Технология получения изделий из металла литьем известна человечеству более четырех тысячелетий. Металлические предметы — оружие, инструменты, украшения, утварь — составляли существенную часть рукотворного окружения человека.
Дефекты литья
И с первых же отливок мастеров-металлургов начали преследовать дефекты литья. В древности способы борьбы с дефектами при литье находили интуитивно. Современная металлургия применят для этого научный подход.
Содержание
- Классификация дефектов отливок
- Пригар
- Приливы
- Дефекты поверхности
- Трещины
- Газовые дефекты
- Изменение структуры металла
- Внутренние дефекты
- Причины возникновения дефектов
- Способы исправления литейного брака
- Вам также могут быть интересны статьи:
Классификация дефектов отливок
В современной металлургии существует несколько классификаций брака при литье.
В зависимости от степени изменения и возможности исправления виды дефектов подразделяют на:
- Условный брак. Отливка имеет недостатки, которые не ухудшают ее рабочие качества. Отливка идет в дальнейшую обработку
- Исправимый брак. Дефекты существенны, но поддаются коррекции тем или иным производственным способом. Например, наплавкой. После исправления брака литья деталь также идет в дальнейшую обработку.
- Окончательный брак. Ремонту не подлежит, поскольку это невыполнимо или очень дорого.
Дефекты литья также делятся по месту их обнаружения. Брак при литье, обнаруженный внутри участка называют внутренним.
Внутренний брак литья
Если же дефект обнаружен при дальнейшей обработке — это внешний брак.
По внешнему проявлению различают следующие основные виды дефектов отливок:
Пригар
Это слой формовочных материалов, спекшихся с металлом, прочно присоединенный к поверхности отливки.
Приливы
Это увеличение размеров отливок, не предусмотренное проектом. Разделяются на
- Заливы.- Возникают по линии стыковки частей формы. Возникают из-за несоблюдения размеров моделей и некачественным соединением частей опок
- Подутость, или распор — получаются из-за давления расплава на рыхлую смесь.
- Нарост возникает вследствие размыва формы потоком расплава при заливке.
- Просечки (гребешки, заусенцы) возникают из-за попадания расплава в повреждения формы или стержня.
Дефекты поверхности
Дефекты при литье часто проявляется в виде пороков поверхности. Сюда относятся
Внешние дефекты литья
- Засоры. Массы зерен земли или шлаков. Вызваны ошибками в проектировании форм, непродуманным расположением литников, несоблюдением технологии складирования и перевозки опок.
- Ужимины возникают при сырой формовке, когда слой земли разрывается в месте конденсации жидкости и в образовавшуюся пустоту затекает расплав.
- Спаи, или неслитины, возникают в зоне контакта слоев охладившегося расплава. Из-за недостаточной температуры эти потоки не могут правильно сплавиться.
- Плены возникают при окислении легирующих добавок.
- Морщинистость, или складчатость, заключается в появлении на поверхности разнонаправленных складок из-за скопления значительных объемов углерода.
- Выпот выглядит как большое количество лопнувших пузырьков и вызывается взрывообразным выделением скоплений графита
- Корольки — дефекты, вызванные разбрызгиванием расплава во время заливки. Шарик металла кристаллизуется и не сплавляется с отливкой.
- Коробление отливки возникает вследствие внутренних напряжений из-за неравномерного остывания
Трещины
Еще один часто встречающийся порок литья — это трещины. Они бывают:
Трещины — деффект литья
- Горячие. Возникают при температуре кристаллизации из-за усадочных напряжений. Приобретают неровный вид.
- Холодные. Возникают при более низких температурах, имеют ровный, прямой профиль.
- Межкристаллические. Свойственны легированным сталям в зонах неметаллических включений.
Газовые дефекты
- Ситовидная пористость — это множество мелких пузырьков в теле детали
- Газовые раковины – каверны большего размера, возникшие из-за выхода и объединения мелких пузырьков.
Изменение структуры металла
Встречается при отливке чугуна, на поверхности детали формируется тонкое включение чугуна другого вида.
Внутренние дефекты
Усадочная пористость
Усадочные пороки возникают ввиду сжатия металла при смене им фазового состояния с жидкого на твердое.
Причины возникновения дефектов
Основные причины возникновения брака при литье
- Несоблюдение технологии литья: режима заливки и охлаждения, состава шихты и земли, порядка изготовления форм и т.п.
- Усадка металла при кристаллизации
- Ошибки при проектировании формы в целом и литниковой системы в особенности
- Недостаточная газопроводимость формы и нарушение вентиляции отливки
Дефект при усадки металла при кристаллизации
При условии соблюдения норм проектирования, состава смесей и технологических режимов литья производство получит качественную отливку, сведя вероятность брака литья к минимуму.
Способы исправления литейного брака
Для исправления поверхностных дефектов применяется механическая обработка — токарная, фрезерная или зачистка.
Фрезерная обработка брака литья
Если при этом размеры детали сократились больше допустимого, применяется наплавка тонкого слоя металла, доводящего размеры до требуемых и, как правило, улучшающего свойства заготовки.
Ультразвуковой неразрушающий метод контроля
Внутренний брак обнаруживается методами неразрушающего контроля. Иногда, если причина образования дефектов — внутренние напряжения, их удается снять путем нагрева и охлаждения по специальной методике. К сожалению, чаще внутренний брак литья исправлению не подлежат.
Источник: