Ливарні властивості сплавів
1. Температура ліквідусу
2. Рідкоплинність
3. Кристалізація
4. Усадка
1. Температура ліквідусу обумовлює інтенсивність ерозії форм. Чим вище температура ліквідусу, тим гірше ливарний сплав.
2. Рідкоплинність - здатність матеріалу заповнювати ливарні форми по капілярах і тонких щілинах.
Чим вище рідкоплинність, тим вище складність деталі, яку можна відлити.
Рідкоплинність визначається експериментально методом спіральної канавки. Сплав об'ємом 1 нагрівають на 30-50° вище ліквідусу і заливають у канавку – скільки протече така і рідкоплинність.
3. Кристалізація
При литті необхідно застосовувати такі матеріали (та умови кристалізації або їх поєднання) для яких розмір кристалів був би мінімальним.
V - швидкість збільшення розмірів кристалів;
N - число зародків, що утворилися;
- ступінь переохолодження.
Ціль: домогтися дрібнозернистої структури.
Лиття:
1. у землю;
2. у кокіль;
3. в оболонки;
4. по виплавлюваних моделях;
5. під тиском.
Структура (в залежності від способу лиття):
1 – (форма пориста) - велике зерно;
2 – - дрібне зерно;
3 – - велике зерно;
4 – - велике зерно;
5 – (металева форма) - дрібне зерно.
Висновки:
Особливістю лиття 1, 3, 4 є газопроникність форм, при цьому гази йдуть через стінку форми, виливок виходить не пористий
Металева форма газонепроникна, тому при заповненні сплавом такої форми газам нікуди подітися, як результат виливок виходить з раковинами і порами.
Газову пористість і усадку розглядають як брак лиття, тому в металевих формах формують тонкі отвори для виходу газів.
Процеси кристалізації вимагають виконання принципу тонкостінності, через який не можна збільшувати товщину стінок виливків, тому що кожен метал має кінцеву теплопровідність.
Приклад:
Якщо взяти чавунний виливок товщиною 1 см, і він руйнується при зусиллі , то стінка товщиною 10 см буде руйнуватися при зусиллі 4 .
де - межа міцності;
-площа поперечного перерізу.
Виливок не слід обробляти різанням:
1. так як різання знімає найякісніший шар;
2. так як різання збільшує трудомісткість та знижує технологічність;
3. так як різання підвищує матеріалоємність (матеріал переходить у стружку).
Для зменшення зерна при литті 1, 3, 4 (з метою підвищення механічних властивостей) варто застосовувати модифікування:
- введення штучних центрів кристалізації;
- введення поверхнево-активних речовин.
Ціль модифікування - створити дрібнодисперсну структуру.
У позначенні ливарних сплавів модифікування відображається наявністю літери «Л» наприкінці позначення сплаву.
При литті 2, 4 можна застосовувати не модифіковані сплави.
4. Усадка
Об'ємна усадка ливарного матеріалу виявляється в зменшенні об'єму виливка в порівнянні з об'ємом форми.
Кількісно об'ємна усадка виражається через лінійну усадку і показником служить коефіцієнт усадки.
де - коефіцієнт усадки;
- будь-який лінійний розмір деталі та відповідний йому розмір форми при нормальних умовах.
Усадка – ливарна властивість матеріалу. Знання коефіцієнта усадки дозволяє по заданому розміру деталі розрахувати розмір форми. Усадка небажана.
У металевих формах усадка шкідлива тому що форма опирається (перешкоджає) усадці, що призводить до утворення тріщин та концентраторів напруг у виливках через те, що металева форма не деформується.
В усадочних процесах виділяють:
1. первинна усадка – має місце тому, що кристалічна структура компактніше, ніж у рідини;
2. при охолодженні виливка діє коефіцієнт лінійного розширення, в результаті чого зменшується об'єм;
3. вторинна усадка – має місце при вторинній кристалізації при перетинанні ліній граничної розчинності.
Приклад: ливарний чавун (частина діаграми залізо-вуглець)
Сумарний коефіцієнт усадки має невеликі значення, чавун є гарним ливарним матеріалом.
Коли усадка мінімальна, цілком відтворюється формотворна поверхня форми.
Найбільш поганий матеріал з погляду усадки – керамічні сплави, що зв'язано з вигорянням зв'язки.
Лекція №8
Усадка:
1.чавун – менше 1%;
2.сталі – до 2%;
3.бронза (Cu+Sn) – біля 1%;
4.сплави Al – 2-3%;
5.кераміка – до 20% (тому що потрібна термообробка).
___________________________________________________________________________
Теоретична вставка:
Класифікація пластмас по критерію затвердівання:
1.Термопласти –затвердівання обумовлене охолодженням
2.Реактопласти – затвердівання обумовлене реакцією полімеризації. В залежності від каталізатора полімеризації реактопласти поділяють на:
2.1. Термореактивні полімери (полімеризація викликана температурою);
2.2. Хімреактивні полімери (полімеризація викликана хімреагентом);
2.3. Фотополімери (полімеризація викликана електромагнітним впливом світлового діапазоні та суміжного з ним);
2.4. Ультра звукові;
2.5. Радіаційні;
Та ін..
Класифікація методів формоутворення за критерієм затвердівання:
1.Методи формоутворення в яких затвердівання пов’язане з охолодженням об’єднуються загальною назвою «Лиття»
2.Методи в яких затвердівання не обумовлене охолодженням (при наявності тиску) об’єднуються під загальною назвою «Пресування».
Для пластмас виділяють два види пресування:
2.1. пряме;
2.2. литтєве.
Цей розподіл базується на поняттях завантажувальної та формоутворюючої порожнин. Якщо ці порожнини суміщені у просторі, то має місце пряме пресування. Якщо ж ці порожнини рознесені у просторі, та з’єднуються між собою спеціальними каналами, що називаються литниками, то має місце литтєве пресування.
___________________________________________________________________________
Дата добавления: 2020-10-14; просмотров: 381;