формой - судят о поверхностном натяжении сплавов (фиг. 7). Численные значения поверхностного натяжения некоторых жидких металлов и сплавов приведены в табл. 2.
Таблица 2
Поверхностное натяжение некоторых жидких металлов и сплавов
|
Материал |
Температура, °С |
Поверхностное натяжение, дин/см |
|
|
Олово |
232 |
526 |
|
|
Медь |
1181 |
110З |
|
|
Серый чугун (3,9% С) |
1300 |
1150 |
|
|
Белый чугун (2,2 % С) |
1420 |
1500 |
|
|
Чугун с шаровидным графитом |
1350 |
1500 |
|
|
Сталь (0,3% С) |
1520 |
1500 |
|
|
Вода |
20 |
81 |
Поверхностные плёны
Протекающий расплав химически реагирует с атмосферой и формой, и на контактных поверхностях образуется слой продуктов реакции.
Обычно такими продуктами бывают окислы, а у сплавов, отдельные составляющие которых имеют большое сродство к азоту, образуются нитриды. Если окислы растворяются в сплаве, например окислы одновалентных, а иногда и двухвалентных элементов (FeO в стали), на поверхностипотока не образуется сплошного твердого слоя окислов. FeO в стали способствует смачиванию формы металлом, вследствие чего металл хорошо заполняет форму, но отливки получаются с механическим и химическим пригаром (см. ниже).
Окислы трехвалентных элементов, например Al2O3 и Cr2О3, не растворяются в сплавах и обладают весьма высокой температурой плавления. В таких случаях на поверхности сплава создается прочная оболочка из окислов, которая предохраняет внутреннюю часть протекающего расплава отдальнейшего окисления. Это случается не только в алюминии, хроме и их сплавах, но и в сплавах железа, содержащих относительно мало алюминия или хрома, например более 0,15% Al или более 0,5% Cr. Также и SiO2 как продуктраскисления с относительно высокой температурой плавления ведет себя подобным образом.
Подобные плёны представляют значительно большее сопротивление заполнению формы сплавом, чем поверхностное натяжение, приводящее к несмачиваемости. Отливки из таких сплавов получаются с недоливами, с нечеткими ребрами, углами и поверхностями, с холодными спаями и складками.
Механически или химически разрушая плёны, можно улучшить заполнение формы. Плёны механически разрушаются, если создать турбулентный поток путем увеличения линейной скорости течения. К сожалению, обломки окисныхплён заносятся протекающим расплавом в полость формы,оседают в разных местах и попадают как неметаллические включения в отливку, которая становится негодной. Кроме того, уносимые потоком обломки плён создают сопротивление течению сплава.
Механическое разрушение плён целесообразно лишь в тех случаях, когда можно гарантировать, что обломки их всплывут в прибыль. В большинстве же случаев этого сделать нельзя, почему именно и выбирают ламинарное течение. Линейную скорость потока уменьшают за счет увеличения сечения литниковой системы. Недостаточную энергию движения компенсируют более разветвленной литниковой системой; иногда увеличивают число питателей, чтобы сократить путь расплава в полости формы.
В подобных случаях, однако, полностью не устраняется нечеткость контуров или складчатость поверхности отливок, и приходится разрушать плёны химическим путем. Это достигается обрызгиванием рабочей поверхности формы нефтью или керосином, отличающимися восстановительными свойствами. Таким путем можно достигнуть хорошего заполнения полости формы без риска попадания обломков плён в отливку.
2. ОСНОВНЫЕ ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ЖИДКОТЕКУЧЕСТЬ РАСПЛАВА
Контакт протекающего расплава с формой сопровождается тепловым, механическим и химическим взаимодействиями, влияющими на жидкотекучесть.
Влияние свойств сплава
Протекающий расплав постепенно теряет тепло, форма же приобретает его. Тепловые потери расплава до окончания заливки не должны превышать так называемой теплоты перегрева Qп, затрачиваемой на нагрев сплава выше температуры нулевой текучести:
Qп=G[с(tз - t0)+xW], (4)
где G- вес сплава, требующийся для получения отливки, кг;
с- удельная теплоемкость сплава в жидком состоянии,
ккал/кг·град;
W - теплота кристаллизации, ккал/кг;
х - доля твердой фазы в расплаве до потери жидкотекучести
(у твердых растворов обычно х = 0,2);
tз - температуразаливки, °С;
t0 - температура нулевой текучести, °С.
