Страница: 2/6
сплав с технологической точки зрения переходит в твердое состояние и в нем может оцениваться линейная усадка; при температуре выше Тск усадочные процессы возможно оценивать только объемной усадкой. Температура Тск
делит температурный интервал кристаллизации на две области: эффективный
интервал кристаллизации и эффективный интервал затвердевания.
Рис. 1. Распределение объем ной усадки между усадочной раковиной (1), пористостью (2) и наружной усадкой (3) в сплавах эвтектической системы (по данным А. А. Бочвара)
Формирование усадочной раковины происходит главным образом в интервале температур после образования сплошной твердой корки на поверхности отливки, а формирование усадочной
пористости – большей частью в интервале при затрудненности питания междуосных пространств дендритов .Таким образом, развитие усадочных дефектов того или иного типа оказывается непосредственно связанным с положением фигуративной точки сплава на диаграмме состояния относительно точек Ср, С’р и Сэ а также Сск.
Впервые общая схема распределения усадочных пустот между раковиной и порами, в зависимости от DТкр была приведена в работах А.А. Бочвара. Последующие исследования уточнили зависимость с учетом положения ЛОТС (или точки Сск.) и неравновесного солидуса. Максимум развития пористости фиксируется при концентрациях вблизи точек Ср или С’р (см. рис. 1).
Усадочные свойства некоторых сплавов приведены ниже:
В целом картина аналогична изменению положения минимума жидкотекучести в зависимости от концентрации Ср. Общий вывод заключается в следующем: щирокоинтервальные сплавы склонны к образованию усадочной пористости, в узкоинтервальных сплавах усадочные изменения объема сосредоточены в усадочной раковине.
 |
Рис. 2. Изменение линейной усадки е1 в сплавах эвтектической системы
Закономерности изменения линейной укладки в зависимости от положения сплавов на диаграмме состояния иллюстрирует рис. 2.
1. В сплавах с существенной растворимостью в твердом состоянии (Ср >1 – 5 %) на участке до точки СА ск.Еl изменяется по некоторой ниспадающей кривой, а на участке между точками СА ск. и СВ ск. наблюдается закон аддитивности – прямолинейная зависимость (сплавы А1 – Мg и др.). Иногда излом кривой происходит в точках Ср или С'р, а на участке Ср – СА ск. , отмечается площадка (сплавы А1 – Si).
2. Если усадочные свойства первичных выделений (a1 и b1) сильно отличаются, то происходит разрыв аддитивной зависимости вблизи от эвтектической точки, или точки СА ск.(СВ ск.) – рис. 2 (сплавы Sn – Рb, А1 – Sn и др.). Отрезки прямых располагаются горизонтально, т. е. усадка целиком определяется той структурной составляющей, которая преобладает в смеси кристаллов.
В сложных многокомпонентных сплавах распределение усадочных пустот и изменение в, в общем подчиняется рассмотренным выше зависимостям.
Влияние технологических факторов на усадку. Перегрев сплава перед заливкой влияет на все виды усадки вследствие увеличения разности объемов жидкого (при Тзал.) и твердого металлов и изменения кинетики роста первичных выделений дендритов. Обычно отмечают увеличение объема усадочной раковины при одновременном возрастании пористости и грубозернистости (в этом заключается одна из причин, заставляющих ограничивать перегрев металла перед заливкой).
Скорость охлаждения отливки изменяет ее кристаллическое строение – форму, размеры и разветвленность дендритов, а также размер структурных составляющих. Вследствие этого с увеличением скорости охлаждения возрастает плотность сплава, увеличивается объем усадочной раковины (за счёт сокращения пористости), несколько возрастает линейная усадка. большое значение имеет также направленность затвердевания отливки. При правильном построении этого процесса практически все усадочное изменение объема может быть сведено к наружной усадке или усадочной раковине, выведенной в прибыльную часть отливки.
Внешнее давление оказывает сильное влияния на перераспределение, усадочных пустот между порами и раковиной. Крисдаллизация при повышенном давлении используеся как технологический прием для снижения пористости и повышении плотности и герметичности отливок; наружная усадка при этом несколько возрастает.
Реферат опубликован: 11/11/2006