Рыхлость металла что это

Усадочная раковина – представляет собой полость, образовавшуюся вследствие уменьшения объема жидкого металла при его затвердевании (рисунок 2).

Внутренняя поверхность усадочной раковины неровная, с мелкими выступами и впадинами. В открытой раковине поверхность покрыта пленкой оксидов, вследствие контакта металла с воздухом.

В усадочной раковине скапливаются неметаллические включения, всплывающие из жидкого металла на его поверхность.

Причина образования усадочной раковины — уменьшение объема металла при затвердевании.

Рыхлость металла что это

Рисунок 2 – Усадочная раковина

Пузыри (рисунок 3) в литом металле представляют собой полости (округлые, овальные или продолговатые), образовавшиеся в результате выделения газов при кристаллизации.

Рыхлость металла что это

Рисунок 3 – Схема расположения подкорковых пузырей в непрерывном слитке:

а – листовой слиток; б – сортовой слиток

Корочки (рисунок 4) представляют собой участки металла, загрязненные неметаллическими включениями располагаются в объеме слитков или у поверхности. Могут быть темными или светлыми.

Рыхлость металла что это

  • Рисунок 4 – Корочки в образце ступенчатой обработки
  • Темная корочка — дефект макроструктуры, представляющий собой участки различной формы, характеризующиеся плохой полируемостью и повышенной травимостью из- за наличия неметаллических включений и повышенного содержания примесей (серы, фосфора).
  • Светлая корочка — дефект макроструктуры нижней части слитка; имеет вид светлых полос, сопровождающихся неметаллическими включениями.
  • Формирование светлых корочек связано с перерывами в разливке (металл успевает окислиться и загустеть, а следующие порции жидкого металла проталкивают его в тело слитка) и с медленной разливкой металла, имеющего низкую температуру.

Завороты корки (рисунок 5) — дефект представляет собой завернувшиеся корки металла, окислившиеся заливины и брызги, расположенные у поверхности слитков.

В деформированном металле дефект представляет собой разрывы или частичное отслоение, образовавшиеся в результате раскатки завернувшихся корок или брызг.

Дефект выявляется при осмотре поверхности и может быть точно классифицирован на прутках по внешнему виду и путем микроанализа.

Рыхлость металла что это

Рисунок 5 – Схематическое изображение заворота корки на деформированном прутке

Межкристаллитные трещины — представляют собой тонкие нарушения сплошности, образующиеся по границам кристаллов при низкой прочности этих границ.

Располагаются межкристаллитные трещины и прослойки преимущественно в осевой зоне слитков, а иногда и по всему сечению слитков.

Причиной образования межкристаллитных трещин является усадочные напряжения в участках металла, затвердевающего в последнюю очередь при малой прочности связи между кристаллами, которая особенно резко проявляется в присутствии на их границах неметаллической фазы.

Трещины горячие (рисунок 6) — извилистые, окисленные разрывы металла, более широкие у поверхности и сужающиеся вглубь, образовавшиеся в период кристаллизации металла вследствие действия растягивающих напряжений, превышающих прочность наружных слоев слитка.

Рыхлость металла что это

  1. Рисунок 6 – Схематическое изображение горячих раскатанных трещин на прутках:
  2. а — продольная трещина; б – косая трещина
  3. Рыхлость металла что это Продольные раскатанные трещины (рисунок 7) — это продольные узкие разрывы металла с плотно сжатыми и редкими ступеньками.
  4. Рисунок 7 –Внешний вид продольной раскатанной горячей трещины на блоке Стали 20
  5. Поперечные и наклонные раскатанные трещины (рисунок 8)- представляют собой грубые разрывы поперечной ориентации, часто языкообразной формы, сопровождающиеся иногда пленами. Образование трещин предопределяют многочисленные технологические факторы:
  6. — перегрев жидкого металла;
  7. — повышенная скорость разливки металла;
  8. — повышенное содержание серы;
  9. — пониженная теплопроводность металла.

Рыхлость металла что это

Рисунок 8 – Поперечные и наклонные раскатанные трещины: а) листовой пруток; б) сортовой слиток. 1 – трещина перпендикулярная граням; 2 — трещина искажения; 3 – осевая трещина

Неметаллические включения (загрязнения) – бывают двоякого рода и происхождения: включения неметаллических частиц, попавших в металл извне (шлак, графит, песок); включения частиц окислов, сульфидов, нитридов, образующихся внутри металла вследствие химического взаимодействия компонентов при расположении и заливке сплава. Они располагаются в виде цепочек или сетки преимущественно по границам зерен. Могут служить источниками зарождения трещин.

В деформированном металле загрязнения вытягиваются вдоль направления деформации и образуют дефекты, называемые волосовинами (рисунок 9).

Рыхлость металла что это

Рисунок 9 – Волосовины на валу

Коробление – искажение геометрии и конфигурации отливки. Обнаруживается после остывания отливки и заварки.

  • Причины возникновения:
  • — неравномерное охлаждение и усадка частей отливки, вызывающее появление внутренних напряжений, которые превосходят предел текучести металла;
  • — малая жесткость конструкции отливки;

— неправильная укладка деталей при термической обработке и т. д.