Перегревать расплав необходимо настолько, чтобы величина Qп превышала тепловые потери при заливке. В уравнении (4) единственной переменной величиной, влияющей на численное значение Qп, является температура заливки tз; эта величина и должна быть выбрана надлежащим образом.
Длительность периода фр, в течение которого расплав еще способен течь, зависит от его удельной теплоемкости и доли теплоты кристаллизации хW. Чем эти величины больше, тем медленней сплав будет остывать при прочих равных условиях. Величина фр тем больше, чем меньше начальная разность теплосодержаний сплава и формы. Сплавы с высокой температурой заливки обычно имеют и высокое теплосодержание при заливке, вследствие чего при заполнении формы они остывают быстрее и более склонны не заполнять форму целиком, чем сплавы с низкой температурой заливки.
Это и является одной из причин, почему сталь заполняет полость формы хуже, чем чугун, и даже хуже, чем алюминиевые сплавы с плёнами окислов на них. Большой удельный вес сплава у характеризует его большую кинетическую энергию, а тем самым и лучшую способность заполнять форму.
Влияние свойств формы
Стенки формы отнимают у расплава тепло и в то же время оказывают сопротивление движению расплава вследствие трения.
Способность формы отнимать тепло у сплава определяется ее теплопроводностью л, теплоемкостью сг (где с- удельная теплоемкость материала формы, а г - его удельный вес), т. е. теплопроницаемостью формы bф:
У холодной формы из кварцевого пескаbфменьше, чем у такой же холодной формы из дробленого магнезита, поэтому первая медленней отводит тепло и расплав заполнитее лучше. Металлическую форму (кокиль) расплав заполнит хуже, чем песчаную, вследствие более высоких потерь тепла.
Холодная сухая форма обладает большей теплоемкостью cг, чем горячая сухая, у которой начальное теплосодержание выше, в связи с чем расплав хуже будет заполнять холодную форму. Исключительно хорошо заполнит полость чугунной формы, нагретой до 700°, алюминиевый расплав с температурой 700°, поскольку здесь тепловые потери отсутствуют. Единственное сопротивление течению расплава окажет трение о форму потока с плёнами окислов.
Форма неодинаково нагревается протекающим расплавом в разных местах. В большей мере нагреваются те места формы, где расплав протекал дольше, в меньшей - те участки, где он не протекал после заполнения. В результате расплав в определенных местах остывает быстрее и возникает опасность получения неполномерной отливки или отливки с нечеткими контурами.
Между текущим расплавом и формой возникает трение. Это внешнее трение, представляющее механическое сопротивление течению, будет тем больше, чем стремительнее поток (а именно пропорционально квадрату скорости потока), чем больше давление расплава на поверхность формы и чем выше коэффициент трения. В данном случае речь идет об удельном трении на единицу поверхности контакта. Замедленное течение приведет к уменьшению трения и одновременно к уменьшению энергии движения потока. Давление сплава на форму определяется динамическими силами, действующими на ее поверхность, и не может быть изменено в более широких пределах.
Таким образом, остается рассмотреть лишь коэффициент трения расплава о форму. Он уменьшается с увеличением гладкости рабочей поверхности формы, причем в значительной степени в тех случаях, когда между протекающим расплавом и поверхностью формы образуется тонкая газовая пленка из нанесенной краски или припыла или из некоторых добавок в формовочную смесь.
Коэффициент трения у сырой формы из синтетической смеси меньше, чем у сухой. Поэтому полномерные стальные и чугунные отливки легче получать в сырой форме, чем в сухой, хотя сырая форма быстрее отнимает тепло у расплава. Если количество образующихся в форме газов больше, чем это требуется для создания газовой пленки» на поверхности контакта, и газы и пары не имеют свободного выхода, то в полости формы возникает сопротивление заполнению ее расплавом (так называемое противодавление). В таких случаях надо прибегать к устройству выпоров на всех выступах, если только здесь не должны быть поставлены прибыли, о чем будет сказано ниже.
