Если конструктор не может снизить степени неизотермичности, он должен пойти на уменьшение жесткости конструкции отливки. При известной податливости отливка не треснет, даже если она в высокой степени неизотермична.

В случае необходимости при меньшей степени податливости иногда желательно применить охлаждение отливки, как указано выше.

Описанные меры пригодны для уменьшения термических и фазовых напряжений. У отливок жесткой конструкции даже из сплава железа с превращением г > б фазовые напряжения не возникают, если превращение одновременно происходит во всех частях отливки.

Это, конечно, возможно только при изотермическом охлаждении отливки. У неизотермичных отливок нежесткой конструкции превращение г > б протекает неодновременно в разных местах, однако это не грозит целости отливки - отливка попеременно коробится в разных направлениях.

5. Испытания на литейные напряжения

В настоящее время существует свыше 40 разных методов и их разновидностей для определения внутренних напряжений в изделиях. К сожалению, для определения литейных напряжений, возникающих при первичном охлаждении отливки, т. е. сразу после заливки, до сих пор нет простого, во всех отношениях подходящего способа.

Методы испытания, основанные на микрорентreнографическом определении напряжений в кристаллической решетке, применимы только на соответствующим образом обработанной поверхности отливки, но не внутри сечения. Из-за этого ограничения данный метод не подходит для определения литейных напряжений. То же самое относится к ультразвуку.

Методы определения напряжений по микродеформациям основаны на применении проволочных датчиков напряжения, приклеиваемых к испытуемой части отливки.

Незначительная деформация отливки, вызванная литейными напряжениями, проявляется в деформации датчиков. На циферблате прибора указывается численное значение напряжения в исследуемом месте поверхности отливки.

При помощи проволочных датчиков нельзя определить литейные напряжения по следующим причинам:

1) клей выдерживает только температуру ниже 40°;

2) не найдено способа прикрепления датчика к отливке, претерпевающей первичное охлаждение;

3) даже если бы нашлись решения по п. 1 и 2, литейные напряжения можно было бы измерять только в поверхностном слое, но ни в коем случае не их распределение по всему сечению.

Кроме того, у нежесткой отливки, которая коробится сильней, чем отливка жесткой конструкции, были бы показаны более высокие напряжения, тогда как в действительности имеет место обратное явление.

Остаточные литейные напряжения можно установить, вырезая из остывшей отливки определенный образец в виде стерженька или рамки и оставляя его вылеживаться в течение нескольких дней. Если эта часть отливки была напряжена, образец изменит свои размеры или форму. По этому изменению судят о величине литейных напряжений в месте, откуда брали образец.

Отбирая такие образцы на разной глубине и в разных направлениях, по изменению размеров и формы образцов можно сделать вывод о начальном распределении в отливке остаточных литейных напряжений. Этот метод трудоемок, и при нем приходится терять отливку.

Склонность разных сплавов к литейным напряжениям определяют на разных образцах, главным образом на решетках (фиг. 18).

Фиг. 18. Решетка для определения склонности сплавов к литейным напряжениям.

Параллельные столбики, из которых средний толще каждого из крайних, связанные по концам поперечинами, образуют неизотермичную нежесткую решетку. При охлаждении такая отливка деформируется, как показано пунктиром. Литейные напряжения оценивают следующим образом:

1. По степени деформации решетки.

2. После того как разрежут средний толстый столбик, в котором имелись растягивающие остаточные напряжения, последние исчезнут, и решетка примет первоначальную форму. Ширина разреза b при этом увеличивается до значения b?.

Тогда относительная деформация определяется по формуле

е = (b? - b)/l,

где l - длина среднего напряженного столбика, а b? - ширина разреза после вылеживания. По закону Гука деформация пропорциональна напряжению по уравнению

у = еE, (4)

где Е - модуль упругости материала при растяжении в кг/мм².

3. Если после разрезки среднего столбика решетка не примет первоначальной формы, это будет свидетельствовать о том, что напряжения, очевидно, превысили предел упругости. В этом случае напряжения находятся в области полупластической деформации, и испытание даст неточный результат. напряжение литьё чугун трещина

Литература

1. Ршibуl J., Teoretickй zaklаdу slйvбrenstvн, ЕS VЉВ, 1961.

2. РшibуlJ., Vady осеlovэch odlitkт, SNТL, 1964.

3. Кniрр Е., Fehlerercheinung ап Gusstьcken, GiеЯ-Verlag, Dьsseldorf, 1953.

4. Рыжиков А. А., Теоретические основы литейного производства, Машгиз, Москва- Свердловск, 1954, 1960.

5. Нехендзи Ю. А., Стальное литье, Металлургиздат, 1948.

6. Спасский А. Г., Основы литейного производства, Металлургиздат, 1952.

7. Сhvоrinоv N., Krystalisace а nеstеjnоrоdоst oceli, ИSАV, Praha, 1954.