Ужимины — длинные узкие вмятины в теле отливки. Причины возникновения:

— нарушение технологического приготовления формовочной смеси, неравномерное уплотнение формы, вызывающее неравномерное расширение слоев формы при заполнении ее металлом.

Несоответствие герметичности отливки техническим требованиям чертежа. Отливки не выдерживают испытания на герметичность. Причины возникновения:

— повышенная пористость и усадочная рыхлость, неправильно подобран тип сплава.

Контроль дефектов пористости при литье под давлением — Блог Станкофф.RU

Рыхлость металла что это

Литьё под давлением — отличный метод изготовления больших объемов деталей из алюминия, цинка или магния. По сравнению с другими методами производства детали, изготовленные методом литья под давлением, имеют превосходную чистоту поверхности; сохраняют неизменные характеристики и допуски, а также на их производство тратится меньше сырья.

С помощью литья под давлением изготавливаются различные промышленные и коммерческие продукты, в том числе блоки и кожухи двигателей, радиаторы, фитинги, кронштейны и множество других комплектующих.

При выборе метода литья под давлением для производства изделия необходимо решить проблему пористости. Несмотря на то, что дефекты пористости неизбежны, их все же можно контролировать. Цель этой статьи — объяснить, что вызывает пористость и как управлять ею, используя передовые методы проектирования для достижения превосходных результатов.

Пористость означает наличие небольших отверстий, пустот или воздушных карманов в металле.
Пористость обычно возникает из-за того, что воздух задерживается между штампом и металлом, часто оставляя пустоты в верхней части изделия.

Она также может быть вызвана чрезмерным заполнением формы, что приводит к преждевременному затвердеванию.

Кроме того, пористость может возникнуть, когда воздух, нагнетаемый для подачи расплавленного металла в форму, не вытесняется или не может выйти через вентиляционные отверстия.

  • Конструкция форм и литых деталей;
  • Чистота металла или состав сплава;
  • Давление аппарата и скорость литья;
  • Усадка по толщине стенки материала;
  • Слишком большое количество смазки в пресс-форме;
  • Пресс-формы с острыми углами;
  • Низкие температуры для металлов;
  • Металл с содержанием воздуха.

Распространенным методом проверки пористости является рентгеновский снимок материала, использование компьютерной томографии или вырезание и полировка образца заготовки для анализа под микроскопом.

Различные виды пористости в материалах имеют разную степень выраженности. В некоторых случаях она допустима, но лучше всего свести ее появление к минимуму.

Чтобы контролировать пористость, работайте со всеми вашими коллегами над разработкой эффективного и высококачественного процесса литья под давлением.

Важно контролировать процесс литья, чтобы обеспечить равномерное давление по всей отливке.

Чтобы предотвратить образование газовой пористости, часто называемой пузырьками, внутри отливок при охлаждении, материал можно расплавлять в вакууме или в газовой среде с низкой растворимостью. Часто для этих целей используется такой газ как аргон.

Дегазация материалов после плавления и их фильтрация перед использованием металла для литья может принести пользу, если причиной пористости является образование оксидов.

Металлургические дефекты, такие как горячие трещины и тепловые узлы, возникают в результате проблем с охлаждением. Чтобы избежать этого, необходимо правильно охлаждать локальную область отливки. В случае постоянного появления тепловых узлов необходимо скорректировать методы охлаждения. Потребуется либо большее количество форсунок в матрице, либо более локализованные каналы охлаждения.

Раковина, пустота и пористость — это термины, используемые для описания дефектов в отливке, хотя конкретные термины зависят от их природы, частоты, формы и расположения. Дефекты и причины (перечисленные выше) могут влиять или не влиять на общую эффективность вашего изделия.

Тем не менее, цель состоит в том, чтобы по возможности уменьшить или устранить дефекты пористости. Дефекты должны быть проанализированы с точки зрения причин их возникновения. Процесс литья под давлением, конструкция или используемый материал могут привести к образованию пористости, а иногда и все вместе.

Поставщики услуг литья под давлением и производители качественных изделий обычно обнаруживают дефекты в процессе проверки конструкции, хотя дефекты также могут быть обнаружены во время механической обработки. Крайне важно определить наилучший способ решения проблем в зависимости от типа, местоположения и частоты дефектов.

Важно, чтобы вы совместно с вашими партнерами определили, какая пористость является приемлемой. По возможности предоставляйте партнеру всю необходимую информацию и делитесь отливками, чтобы помочь в устранении дефектов.

В литых деталях поверхность является наиболее термически устойчивой частью детали. В районе 0,5 мм от поверхности после затвердевания пористость практически отсутствует.

Во время процессов механической обработки, таких как нарезание резьбы и нарезание отверстий, в глубоких частях отливки могут открываться поры.

Когда отливки используются для гидравлических цилиндров или коллекторов, они должны выдерживать давление воздуха или жидкости, поэтому поры должны быть загерметизированы после механической обработки.