Влияние конфигурации полостей, через которые протекает расплав
Некоторые полости, через которые протекает расплав, как, например, узкие каналы литниковой системы или тонкостенных отливок, отличаются развитой поверхностью, для которой характерно высокое отношение поверхностик объему, т. е. отношение
В этих случаях расплав в единицу времени отдает форме больше тепла, чем в каналах с большим поперечным сечением. При быстром течении тепловые потери будут меньше. Понятно, что выбирают и соответственно высокую температуру заливки.
При определенных обстоятельствах удельное трение может быть малым. Однако, если полости имеют развитую поверхность, поверхность контакта расплава с формой будет относительно велика, и внешнее трение станет большим, тормозя движение расплава. Если нельзя уменьшить коэффициент трения, надо увеличить силу, вталкивающую расплав в форму, или уменьшить тепловые потери, что возможно при заливке в нагретую форму.
Изменение направления потока и его поперечного сечения приводит к потере энергии. В некоторых местах сплав сильней давит на поверхность формы, что приводит к увеличению трения, тогда как в другом месте полости создается разрежение. Эти обстоятельства принимаются во внимание при разработке литниковой системы.
Чем больше сечение полостей, через которые течет расплав, тем меньше влияние внешнего трения на торможениепотока и тем медленнее охлаждается протекающий расплав. Вот почему более толстостенным отливкам опасность недолива не угрожает.
3. ПРОБЫ НА СПОСОБНОСТЬ РАСПЛАВА ЗАПОЛНЯТЬ ФОРМУ
Способность расплава заполнять форму следует рассматривать как комплексное технологическое свойство, на которое оказывают влияние все три основных фактора: свойства сплава, свойства формы и конфигурация полостей, через которые течет расплав. Экспериментально определяя способность данного расплава заполнять форму, получают представление о поведении сплава при заливке. Однако результаты таких экспериментов надо применять к данной конкретной отливке не слепо, а технически обоснованно.
Пробы на заполняемость формы обычно имеют вид прут-ков, прямых или свернутых в спираль [6]. Простейшая из них проба Руффа. Чаще пользуются спиральной пробой Кюри (фиг. 8), недостаток которой заключается в одинаковой толщине прутка по всей длине спирали, а отсюда одинаковой «относительной толщине» R, представляющей в общем случае отношение поверхности к объему, а в данном случае отношение площади поперечного сечения к его периметру. При этом условии нельзя получить представление о том, как расплав будет заполнять в форме полости разного сечения.
Более целесообразна арфообразная проба (фиг. 9), у которой отдельные вертикальные каналы разного сечения заливаются снизу от общего канала. По длине залившихся прутков разной толщины можно судить о том, как в отливке будут выполнены сечения с такой же относительной толщиной. Однако отдельные каналы арфообразной пробы заполняются при разной энергии потока. В связи с этим И. Чикель [10] разработал пробу, свободную от этого недостатка (фиг. 10). Через стояк расплав заливают сверху в центр круглой полой плиты, из которой поднимаются вертикальные каналы разного диаметра, заполняемые при одинаковых энергетических условиях.
По клиновидной пробе (фиг. 11) или паровой пробе [6] (фиг. 12) можно оценивать склонность сплава давать четкие грани и контуры. Критерием этой склонности при клиновидной пробе служит расстояние от острой грани клина до фактически получившейся в отливке. На шаровой пробеза такой критерий принимают диаметр незалившегося отверстия в месте стыка полусферы с плоскостью клина.
В каждом литейном цехе следует подобрать такую пробу на способность расплава заполнять форму, чтобы литейщик мог практически пользоваться пробой для оценки этого свойства сплава. Иначе испытания сплава на жидкотекучесть потеряют свое практическое значение.
4. КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА СПОСОБНОСТИ РАСПЛАВА ЗАПОЛНЯТЬ ФОРМУ
При низкой жидкотекучести сплава заливка под действием силы тяжести при данных исходной температуре и смачиваемости формы может применяться лишь для отливок с толщиной стенок, не превышающей определенной величины. Если при заливке из полости формы отсасывать воздух и газы, отливка получится с четкими контурами.
Внешние грани и углы отливки должны быть надлежаще закруглены, чтобы избежать недоливов. У отливок, которые могут иметь недоливы в некоторых местах, следует подводить литниковую систему именно к этим местам формы. Торец потока должен достигать более толстостенных частей отливки.
