Рідкий метал може також захоплювати гази з порожнини форми.
Газові раковини
Газові раковини є порожнини в виливці, утворені виділенням з металу або впровадження в метал газів. Поверхня таких раковин гладка. Газові раковини можуть бути поодинокими і груповими.
Механізм утворення газових раковин та методи їх попередження пов'язані з джерелом газоутворення.
Якщо гази виділяються з форм і стрижнів, то дефект утворюється в результаті механічного проникнення газу в рідкий розплав з поверхні розділу метал - форма. Це явище часто супроводжується видимим ефектом кипіння розплаву або викидом його з форми.
На межі розділу метал - форма гази практично присутні завжди, проте впровадитися в метал вони можуть тільки за умови, якщо надлишковий газовий тиск у формі або стрижні буде перевищувати опір з боку металу, залежне від висоти стовпа металу над відповідною точкою форми або стрижня і від питомої ваги рідкого сплаву.
При тиску газу і наростання протитиску металу скипаючи не відбудеться.
Візуально слабке кипіння практично не спостерігається. Сильне кипіння супроводжуються зовнішнім ефектом - викидом металу з чаші.
Якби метал у формі охолоджувався дуже повільно, то газові бульбашки могли спливти і вийти з нього, тоді в литві не було б газових раковин. Проте в ливарній формі відбувається порівняно швидке охолодження рідкого металу, він твердне спочатку з поверхні, а потім по всьому перетину стінки виливка. При утворенні затверділої кірки металу видалення бульбашок газу з тіла виливки практично неможливо.
|
|
|
При відкритій формі газові бульбашки видаляються безперешкодно до моменту утворення на відкритій поверхні виливки затверділої кірки металу. Якщо ж до певного моменту часу стінка форми стала газонепроникної (через спікання фарби, оплавлення поверхневого шару суміші або конденсації вологи), то утворювалась газова раковина.
Залежно від зовнішнього вигляду дефекту розрізняють газову шорсткість (при поганому змочуванні металом матеріалу форми), дрібні підкіркові раковини (при хорошому змочуванні металом матеріалу форми) або підкіркові великі газові раковини.
При повільному затвердінні металу підкіркові раковини збільшуються, об'єднуючись із знов спливаючими газовими бульбашками поглинаючи гази, розчинені в рідкому металі. При використанні газонепроникної форми тривалість кипіння не повинна перевищувати тривалості заповнення металом, оскільки видалення газових бульбашок в незаповнену форму відбувається безперешкодно, як і у відкритій.
Якщо кипіння відбувається в період затвердіння металу, то видалення газових бульбашок малоймовірно, тому що навіть тонка кірка металу (0,1 мм), дотична зі стінкою форми, що має невелику підйомну силу. Так можуть утворитися підкіркові газові раковини і пористість.
|
|
|
При наявності міцної і товстої затверділої кірки металу газ не потрапивши в виливок, але може кірку деформувати. При цьому утворюються дефекти типу газової шорсткості або зовнішньої газової раковини Особливо часто зовнішня газова раковина виникає в теплових вузлах виливки, що оточують стрижень, коли тиск газу підвищений. У тих випадках, коли відбувається кипіння від стрижнів, розташованих у нижній частині форми, а на литві утворилася кірка, газові бульки піднімаються в вертикальних стінках виливків, окремі дрібні бульбашки скупчуються у верхній частині виливка (зазвичай потовщеною), зливаються один з одним і утворюють великі раковини у поверхні виливки, такі раковини часто виникають у великих виливках типу станин. Наскрізна газова раковина - зазвичай утворюється близько виступаючих дуже тонких частин стрижнів, де газоутворення відбувається більш інтенсивно, ніж близько плоских стінок. Виникає безперервний газовий потік з пор стрижня, «прошивають» стінку виливки. Цей дефект часто виявляють, наприклад, в головках блоку тракторних двигунів. Іноді його утворення сприяють газоутворній й включенні в суміші або формі (дерев'яні солдатики, грудки глини, місцеве скупчення сполучних матеріалів і т. д.).
|
|
|
Гази можуть механічно захоплюватися металом і безпосередньо в порожнині ливарної форми при заливці. Захоплені таким чином бульбашки газу можуть залишитися в литві і утворити газові раковини. Струмінь металу, що випливає з ковша, захоплює повітря в ливникову воронку або чашу, звідки бульбашки повітря можуть разом з металом далі - в порожнину ливарної форми.