Для эффективной герметизации отливок часто на поверхность наносится вакуумная пропитка. Обычно этот процесс состоит из трех шагов:

  1. Для удаления воздуха, попавшего в микропоры, деталь помещают в камеру и вакуумируют.
  2. При положительном давлении воздуха полимерная смола, закачивается в микропоры и затем герметизируется.
  3. Отлитая деталь полностью отверждается после пропитки и вынимается из камеры. Обработка поверхности для этого типа таких материалов считается одноразовой и постоянной.
Читайте также:  Сварка сетки нержавеющей стали

Советуем вам прочитать статьи опубликованные в нашем блоге ранее: «‎Особенности лазерной резки труб [Ключевые технологии]»‎ и «‎40 интересных фактов о металлах»‎.

Если вам понравилась статья, то ставьте лайк, делитесь ею со своими друзьями и оставляйте комментарии!

Пористость

Рыхлость металла что это Пористость — совокупная характеристика размеров и количества пор (несплошностей с близкими размерами во всех трех измерениях) в твёрдом теле, которые образуются в материале при его изготовлении или эксплуатации. Различают (в огнеупорных изделиях, кусковых материалах, уплотн. литейных формах, металлах и сплавах) пористость: общую, открытую и закрытую. Пористость в металле отливок является дефектом (не для пеноматериалов).

Общая пористость — один из показателей свойств огнеупорных изделий и кусковых материалов. Общую пористость определяют отношением суммарного объёма закрытых (не насыщенных жидкостью при проведении испытаний) и открытых пор образца к его объёму, %. ГОСТ 2409-80.

Открытая пористость — один из показателей свойств огнеупорных изделий и кусковых материалов. Открытую пористость определяют отношением объёма открытых пор образца (пор, насыщаемых жидкостью при проведении испытаний) к объёму образца, в процентах. ГОСТ 2409-80.

Закрытая пористость — один из показателей свойств огнеупорных изделий и кусковых материалов. Закрытую пористость определяют как отношение объёмов закрытых пор и материала, выраженное в процентах.

Различают макро-, микро- и субмикропоры. Макропоры выявляются визуально, невооружённым глазом или при небольшом увеличении, микропоры — с помощью световых микроскопов, а субмикропоры — при исследовании в электронных микроскопах.

Пористость характеризуют распределением пор по размерам, максимальному и среднему диаметру пор, показателем пористости, который определяется как отношение суммарной площади пор в сечении к площади рассматриваемого сечения.

Пористость может образоваться при кристаллизации, распаде пересыщенных относительно водорода твёрдых растворов, диффузном отжиге, прессовании и спекании порошков, в процессе разрушения металла. При кристаллизации образуется усадочная пористость, обусловленная меньшим удельным объемом твёрдого металла по сравнению с жидкостью.

Она возникает в междуосных пространствах дендритов в условиях отсутствия питания жидким расплавом. Различают пористость рассеянную, распределенную по всему объему литого металла и зональную пористость, сосредоточенную в определенных участках отливки. (Характеристики пористости для металлургии)

Пористость существенно влияет на технические свойства материалов, такие как теплопроводность, прочность, водопоглощение и другие.

Определение пористости

Для определения пористости существует ряд различных методик, в зависимости от задач и области исследования пористости.

Прежде всего в металловедческих лабораториях для определения пористости, как дефекта литья (газовой, графитовой, усадочной), применяют визуальное наблюдение при различном увеличении (как невооружённым глазом, так и с помощью микроскопов) и сравнение со шкалой эталонов пористости. С методом определения газовой пористости на примере алюминиевых сплавов можно ознакомиться на странице Газовая пористость.

Определение пористости и размеров пор осуществляют также с помощью специальных приборов — это порометры, пермеаметры, порозиметры, сорптометры, пикнометры. В металлургии подобное оборудование, как правило, не применяется (за исключением порошковой металлургии).

Его используют для определения пористости, например, металлокерамики, бетонов, цементостружечных плит, а также других пористых материалов, оценка пористости которых имеет важное практическое значение, так как пористость определяет их долговечность, прочность, жёсткость и другие важные свойства.

Корниенко А.Э. (ИЦМ)

Лит.: 1. Иванов В.Н. Словарь-справочник по литейному производству. – М.: Машиностроение, 1990. – 384 с.: ил.

2. Житников Ю.З., и др. Определение пористости материалов // М.: «Контроль. Диагностика» 2004 №4. — с.40-43. УДК 681.2-52.

См. также Газовая пористость, Графитовая пористость, Усадочная пористость, согласно ГОСТ 19200-80 («Отливки из чугуна и стали. Термины и определения дефектов»).

Усадочная раковина и усадочная рыхлость

Переход металла из жидкого состояния в твердое связан с формированием кристаллической структуры, при которой упаковка атомов более плотная, что приводит к уменьшению удельного объема металла и неизбежной усадке его от 2,0 до 5,3%.

Формирование усадочной раковины в спокойном металле видно из приведенной схемы (рис. 132). Усадка проявляется в виде ворон­кообразной пустоты как результат кристаллизации последова­тельных слоев металла в каждом случае из жидкости пониженного уровня.

Эта усадка приводит к образованию сосредоточенной уса­дочной раковины в верхней центральной части слитка. Неизбежная усадка металла при кристаллизации создает осевую рыхлость (пористость) и рассеянную пористость по всему сечению слитка.