В конкретных случаях следует обращать внимание на все факторы: 1) свойства сплава, температуру заливки, металлургическую обработку; 2) свойства формы, технику формовки и заливки; 3) конфигурацию полостей, через которые течет расплав, иначе говоря, на конструкцию литников и отливки. Если не представляется возможным улучшить первый и третий факторы, надо всеми доступными средствами влиять на второй фактор. Однако часто более целесообразно изменить конструкцию отливки, чтобы избежать чересчур больших затрат, связанных с изменением технологии формовки и заливки.
Б. ЛИТНИКОВЫЕ СИСТЕМЫ ДЛЯ ОТЛИВОК ИЗ РАЗНЫХ СПЛАВОВ
При литье под действием силы тяжести расплав соприкасается с атмосферой (свободное течение) и с формой (в литниковых каналах и в полости формы). Только в исключительных случаях - при литье сверху прямо в отливку - течение в каналах литниковой системы отсутствует, так что за свободным течением расплава следует заполнение полости формы.
1. СВОБОДНОЕ ТЕЧЕНИЕ РАСПЛАВА
Между заливочным ковшом и формой струя расплава должна быть сплошной (неразбрызганной) во избежание сильного окисления и насыщения газами из атмосферы, а также механического увлечения воздушных пузырей в отливку через литники. Разбрызганная струя обладает большой поверхностью, что способствует окислению расплава и насыщению газами. Помимо того, разбрызганная струя обладает пониженной кинетической энергией и вследствие этого плохой способностью заполнять полости.
Разбрызгивание свободной струи можно предупредить, если содержать в чистоте носки ковшей для заливки чугуна и цветных сплавов и стаканы стопорных ковшей для заливки стали.
2. ТЕЧЕНИЕ В КАНАЛАХ ЛИТНИКОВОЙ СИСТЕМЫ
Литниковая система предназначается для подведения расплава с необходимой скоростью в надлежащее место отливки так, чтобы она не имела поверхностных и внутренних дефектов по вине заливки. При заливке из ковша с носком или из тигля необходимо следить за тем, чтобы в полость формы не попали различные загрязнения (песок, шлак, газы и др.), которые должны задерживаться литниковой системой. Таким образом, в случае отливок из ряда сплавов, особенно чугунных, литниковая система должна также не допускать шлак и другие загрязнения в полость формы.
Отделение шлака надо начинать уже в заливочном ковше, отодвигая шлак от носка скребком. Такое же действие оказывает плавающий кирпич, который перед носком опирается на стенку ковша и задерживает шлак (фиг. 13, а). Это несколько напоминает чайниковый ковш (фиг. 13, б), который более эффективно отделяет шлак, но зато и дороже в эксплуатации.
Некоторое количество шлака все же поступает с металлом из заливочного ковша; кроме того, шлак образуется и в протекающем сплаве. Вследствие этого требуется шлакоулавливающая литниковая система. Обычная литниковая система для чугунных отливок (фиг. 14) состоит из четырех частей: 1) литниковой чаши (у стальных отливок достаточно литниковой воронки); 2) стояка; ) шлакоуловителя; 4) одного или нескольких питателей.
Литниковая чаша служит для безопасного ввода расплава в стояк без разбрызгивания. При надлежащей конфигурации литниковая чаша оказывает и частичное шлакоотделяющее действие (фиг. 15), сообщая потоку расплава вращение вокруг горизонтальной оси. На каждую частицу загрязнений действуют при этом три силы:подъемная сила 1, поскольку удельный вес частицы меньше, чем сплава; уносящая сила потока 2; центростремительная сила 3, направленная к центру вращения. Чем сильней завихрение, тем скорее силы 2 и 3 превысят силу 1 и тем раньше частица, пробежав по спирали, достигнет центра завихрения, в котором и задержится, пока расплав поступает в литниковую чашу.
Если частица загрязнения попадет в пространство над стояком, она легко может проникнуть в стояк, потому что над последним образуется завихрение с вертикальной осью вращения. Такого завихрения можно избежать, если применить литниковую чашу с разбивкой вертикального завихрения, увеличивая тем самым шлакоотделяющее действие чаши [11].
Литниковая чаша с перегородкой (фиг. 16, а) обладает более сильным шлакоотделяющим действием, поскольку перегородка задерживает значительное количество шлака, не давая ему попасть в вертикальное завихрение над стояком. Перегородка может быть и плавающей.