8. YаоТ. Р., Ciesserei-Techn.-wissenschaft. Beihefte, № 16, 837-851 (September 1956).

9. Роhl D., SсhеilЕ., 23. Internat. Giessereikoпgres, Dьsseldorf, 1956.

10. Сzikеl J., Fгеibеrgеr Forschungshefte, В24, № 1, Giessereiwesеn, 9-22 (Mai 1957).

11. ВеdnбшikМ., Vtokovй soustavy ргољedоu litinu, Nбkl. n. р. SBИ, Вrnо, 1952.

12. ТrеnсklйС h., Giesserei-Techn.-wissenschaft. Beihefte, № 22, 1171-1199 (September 1958).

13. Маlkоvskэ J., Slйvбrenstvн barevnэch kоvщ, МТ II, ЕS VЉB, 1955.

14. Вейник А. И., Тепловые основы теории литья, Машгиз, М., 1953.

15. Михеев В. М., Основы теплопередачи, Госэнергоиздат, 1949.

16. Ршibуl J., Sbornнk VЉВ, 10, № 4, 431-448 (1964).

17. Дубровский А. М., Затвердевание металлов, Машгиз, 1958, стр. 496-512.

18. Реtrћеlа L., Slйvбrenskй fогmоvасн lбtky, SNTL, Praha, 1955.

19. КољеlеvN., SbоrnнkpracнVZЪVZIL, Plzeт, 1957, str, 41-52.

20. Горшков И. Е., Отливка слитков из цветных металлов и сплавов, Металлургиздат, 1952.

21. Гудцов Н. Т., Д. К. Чернов и наука о металлах, Л.-М., 1950, стр. 164 и дальше.

22. Гиршович Н. Г., Нехендзи Ю. А., 3атвердевание металлов, Машгиз, 1958.

23. Zеdnнk V., Kapitolyz fysiky kovu, VТN, Praha, 1951.

24. Баландин Г. Ф., Литье намораживанием, Машгиз, М., 1962.

25. Ршibуl J., Tuhnutн а nбlitkovбni odlitku, SNTL, Praha, 1954.

26. Rudd1е R. W., The Solidification of Castings, Inst. of Metals, Lnd., 1957.

27. BriggsСh. W., Gеzеlius R.А.,Trans.AFA,43,274-302 (1935).

28. С h v о r i n о v N., GieЯerei, № 10-12 (1940).

29. Гуляев Б. Б., Литейные процессы, Машгиз, 1960.

30. Вейник А. И., Теория затвердевания отливки, Машгиз, М., 1960.

31. Ршibуl J., Vеtiљkа А., Teorie slйvбrenstvн, SNТL., Praha, 1963.

32. РшibуlJ., Sbornik VЉВ, 12, № I, 1-34 (1966).

33. Ващенко К. И., Софрони Л., Магниевый чугун, Машгиз, М., 1960.

34. Морозов А. Н., Водород и азот в стали, Металлургиздат, 1950.

35. Трубин К. Г., Ойкс Г. С., Выплавка стали в мартеновских печах, ч. II, Металлургиздат, 1951.

36. Ршibуl, Freiberger Forschungshefte, В84, 211-233 (Nоvеmbег 1964).

37. Маckievic J., Ршibуl J., Kraus J., Hutnikй listy, 2, 1 (1947).

38. Кrаus J., Масkiеviи J., Hutnickй listу, 3, 43-45 (1948).

39. Chеnниеk J., Slйvбrenstvн, 6, 117-118 (1958).

40. Olivеrius V., Slлvarenstvi, 6, 118 (1958).

41. РшibуlJ., Sbornik VЉВ, 4, иl. 32, 327-338 (1958).

42. Ваttу G., Тrапs. АFА, 38, 309-З30 (1930).

43. ZарffеС. А., Тrаns. АFА, 51, 417-562 (1943).

46. Неidе О., 26-й Международный литейный конгресс, Мадрид, 1959.

47. РшibуlJ., Stагоstа О., 26-й Международный литейный конгресс, Мадрид, 1959,

48. Ваbiи J. Р., Lit. proizvodstvo, № 5, 30-32 (1962).

49. Sаburоv V. Р., Postyka V. V., Wlodawer R., CieЯеrei, № 1, 1-7 (1960).

50. Морозов А. Н., Строганов А. И., Раскисление мартеновской стали, Металлургиздат, 1955.

51. Вrаndаu О., Osobnн sdelenн (октябрь 1962).

52. РшibуlJ., Теоретические основы литейного производства, ЕSVSВ, 1961.

53. Вrinsоn S., Dumа J., Trans. АFА, 50, 657-15 (1942).

54. РшibуlJ., Тереlnб sbytkovб pnuti v odlitcich ozubenэch kol, Sbornik VЉВ (впечати).

Размещено на Allbest.ru