Розпорошена, неправильної форми струмінь металу захоплює більше повітря, ніж струмінь правильної форми - кругла. Кількість повітря, що потрапляє в стояк, залежить також від конструкції і обсягу литниковой чаші. При великому обсязі металу в чаші ймовірність спливання газових бульбашок збільшується; бурхливе перемішування металу приводить до появи в чаші кругових потоків металу і утворення вихрової воронки, через яку засмоктується повітря в ливарну форму. Вихрова воронка особливо часто виникає при низькому рівні металу в чаші, а також при великій висоті падіння струменя з ковша і переривчастої заливці металу в форму. Засмоктування повітря і газів можливо також у всіх газопроникних каналах литникових систем, особливо в місцях, де струмінь металу обтікає гострі кути стояків. У подібних місцях струмінь металу звужується, відходить від стінок каналу, а в утворенні зазору надходять гази, що виділяються з матеріалу форми або стрижнів. Це явище посилюється зі збільшенням діаметру стояка. Бульбашки повітря можуть вийти з розплаву в шлакоуловлювача, а якщо засмоктування повітря в елементах литникової системи припиняється до закінчення заповнення форми, то внесені бульбашки газів можуть піти з порожнини форми. В іншому випадку видалення газових бульбашок малоймовірно, і в литві утворюються групові газові раковини. Часто разом з газовими раковинами в литві виявляють шлакові включення. Такі комбіновані дефекти вказують на неправильно виконану ливникову систему або на неправильних режимах заливкових форм.
|
|
|
Рідкий метал може також захоплювати гази з порожнини форми.
Зазвичай гази скупчуються в порожнинах, розташованих у верхній напівформи, особливо, при високій швидкості заливки. У піщано-глинистих формах захоплений металом газ може піти через газопроникні стінки (при порівняно повільній швидкості заливки), а в металевій формі це неможливо. Утворені таким чином повітряні «мішки» сприяють виникненню відкритих великих газових раковин, що вражають верхні виступаючі частини виливків. При хорошому змочуванні металом поверхні форми ці дефекти можуть бути закритими тонкою скоринкою металу. Особливо часто повітряні мішки утворюються у великих формах, що мають протяжні горизонтальні верхні площини, які виконані з використанням малогазопроникних полупостоянной верхньої опоки.
Причиною утворення раковин можуть бути гази, що виділяються з предметів, що встановлюються в форму: холодильників, шпильок, солдатиків, азбестових прокладок і т. д. Якщо поверхня цих предметів покрита іржею або сконденсованої вологою, то при контакті з металом відбувається газоутворення, що приводить до виникненню в відливках місцевих зовнішніх або внутрішніх газових раковин. Аналогічним чином утворюються газові раковини від прокладки глини в знаках стрижнів і по роз'єму форм, від шматків формувальної суміші та глини, що потрапили в порожнину форми.
У формах для великих і важких виливків щоб уникнути прориву металу по роз'єму при заливці укладають шар прокладки глини, яка містить 20-30% вологи. Газоутворення сирої глини в 5-8 разів більше, ніж формувальної суміші. Утворені при контакті глини з металом гази часто проникають до гнізда частини виливки, утворюючи газові раковини різних розмірів. Іноді при надмірно товстому шарі прокладки глини раковини можуть бути значних розмірів (завдовжки до 3 м).
Дата добавления: 2015-12-17; просмотров: 14; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!