При заливке форм для крупных чугунных отливок хорошего шлакоотделения достигают в литниковой чаше, которая вначале закрыта пробкой на толстой проволоке (фиг. 16, б). Когда уровень в литниковой чаше соответственно поднимется, пробку извлекают, не останавливая заливки чугуна. В данном случае профилированного дна у литниковой чаши не требуется.
Кроме названных вариантов, существуют еще разные модификации литниковых чаш. Литниковые системы для стальных отливок не имеют литниковых чаш. Из стопорного ковша сталь вытекает без шлака, поэтому отделения шлака не требуется. К тому же в связи с пониженной текучестью стали необходимо свести к минимуму потери кинетической энергии. Поэтому в данном случае лучше всего подходит литниковая воронка (фиг. 16, в).
Стояк, который обычно бывает вертикальным, должен плавно сопрягаться с литниковой чашей (см. фиг. 15), чтобы в месте перехода не допустить разрежения и засасывания газов и паров из формы. Поперечное сечение стояка, как правило, круглое. Наиболее выгодный продольный профиль стояка должен обеспечивать минимальные потери напора на трение и разрежение. Этим требованиям удовлетворяет идеальный продольный профиль стояка (фиг. 17), отвечающий уравнению кривой 4-й степени
Уравнение (7) выведено из закона непрерывности струи F? = const, причем скорость течения увеличивается согласно закону свободного падения ? = gt (фиг. 17).
При продольном профиле стояка, отличающемся от определяемого уравнением (7), возрастают сопротивления течению, а тем самым и потери напора. На практике идеальный продольный профиль стояка заменяют конусом с уклоном 4 - 6%.
Меньшие отливки заливают при заполненном стояке, чего не делают при заливке крупных отливок, потому что, например, стояк диаметром 90 мм не удается заполнить струей стали, выходящей из ковшевого стакана диаметром 60 мм.
Последующие элементы литниковой системы - шлакоуловитель и питатели - представляют новые сопротивления течению расплава. Поэтому при наличии этих элементовдавление потока на стенки стояка будет больше, чем в тех случаях, когда расплав из стояка поступает прямо в полость формы.
Продольный шлакоуловитель присоединяется к стояку, как показано на фиг. 14 или 18. Его поперечное сечение должно быть такой величины, чтобы оно заполнялось постепенно, а не первыми порциями расплава. Таким образом, шлакоуловитель должен выполнять роль «уравнительного сосуда» между питателями и стояком. На этом основании сумма поперечных сечений питателей должна быть меньше поперечного сечения стояка.
Пока весь шлакоуловитель не заполнится, расплав поступает в полость формы через питатели с малой скоростью ?1, обусловленной малым напором h1 и определяемой из уравнения
(h из фиг. 20).
Такая начальная входная скорость поступления расплава в полость формы особенно желательна в тех случаях, когда удар расплава о стенки формы может вызвать открытое завихрение с горизонтальной осью вращения, концентрирующее загрязнения в верхних слоях (фиг. 19).
Только по заполнении расплавом продольного шлакоуловителя, когда напор обусловлен величиной Н (фиг. 20), скорость расплава на выходе из питателя в форму внезапно увеличивается с ?1 до ?2:
где Н - расстояние по вертикали от уровня сплава в литниковой чаше до дна шлакоуловителя. Объем продольного шлакоуловителя должен находиться в таком соотношении с поперечным сечением питателей и стояка, чтобы скорость расплава при входе в полость формы повысилась в тот момент, когда уже не могут образоваться открытые завихрения, а образуются лишь скрытые завихрения; загрязнения и воздух в полость формы не попадут.
Эффективность шлакоотделения зависит от направления и величины равнодействующей сил, воздействующих на частицы шлака: подъемной силы 1, уносящей силы потока 2 и уносящей силы питателя 3, т. е. засоса питателя (фиг. 21, а).
Пока силы 1 и 2 превосходят силу 3, нет опасности, что частицы попадут в питатель. Поскольку на силу 1 влиять нельзя, необходимо обеспечить преобладание силы 2 над силой 3. Но этого можно достигнуть лишь в том случае, когда расплав имеет достаточную скорость в шлакоуловителе над питателем. Этим определяется пропускная способность питателя, в котором сила 3 превосходит силы 1 и 2.