В большинстве случаев осевая рыхлость располагается под уса­дочной раковиной на расстоянии 250—350 мм от нее и распространяется вниз на значительную глубину второй и третьей четверти высоты слитка.

Осевая рыхлость образуется в случае недостаточности питания жидким металлом при кристаллизации осевой области слитка. На макроотпечатках травленых продольных разрезов слитков осе­вая рыхлость выявляется в виде конической V-образной формы, с вершиной, обращенной вниз.

Рассеянная или рассредоточенная рыхлость образует общую по­ристость в раскате слитка. Основной причиной образования рас­сеянной рыхлости является замедленное охлаждение слитка в процессе кристаллизации металла. Развитие крупнодендритных равноосных кристаллов может увеличить рассеянную рыхлость, так как при формировании каждого кристалла повторяется про­цесс местной усадки.

Образование усадочной раковины в какой-то мере взаимосвя­зано с выделением газов из металла.

Усадочные процессы разви­ваются при переходе металла из жидкого состояния в твердое, при этом же переходе резко снижается растворимость газов, что не может не оказать влияния на усадку стали.

Усадочная раковина заполнена газами при давлении до 0,3 Мн/м2 (3,0 ат). В составе газа преобладает водород до 93%.

  • Сумма пустот в слитке, образованных в результате усадки, должна быть постоянной, зависящей от начальной температуры и физических свойств металла, определяющихся его составом:
  • ∑ Vпустот = Vус р + Vус п + Vгаз р
  • Суммарная объемная усадка εv слагается из суммы трех усадок: в жидком состоянии, при затвердевании и в твердом состоянии:
  • ∑ εv = εж + εзатв + εтв
  • Анализируя эти два уравнения, можно сделать вывод, что влия­ние температуры на сумму пустот невелико, так как температура жидкой стали практически меняется в небольших пределах и два последних слагаемых второго уравнения постоянны и не зависят от температуры.

Однако влияние температуры может сказаться на распределении и перераспределении пустот при неизменной сумме всех пустот. Так, например, при разливке горячего металла будут лучше за­полняться микропоры, создающиеся при твердении металла, но будет в большей мере развиваться усадочная раковина.

При раз­ливке холодного металла слиток будет менее плотен, но с меньшей усадочной раковиной. Очевидно, если нет особых требований к плотности металла, то экономически выгоднее разливать его при умеренных температурах, определяющихся технологическими ус­ловиями.

К разливке металла при высокой температуре следует прибегать тогда, когда производится сорт стали, требующей повышенной плотности металла с тщательным контролем макро­структуры.

Меры борьбы с усадочной раковиной и рыхлостью

Развитие усадки по высоте слитка, а также осевой рыхлости нарушают сплошность металла и этим может быть вызван расслой при прокате.

В приусадочных областях, а следовательно, у уса­дочной раковины металл кристаллизуется в условиях недоста­точности металла, поэтому могут быть недостроенные кристалли­ческие ячейки.

Это явление и повышенная загрязненность металла у усадочной раковины формируют металл пониженных механи­ческих свойств и подверженность его коррозии. Эти обстоятельства заставляют отрезать головную часть слитка, где локализуется усадочная раковина, и тем терять до 15% и более металла на каж­дом слитке.

Так как получить слиток спокойной стали без усадочной раковины невозможно, то борьба с усадочной раковиной может быть в направлении создания таких условий кристаллизации, чтобы усадочная раковина была наивыгоднейшей формы, наиболь­шей концентрированности с наивыгоднейшим расположением в го­ловной части слитка. С этих позиций может быть оценено влияние формы изложницы, определяющей расположение усадочной ра­ковины в слитке. Рис 133 представляет схемы кристаллизации слитка в расширяющейся книзу и расширяющейся кверху излож­ницах.

В прямой или цилиндрической изложнице с высоким отношением высоты к поперечному размеру Н/В формируется слиток с узкой углубленной усадочной раковиной. Обычно этому невыгодному расположению раковины сопутствует сильное развитие пористости (осевая рыхлость).

В изложнице,расширяющейся книзу,возможно формирование слитка с вторичной усадочной раковиной.

Изложница, расширяющаяся кверху, позволяет формироваться слитку с более концентрированной выведенной вверх усадочной раковиной с меньшим развитием осевой рыхлости слитка, чем в предыдущих двух случаях.

Таким образом, изложница, расширяющаяся кверху, является более приемлемой для формирования здорового слитка спокойной стали.

Это связано с тем, что в слитке, расширяющемся кверху, тепловой центр размещается в верхней трети слитка в более уширенной части.

В соответствии с этим в верхней части дольше сохраняется жидкое состояние и кристаллизация, происходящая под жидким металлом, получает более длительное и полноценное питание.

Формированию здорового плотного слитка спокойной стали способствует направленная кристаллизация от периферии к оси слитка и снизу вверх.

 Утолщенные стенки в нижней трети изложницы и массивный поддон ускоряют и усиливают теплоотвод по крайней мере в первые моменты отвердевания слитка, что повышает интенсивность затвердевания слитка снизу и с боков и уменьшает глубину распространения осевой рыхлости.

Потери тепла зеркалом жидкого металла в верхней части слитка приводят к затвердеванию металла сверху (образуется мост).

