Литейные свойства металлов и сплавов

К литейным свойствам металлов и сплавов относятся:

1) Жидкотекучесть,

2) Усадка,

3) Склонность к образованию трещин,

4) Склонность к газопоглощению,

5) Химическая ликвация или неоднородность металла.

1. Жидкотекучесть – это способность металлов и сплавов течь в расплавленном состоянии по каналам литейной формы, заполнять полости формы и чётко воспроизводить контуры отливки. Жидкотекучесть зависит от свойств заливаемого материала и от свойств литейной формы.

1. 1. Свойства материала:

- вязкость материала (чем больше вязкость тем жидкотекучесть меньше)

- температура заливаемого материала (чем меньше температура тем хуже материал заполняет литейные формы)

- химический состав материала;

- температурный интервал кристаллизации металла.

1.2. Свойства формы:

- материал формы (чем больше теплопроводность тем хуже текучесть)

- сложность формы.

2. Усадка – все металлы и сплавы в процессе кристаллизации уменьшают свой объём. Различают два вида усадки:

- линейная усадка ( лин.)

- объёмная усадка ( об.)

Усадка зависит от характеристики заливаемого металла и от характеристики литейной формы и скорости заливки в форму:

Характеристики заливаемого металла:

- температура (чем выше температура тем больше усадка)

- химический состав сплава

Характеристика формы

- теплопроводность материала формы,

- степень сложности формы.

3. Склонность к поглощению газов. Все металлы в расплавленном состоянии растворяют в себе определённое количество газов. В процессе кристаллизации металла необходимо обеспечить выход газов на поверхность, в противном случае после окончательной кристаллизации слитка внутри слитка образуются поры, наличие которых ослабляет сечение металла и может привести к разрушению деталей или конструкции, изготовленной из такого металла.Поры являются неисправимым дефектом. Для предотвращения их образования в процессе изготовления отливок предусматривается система каналов и отверстий, предназначенных для вывода газа из кристаллизуемого металла.

4. Склонность к образованию трещин. В процессе кристаллизации отливок могут возникать два вида трещин:

- горячие трещины,

- холодные трещины.

Причиной возникновения трещин является неравномерное затвердевание различных по форме и массе частей отливки, в местах сопряжения различных частей (перехода) возникают. Если предел прочности материала в какой-то момент времени становится меньше внутренних напряжений, то в этом случае происходит образование трещин.

Горячие трещины образуются в период первичной кристаллизации сплавов т.е. в момент перехода сплава из жидкого состояния в твёрдое. Такие трещины чаще всего проходят по границам кристалла. Кроме того, причинами возникновения горячих трещин могут быть:

- различные неметаллические включения;

- поры;

- песчаные раковины.

Холодные трещины возникают при вторичной кристаллизации металла, т.е. когда металл находится в твёрдом состоянии. Если различные части отливки подвергаются упругим деформациям, то в этом случае небольшие (тонкие) части отливок сокращаются и охлаждаются быстрее чем массивные. В этом случае между различными частями отливки может возникать деформация и напряжение, которое иногда приводит к образованию трещин. Для предотвращения образования холодных трещин необходимо обеспечить равную скорость охлаждения металл в различных частях отливки.

5. Химическая ликвация или неоднородность слитка по химическому составу

Различают два вида ликвации

1. Внутрикристаллическая – возникает при быстром охлаждении сплавов.

2. Зональная ликвация – неоднородность химического состава по всему сечению слитка.