Если питатель поместить в конце шлакоуловителя (фиг. 21, б), область засоса будет велика, потому что скорость потока близка к нулю. В этом случае каждое загрязнение, которое достигнет этой области засоса, будет увлечено в питатель и попадет в отливку. Поэтому питатель помещают не в конце шлакоуловителя, а несколько ближе к стояку (фиг. 21, в). Чтобы еще усилить и продлить эффект шлакоотделения, можно к концу шлакоуловителя присоединить выпор для перепуска расплава (фиг. 21, г).
Питатели соединяют шлакоуловитель с полостью формы. У отливок из тяжелых сплавов, которым относятся и сплавы железа, питатели составляют наиболее ответственное место литниковой системы. Питатели имеют различную конфигурацию поперечного сечения в зависимости от конфигурации полости формы.
При заливке снизу, называемой также сифонной заливкой, питатель (или питатели) подводится к нижней части отливки (фиг. 22, а). При этом способе высота напора уменьшается во времени, вследствие чего уменьшается скорость заливки (по весу и объему), а от этого зависит скорость подъема уровня расплава ?h в полости формы; у отливки с постоянным горизонтальным сечением скорость подъема уровня будет уменьшаться плавно. Скорость подъема уровня, конечно, колеблется в зависимости от конфигурацииполости, хотя скорость заливки уменьшается непрерывно в соответствии с непрерывно уменьшающейсявысотой напора.
Заливка снизу обеспечивает обычно спокойное заполнение полости формы без разбрызгивания, но имеет тот недостаток, что в самые высокие места отливки и в прибыли поступает наиболее холодный расплав. Это вызывает опасность появления усадочных раковин в отливках.
Если питатель подведен в верхнюю часть оливки (фиг. 22, б), то при непрерываемой заливке скорость остается постоянной при неизменном уровне расплава в питателе. Только при заполнении прибыли снизу скорость заливки (весовая и объемная), а также скорость подъема уровня будут постепенно уменьшаться.
Характерная особенность заливки сверху состоит в том, что расплав, по крайней мере на стороне под питателем, заполняет форму в направлении, противоположном выходу газов из полости формы, вследствие чего часть этих газов может попасть в отливку. Кроме того, расплав падает на дно формы, где разбрызгивается, сильнее окисляется и вследствие резкого уменьшения кинетической энергии из-за резкого изменения направления может размывать форму в местах падения. Преимущество заливки сверху - создание выгодного температурного поля: самый горячий расплав поступает в верхнюю часть отливки и в прибыль.
Питатели могут быть подведены и посреди высоты отливки (так называемая заливка в середину, фиг. 22, в). В этом случае нижняя часть отливки до уровня питателя заполняется, как при заливке сверху, а верхняя - как при заливке снизу.
У высоких отливок рекомендуется комбинировать пере-численные способы заливки, стремясь к тому, чтобы расплав спокойно заполнял полость формы и чтобы в отливку не попадали газовые включения, а также чтобы в ней создавалось выгодное распределение температур (см. ниже).
Этого можно достигнуть, применяя ступенчатые литниковые системы, показанные на фиг. 23, а, б, где для наглядности опущен шлакоуловитель, хотя его можно применить и здесь. В обоих случаях форма будет спокойно заполняться без опасности разбрызгивания металла в отливке. На фиг. 23, а поперечное сечение стояка сохраняется постоянным по всей высоте, вследствие чего жидкий металл, поднявшись в отливке до уровня среднего питателя, через него поступит вновь в стояк, и возникнет циркуляция потока, показанная стрелками. То же самое произойдет, когда жидкий металл поднимется до уровня верхнего питателя (литниковая система с разрежением). Такое явление нежелательно, потому что оно приводит к невыгодному распределению температур в отливке. Обратное движение расплава в стояк возникнет и в том случае, если сечение соответствующего питателя меньше (заполненная литниковая система с разрежением). Понятно, что это может произойти и при незаполненном стояке (незаполненная система). Если же стояк сужается книзу, как это показано на фиг. 23, б (заполненная система с давлением), расплав не будет перемещаться обратно в него и в отливке создастся выгодное распределение температур.