Читайте также:  Анализ металла вихрь ам

 Замораживанию металла сверху слитка способствует расширение изложницы кверху, так как в этом случае открытое зеркало жидкого металла будет наибольшим.

Применение прибыльных надставок нейтрализует это явление, уменьшает теплопотери лучеизлучением открытой поверхности жидкого металла, сохраняя большие массы жидкого металла более длительное время.

Главное назначение прибыльных надставок — сохранение запаса жидкого металла для компенсации усадки при кристаллизации стали в изложнице. Соответственно этому усадочная раковина оказывается в большей степени концентрированной и выведенной в прибыльную часть слитка.

Прибыльные надставки конструируются из соображений создания достаточного запаса жидкого металла для питания им затвердевающего слитка, сохранения этого запаса металла в жидком состоянии до окончательного отвердевания тела слитка и уменьше­ния открытой поверхности жидкого металла.

Обычно эти задачи обеспечиваются, если масса прибыльной части составляет 15—16% массы слитка, диаметр или поперечный размер низа прибыли к свету меньше на 40—50 мм тех же размеров верха изложницы. Для уменьшения теплопотерь и сохранения металла прибыльной части в жидком состоянии в течение более продолжительного времени надставки футеруют с внутренней стороны.

Надставка (рис. 134) квадратного или прямоугольного сече­ния обычно футерована шамотным кирпичом. Форма этой над­ставки нерациональна тем, что металл быстро затвердевает в углах прибыли. Для компенсации этого приходится увеличивать объем прибыли, из-за чего увеличивается обрезь слитка, доходя до 16 и даже до 20% от массы слитка.

Надставка круглого или овального сечения более рациональна по сравнению с предыдущей, в результате чего головная обрезь уменьшается до 15—16%. Надставки этого типа обычно футеруются набивной массой, состоящей из шамотного боя и шамот­ного порошка с добавкой 10% глины на связке из жидкого стекла. Такая футеровка может выстоять до 80 разливок.

Надставка плавающего типа нижним основанием входит в из­ложницу. До разливки надставки опираются на деревянные брусья или клинья, которые по окончании разливки выбиваются, и надставка опускается с твердеющим металлом.

Это уменьшает обрезь металла, так как расход металла на прибыль составляет всего 13—14%.

Надставка футерована специальным кирпичом, так что между футеровкой и телом надставки создается воздуш­ный зазор, что значительно сокращает большие потери тепла.

Поскольку сохранение жидкого металла в прибыльной части до полного затвердевания слитка способствует сокращению уса­дочной раковины, уменьшению обрези слитка, формированию более здорового слитка, целесообразно обогревать прибыльную часть слитка.

Однако предложения и попытки осуществления электродугового или газового обогрева не нашли применения из-за сложностей оборудования и организации.

В настоящее время большое распространение имеет применение термитных (люнкеритовых) смесей для обогрева верха прибыли. Эти смеси состоят из экзотермических восстановителей алюминия, кремния, углерода, богатого кислородоносителя, обычно берут боксит, богатая марганцевая руда, окалина и т. д., шамот выпол­няет роль наполнителя.

Смеси составляются такими, чтобы кало­рийность их была не ниже 2,3—2,5 Мдж/кг (550—600 ккал/кг) и зажигались они при температуре не выше 400—600° С. Состав применяющихся люнкеритов весьма разнообразен и различается в зависимости от марки выплавляющейся стали и от завода, на котором была разработана и применяется смесь.

Люнкериты трех передовых заводов приведены в табл. 31.

Следует заметить, что в настоящее время разработан способ утепления прибыльной части слитка, применяют люнкериты в ка­честве экзотермических обмазок внутренней футерованной поверх­ности надставки или смеси для набивки футеровки. В последнем случае головная обрезь слитков уменьшается до 8 %.

ПОИСК

    Коррозионная стойкость сталей существенно снижается вследствие ряда факторов, к которым относятся усадочные раковины, ликвационная рыхлость (неравномерное распределение примесей по всему объему), красноломкость, хладноломкость, наклеп (поверхностное упрочнение металлов) и т. д.

Интенсивность коррозии возрастает также под воздействием знакопеременных нагрузок (коррозионная усталость металла). [c.13]     Макроанализ дает возможность обнаруживать ряд дефектов 1) в литом.

металле величину и форму усадочных раковин, усадочную рыхлость, усадочные трещины и пузыри, наличие ликвационной зоны, макропоры и загрязненность, волосовины, флокены и т. д., 2) в металле после его обработки давлением или после механической обработки — направление волокна при пластической деформации, трещины, волосовины, закаты, флокены и т. д.

3) в металле после термической обработки — трещины 4) по макроструктуре сварного шва устанавливается характер первичной кристаллизации и дефекты сварного шва, характер сплавления основного металла с наплавленным, очертание и глубина зоны термического влияния и макроскопические трещины в ней и др.