При заливке крупных отливок диаметр стояка часто больше диаметра поступающей в него струи. При этом стояк не заполняется расплавом и возможно обратное движение расплава, если даже стояк сужается книзу. В таких случаях для создания выгодного распределения температур требуется разделить ступенчатую литниковую систему на несколько простых стояков (фиг. 23, в), заливая в них металл в соответствующем порядке.
Перемещение заливочного ковша от одного стояка (воронки) к другому представляет определенную опасность, так как может привести к браку отливки. В связи с этим на Витковицком металлургическом заводе им. К. Готвальда для высоких стальных отливок, например валков, была разработана сифонная литниковая система (фиг. 23, г). При такой литниковой системе не требуется, чтобы суммарное сечение питателей на данной ступени было меньше сечения прилегающей к ним части стояка, заполняемой снизу.
Большими преимуществами обладает также дождевой литник. Несмотря на заливку формы сверху, расплав не размывает форму, не разбрызгивается и не захватывает воздуха, потому что поток сплава разделяется и поступает в тонкие питатели, что отвечает условиям ламинарного течения (фиг. 24). В отливке создается выгодное температурное поле. Дождевой литник целесообразен для заливкиполых цилиндрических отливок. Вместо большого числа тонких струй можно предусмотреть тонкую кольцевую щель между кольцевым каналом и отливкой.
У меньших отливок можно заменить ступенчатые питатели, при которых трудно достигнуть выгодного распределения температур в отливке, щелевым питателем, связанным со стояком непосредственно (фиг. 25,а) или через промежуточный канал, который в связи с изменением скорости способствует усиленному отделению шлака (фиг. 25, б). У крупных отливок из сплавов с большой линейной усадкой питатель следует подводить к отливке в так называемое слабое место, которое легко растрескивается.
Особый питатель имеет так называемый литник Коннора (фиг. 26). Здесь шлакоуловитель, идущий параллельноотливке, перекрывает полость формы щелью шириной не более 1,6мм (для чугуна). Через эту щель в отливку не проникают первые загрязненные порции расплава вследствие отсутствия смачиваемости. Расплав начнет течь из шлакоуловителя через щель в полость формы, когда гидростатическое давление в шлакоуловителе преодолеет поверхностное натяжение. Если не прерывать заливкув литниковую чашу, загрязнения не попадут в отливку.
Для стальных отливок шлакоулавливание в литниковой системе обычно не предусматривается, потому что сталь заливают из стопорного ковша. Литниковую систему делают разветвленной, когда хотят, чтобы путь стали, выходящей из отдельных питателей, был наикратчайшим в полости формы, поскольку сталь имеет малую жидкотекучесть. В связи с этим ни шлакоуловителя, ни распределительного канала не предусматривают.
...Подобные документы
Зависимость свойств литейных сплавов от технологических факторов. Основные свойства сплавов: жидкотекучесть и усадка. Литейная форма для технологических проб. Графики зависимости жидкотекучести, линейной и объемной усадки от температуры расплава.
лабораторная работа [44,6 K], добавлен 23.05.2014Исследование основных литейных свойств сплавов, изучение способа получения отливок без дефектов и описание технологии отлива детали под давлением. Изучение схемы прокатного стана и механизма его работы. Анализ свариваемости различных металлов и сплавов.
контрольная работа [317,4 K], добавлен 20.01.2012Особенности взаимодействия алюминия и его сплавов с газами окружающей атмосферы во время их плавления и разливки. Основные типы изменений в составе и состоянии расплава. Причины и факторы образования газообразных включений. Дегазация алюминиевых сплавов.
реферат [1,5 M], добавлен 28.04.2014Механические свойства, обработка и примеси алюминия. Классификация и цифровая маркировка деформируемых алюминиевых сплавов. Характеристика литейных алюминиевых сплавов системы Al–Si, Al–Cu, Al–Mg. Технологические свойства новых сверхлегких сплавов.
презентация [40,6 K], добавлен 29.09.2013Особенности медных сплавов, их получение сплавлением меди с легирующими элементами и промежуточными сплавами - лигатурами. Обработка медных сплавов давлением, свойства литейных сплавов и область их применения. Влияние примесей и добавок на свойства меди.
курсовая работа [994,4 K], добавлен 29.09.2011Применение деформируемых алюминиевых сплавов в народном хозяйстве. Классификация деформируемых алюминиевых сплавов. Свойства деформируемых алюминиевых сплавов. Технология производства деформируемых алюминиевых сплавов.