Кроме того, макроанализ позволяет измерить глубину зон цементации и обезуглероживания. [c.60]

    Различают механические, физические, химические (коррозионные) и термические пороки они проявляются в виде трещин, раковин, инородных включений, структурных искажений, явлений ползучести (крип), ликвационной рыхлости и т. д. [c.262]

    Большое количество деталей механического и технологического оборудования (тавровые балки, рельсовые конструкции) получается в результате прокатки металлургического слитка, но усадочная раковина при этом не устраняется, а только изменяет очертания в соответствии с изменением формы фасонной детали. По новым стандартам на мартеновские и бессемеровские прокатные изделия усадочная раковина и окружающая ее зона ликвационной рыхлости полностью должны устраняться при розливе стали в изложницы с уширяющейся верхней (головной) частью. [c.263]

    Ликвационная рыхлость — дефект, возникающий при затвердевании металлургического слитка в результате неравномерного распределения примесей и попадания их вследствие диффузии в центральную часть слитка, вблизи усадочной раковины рыхлость в средней зоне слитка может привести к неожиданному излому шейки или коленчатого вала двигателя, особенно при ослаблении шейки, если вал обрабатывался резанием, а не ковкой. [c.263]

    Ликвационная рыхлость возникает при затвердевании отливок из-за неравномерного распределения в их объеме примесей. [c.129]

    Наличие в металле ликвационной рыхлости может привести к неожиданным поломкам изделий, особенно при наличии знакопеременных нагрузок в условиях воздействия агрессивной среды. [c.129]

    Образцы в виде тонких дисков далеко не всегда удобны, особенно, если речь идет об отливках.

В этом случае образцы нарезаются из крупного слитка, и почти вся поверхность их, подвергаемая действию агрессивной среды, имеет иные свойства и строение, чем поверхность, образованная соприкосновением с материалом формы.

На поверхности дисков может сказаться влияние ликвационной зоны, усадочной рыхлости и транскристаллизации. На поверхности литого изделия этих пороков, как правило, нет. Подобные диски могут обладать заметно меньшей коррозионной стойкостью, чем металл в изделии. Прим. ред. [c.467]

Основы техники безопасности и противопожарной техники в химической промышленности Издание 2 (1966) — [ c.263 ]

© 2022 chem21.info Реклама на сайте

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Cтраница 3

Самый большой вред РїСЂРёРЅРѕСЃРёС‚ остающийся РІРѕРґРѕСЂРѕРґ, содержание которого больше, чем РїСЂРё нормальной температуре окружающей среды, благодаря чему резко увеличиваются трещинообразо-вание, пористость металла Рї понижается его вязкость. Эти внутренние напряжения РЅ РїСЂРёРІРѕРґСЏС‚ Рє зарождению трещин.  [31]

Как указывалось, кремневосстановительные процессы РїСЂРё сварке электродами СЃ целлюлозным покрытием являются нежелательными главным образом потому, что РѕРЅРё, нарушая механизм десорбции Рќ2, повышают пористость металла шва.  [32]

Жесткие требования ( ГОСТ 801 — 78 Рё ГОСТ 21022 — 75) предъявляются Рє чистоте РїРѕ неметаллическим включениям, карбидной сетке, карбидной ликвации, рыхлости Рё пористости металла. Микроструктура стали РІ рабочем состоянии — мелкоигольчатый ( СЃРєСЂС‹-токристаллический) мартенсит СЃ равномерно распределенными округлыми включениями карбидов.  [33]

Заштрихованные области отвечают составам, РїСЂРё которых сталь СЃ указанным содержанием азота является пересыщенной этим элементом; РїСЂРё затвердевании стали азот выделяется, что РїСЂРёРІРѕРґРёС‚ Рє образованию свищей, пористости металла или рослости слитка.  [34]

Р’Рѕ втором периоде плавки Рё перед выпуском важно, чтобы расплавленный металл РЅРµ поглощал РІРѕРґРѕСЂРѕРґР° РёР· влажных шихтовых легирующих материалов ( влаги), так как это способствует образованию пористости металла РІ слитках. Поэтому перед присадкой феррохром Рё металлический С…СЂРѕРј подогревают РґРѕ красного каления. Р�звесть, ферросилиций Рё РґСЂСѓРіРёРµ шихтовые материалы также должны быть хорошо просушены.  [35]

Р’ цветных сплавах так же, как Рё РІ стали, РїСЂРё штамповке Рё РєРѕРІРєРµ литая крупнозернистая структура превращается РІ мелкозернистую СЃ повышением механических свойств, РїСЂРё этом значительно уменьшается пористость металла. Для штамповки РЅР° молотах, винтовых фрикционных Рё ковочных прессах наиболее часто применяют следующие сплавы: медные — латунь ЛМЦ 58 — 2, Р› РЎ 59 — 1, Р›62; Р±СЂРѕРЅР·С‹ Бр.  [36]

Наличие даже небольших количеств влаги РІ баллоне РїСЂРёРІРѕРґРёС‚ Рє резкому увеличению влажности углекислого газа РїРѕ мере снижения его давления ( СЂРёСЃ. 107), что РІ СЃРІРѕСЋ очередь может вызвать пористость металла шва.  [38]

Р’РѕРґРѕСЂРѕРґ ( почти для всех металлов) Рё азот ( РІ частности для железа) РІ случае значительного пересыщения РёРјРё жидкого металла РїРѕ сравнению СЃ предельной концентрацией РёС… РІ закристаллизовавшемся часто являются РѕСЃРЅРѕРІРЅРѕР№ причиной пористости металла шва. Р’ алюминиевых сплавах может появляться пористость Рё РІ околошовных зонах.  [39]