курсовая работа [62,1 K], добавлен 05.02.2007Технология изготовления заготовок методом литья. Выбор рационального способа изготовления отливки проектируемой детали. Литейные свойства сплавов и их влияние на конструктивные размеры и форму отливок. Описание разработки модели уличного фонаря.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 01.06.2012Технологические понятия в литейном производстве. Дефекты отливок, их получение в песчано-глинистых формах. Структура литниковой системы. Литье в оболочковые формы, в кокиль, по выплавляемым моделям. Основы центробежного литья. Литейные свойства сплавов.
контрольная работа [813,7 K], добавлен 20.08.2015Понятие о металлических сплавах. Виды двойных сплавов. Продукты, образующиеся при взаимодействии компонентов сплава в условиях термодинамического равновесия. Диаграммы состояния двойных сплавов, характер изменения свойств в зависимости от их состава.
контрольная работа [378,1 K], добавлен 08.12.2013Свойства и атомно-кристаллическое строение металлов. Энергетические условия процесса кристаллизации. Строение металлического слитка. Изучение связи между свойствами сплавов и типом диаграммы состояния. Компоненты и фазы железоуглеродистых сплавов.
курсовая работа [871,7 K], добавлен 03.07.2015Химико-физические свойства медных сплавов. Особенности деформируемых и литейных латуней - сплавов с добавлением цинка. Виды бронзы - сплавов меди с разными химическими элементами, главным образом металлами (олово, алюминий, бериллий, свинец, кадмий).
реферат [989,4 K], добавлен 10.03.2011Общая характеристика микрокристаллических материалов, их производство. Основные свойства и требования к качеству микрокристаллических сплавов. Традиционный способ получения ультрамелкого равноосного зерна. Критерии процесса затвердевания расплава.
реферат [571,7 K], добавлен 12.10.2016Анализ факторов, влияющих на качество полуфабрикатов из сплавов МНЦ 15-20 и Л-6З, и их технологичность в процессе производства. Структура и свойства сплавов, выплавленных с использованием электромагнитного перемешивания в процессе кристаллизации.
дипломная работа [6,0 M], добавлен 19.08.2011Свойства алюминиево-магниевых, алюминиево-марганцевых и алюминиево-медных сплавов, их применение в промышленности. Характеристики порошковых сплавов алюминия и методы их получения в металлургии. Технологическая схема изготовления гранулированных сплавов.
реферат [28,2 K], добавлен 04.12.2011Свойства металлов и сплавов. Двойные сплавы. Металлы применяемые в полиграфии. Технические требования к типографским сплавам. Важнейшие свойства типографских сплавов. Металлы для изготовления типографских сплавов. Диаграммы состояния компонентов.
реферат [32,5 K], добавлен 03.11.2008Проектирование современного цеха по производству отливок из сплавов черных металлов. Выбор оборудования и расчет производственной программы этого цеха. Особенности технологических процессов выплавки стали. Расчет площади складов для хранения материалов.
курсовая работа [125,6 K], добавлен 13.05.2011Способ получения отливок заливкой расплава в оболочковые формы из термореактивных смесей, в неразъемных разовых огнеупорных формах из легкоплавящихся, выжигаемых или растворяемых составов, свободной заливкой расплава в металлические формы - кокили.
реферат [3,0 M], добавлен 02.05.2009Применение безвольфрамовых твердых сплавов в сфере производства или потребления. Классификационные признаки безвольфрамовых твердых сплавов. Технология производства и её технологическая оценка. Контроль качества, стандарты на правила приемки, хранения.
курсовая работа [55,4 K], добавлен 21.06.2008Понятие о железоуглеродистых сплавах. Структурные составляющие ферри, цементита, аустенита, ледебури. Содержание углерода в перлите. Диаграмма состояния железоуглеродистых сплавов. Система железо-цементит, графит. Линия солидуса кристаллизация сплавов.
презентация [1,3 M], добавлен 14.11.2016Система алюминий-магний (Al-Mg) как одна из самых перспективных при разработке свариваемых сплавов, основные недостатки и преимущества данной группы. Сплавы алюминия с прочими элементами, их основные характеристики. Области применения алюминиевых сплавов.
контрольная работа [24,6 K], добавлен 21.01.2015