Р�меющиеся РІ проволоке отдельные примеси влияют РЅР° процесс сварки различно: РѕРґРЅРё примеси улучшают механические свойства металла шва, РґСЂСѓРіРёРµ вызывают интенсивное образование газов или РІСЏР·РєРёС… Рё тугоплавких шлаков РІ сварочной ванне, что РїСЂРёРІРѕРґРёС‚ Рє пористости металла шва Рё загрязнению его неметаллическими включениями.  [40]

Читайте также:  Без соприкосновения с металлом

Алюминиевые сплавы обладают повышенной склонностью к образованию пор.

Пористость металла РїСЂРё сварке алюминия Рё его сплавов вызывается РІРѕРґРѕСЂРѕРґРѕРј, источником которого служит адсорбированная влага РЅР° поверхности РѕСЃРЅРѕРІРЅРѕРіРѕ металла Рё особенно проволоки, Р° также РІРѕР·РґСѓС…, подсасываемый РІ сварочную ванну.  [41]

Большая проплавляющая способность трехфазной дуги позволяет сваривать за один проход без разделки кромок на подкладке из коррозионно-стойкой стали алюминиевые детали толщиной до 30 мм.

РџСЂРё этом резко уменьшается пористость металла шва, так как сварка производится без присадочного металла, Р·Р° счет поверхности которого обычно увеличивается количество РІРѕРґРѕСЂРѕРґР°, поступающего РІ Р·РѕРЅСѓ плавления.  [42]

Основными факторами, затрудняющими сварку латуни, являются испарение Рё угар цинка. Выделение цинка ведет Рє пористости металла шва Рё насыщению РІРѕР·РґСѓС…Р°, окружающего сварщика, парами цинка, вредными для Р·РґРѕСЂРѕРІСЊСЏ.  [43]

На качество готовых труб значительное влияние оказывает микроструктура и чистота металла, степень укова.

Большое скопление неметаллических включений или пористость металла РїСЂРёРІРѕРґСЏС‚ Рє нарушению сплошности, что проявляется чаще всего РІ РІРёРґРµ разрывов, трещин Рё плен РЅР° внутренней поверхности труб, Р° РёРЅРѕРіРґР° РІ РІРёРґРµ расслоений. Это прежде всего относится Рє малопластичным сталям. Поэтому РІРѕ РјРЅРѕРіРёС… случаях структуру металла регламентируют, РЅРµ допуская повышенной пористости Рё большого количества неметаллических включений.  [44]

Многочисленными исследованиями установлено, что пористость металла РїСЂРё сварке алюминия Рё его сплавов вызывается РІРѕРґРѕСЂРѕРґРѕРј. Однако причины возникновения пористости РїРѕРєР° еще РЅРµ имеют достаточно полного теоретического объяснения.  [45]

Страницы:      1    2    3    4

5. Виды дефектов при литье и способы их устранения [1991 Урвачев В.П., Кочетков В.В., Горина Н.Б. — Ювелирное и художественное литье по выплавляемым моделям сплавов меди]

Центробежное и вакуумное (со стопорной разливкой) литье сплавов меди по выплавляемым моделям позволяет получать отливки ювелирных и сувенирных изделий, максимально приближенные к готовым по форме и размерам с минимальным припуском для механической обработки на последующих операциях. Качеству литых поверхностей в точном литье придается большое значение. Точное соблюдение технологии на всех стадиях изготовления отливок (получение восковых моделей, формовка, прокалка, литье), пооперационный контроль обеспечивают их высокое качество.

В точном литье по выплавляемым моделям основными видами брака являются деформация восковых моделей, пористость, облой, газовые раковины, усадочные раковины и рыхлота, шлаковые включения, засор формовочным материалом, горячие и холодные трещины.

Усадочные раковины и пористость, рыхлота

По распространенности пористость представляет собой серьезную проблему при изготовлении изделий методом литья. Анализ многих данных показывает, что усадочные раковины и поры обусловлены рядом причин конструктивного и технологического порядка.

Так, если конструкция модели не обеспечивает направленную и последовательную кристаллизацию отливки, а литниково-питающая система не обеспечивает заполнения полости расплавом в процессе затвердевания, то это неизбежно приведет к образованию пористости.

Поэтому при разработке модели необходимо учитывать все факторы и для каждого шифра отрабатывать конструкцию и литниково-питающую систему. Модель изделия должна согласовываться со специалистами-литейщиками еще на стадии выполнения эскизов.

Визуальный осмотр пористых изделий и микроструктурный анализ показывают, что так называемый брак по пористости представляет собой междендритную усадку, которая образуется во время кристаллизации отливки.

Недостаточное питание отливки и перегрев расплава приводят к резкому увеличению пористости.

Пористость может проявляться и в случае заполнения форм недостаточно нагретым металлом, так как быстрый переход в жидко-твердое состояние в литниковой системе также приводит к образованию пор.

На образование усадочных явлений и рыхлоты существенное влияние оказывает состав сплава. При изготовлении массивных отливок сувенирно-подарочных и художественных изделий из бронзы (с широким интервалом кристаллизации) усадочные поры распределены по всему телу отливок.

Заливка металла при температуре, близкой к температуре ликвидуса, в слабонагретые формы — существенный фактор в борьбе с усадочными порами и рыхлотой. Для получения качественной лицевой поверхности необходимо снижать температуру опоки и заливаемого металла.

В этом случае усадочная пористость, неизбежно образующаяся при литье сплавов с широким интервалом кристаллизации, не проявляется на поверхности, что позволяет получать гладкие отливки; при этом уменьшается также рыхлота.

При использовании для литья сплавов с узким (β-латунь) и средним (нейзильбер) интервалом кристаллизации в отливках с местным утолщением наблюдается, как правило, образование усадочных раковин.

В конструкциях изделий, имеющих массивные части, для ликвидации усадочных раковин в некоторых случаях необходимо применять дополнительные питатели, подводимые в утолщения.

При этом, однако, следует учитывать соотношение площадей в других сечениях.

Разработка литниково-питающей системы и выбор места подвода литника к телу отливки имеют важное значение для получения качественного литья. Особенно это относится к моделям со сложной формой, резкими переходами по сечению отливок.

Усадочные раковины и рыхлоту в деталях различной толщины можно устранить, если подвод литника сделать к тонкому участку. Сечение тонкого участка отливки до застывания в нем металла должно обеспечить заполнение металлом всей полости.

Массивные детали можно отливать через тонкие щелевые литники, что предотвращает разогрев формы, но обеспечивает заполнение ее и устраняет образование рыхлоты.

Газовая пористость хорошо раскисленного металла не проявляется, так как форма обладает достаточно низкой теплопроводностью, что способствует удалению из отливки всех газов.

Облой

Облой в отливках возникает из-за образования в формах трещин, которые заполняются металлом во время литья. Нарушение технологии при форхмовке опок, несоблюдение режима прокаливания форм — все это может привести к появлению трещин.

Отсутствие стабильности по времени затвердевания при использовании формовочной массы одной партии (для которой подобрано водомассовое соотношение и определены другие параметры) также приводят к образованию трещин, особенно в тех случаях, когда продолжительность затвердевания суспензии превышает 30 мин. В большей мере это относится к формомассе «Ювелирная».

Использование для формовки опок различных размеров требует дифференцированного подхода к выбору программ для прокаливания форм в печах. Для больших опок (диаметр 160…

200 мм) временной режим прокаливания при низких температурах (до 300 °С) должен предусматривать более длительный нагрев с целью выравнивания температурного градиента по всему сечению.

Необходимо учитывать, что именно при этих температурах происходят значительные объемные изменения основных компонентов, составляющих формовочную массу. Несоблюдение температурного и временного режимов прокаливания опок неизбежно приводит к образованию трещин в формах.

На некоторых отливках, особенно массивных, наблюдается такой вид брака как «бахрома» — микрооблой. Происходит он в результате неправильно подобранного температурного режима литья. Бахрома образуется как при центробежной заливке металла, так и при стопорной разливке.

Повышенная температура литья, динамический напор расплава приводят к прорыву тонкого слоя затвердевшей корочки и расклиниванию ею формы.

Как правило, расклинивание и образование бахромы наблюдается в тех деталях, где есть острые кромки, которые являются концентраторами локальных прорывов.

Засор в отливках

Отливки засоряются как формовочной массой при низкой прочности форм, так и шлаком, материалом тигля. Выдерживание оптимального водомассового отношения при формовке, соблюдение режима прокаливания опок с учетом выполнения всех требований технологического процесса изготовления отливок обеспечивают максимальную прочность формы, стойкость ее при заливке горячего металла.

Другой причиной засора может быть неправильная сборка восковых моделей в блок. Необходимо, чтобы в месте припайки питателя к стояку были выполнены галтели. В противном случае при формовке небольшие углубления на стояке, оставленные от паяльника, будут заполняться формовочной массой. Образовавшиеся таким образом наплывы при заливке размываются расплавом, что приводит к засорам отливок.

Чистоте тигля и шихтовых материалов следует уделять особое внимание. Шихту необходимо протирать и сушить. Тигли в установках с индукционным нагревом для плавки сплавов меди изготавливают из мелкодисперсного графита.

Прочность тигля при длительном пользовании (более 20 плавок на воздухе) уменьшается, графит начинает осыпаться. Поэтому нужно своевременно заменять отработанный тигель на новый.

При плавке на установке центробежного литья флюс перед разливкой необходимо снимать с поверхности металла.

Образование шлаков зависит от степени загрязненности сплава посторонними включениями. При плавной заливке шлак, как более легкий, оттесняется металлом и в опоку попадает в последнюю очередь. Конструкция литниково-питающей системы обеспечивает чистоту отливок от шлаковых включений.

Загрязненность сплава и слишком быстрое заполнение формы в некоторых случаях могут привести к засорам отливок частицами шлака.

Условия ведения плавки в закрытой камере с инертной средой в машинах со стопорной разливкой не позволяют удалять шлак, однако отливки не засоряются, так как шлак попадает в опоку всегда в конце заливки.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector