Формирование макроструктурных зон в отливках.

По сечению отливки структура не является однородной и в зависимости от технологических условий может формироваться трехзонное строение или различные частные случаи.

1) Наружная зона мелкозернистых кристаллов:

Эта зона возникает в том случае, когда поверхностный слой расплава резко переохлаждается при заливке металла и при этом образуется большое количество центров. Эти центры образуются на межфазной границе металл-форма. В результате появления большого числа зародышей выделяется значительное количество тепла, переохлаждение быстро снижается и зарождение прекращается. Глубокое переохлаждение приводит к очень мелким зернам. Ориентация зерен носит случайный характер. Это приводит к тому, что растущие кристаллы препятствуют возникшему росту и быстро выклиниваются. Поэтому наружная зала носит малую толщину. Именно эта зона обладает наиболее высокими свойствами, ее называют литейной коркой

Как только возникают кристаллы наружной зоны, возникает взаимный дисбаланс между количеством тепла отводимым в форму и количеством тепла, поступающего из осевой зоны отливки где металл может находиться в перегретом состоянии.

(а) Если q_ф> q_ж, тогда рост наружной корки продолжается.

Q _ф=qж+L

> 0 наружная корка устойчива

ЕСЛИ q_ж> q_ф, тогда (б, в) < 0 наружная зона может частично или полностью оплавиться.

Глава 6. Жидкотекучесть

Жидкотекучесть – способность сплавов заполнять форму в процессе выделения твердой фазы.

Жидкотекучесть является важной физико-химической характеристикой сплавов и относится к литейным свойствам сплавов. Литейные свойства являются комплексными характеристиками, включающими как свойства металла, так и условия его взаимодействия с формой. Литейные свойства определяют на специальных пробах, конструкция которых учитывает технологию получения литой заготовки и особенности затвердевания металлов.

Пробы, используемые для испытания сплавов на жидкотекучесть.

· Проба Руффа

Испытания на этой пробе показали, что воспроизводимость этой пробы низкая, поскольку она требует горизонтирования.

· Проба Керри

Использование сливного резервуара позволило стабилизировать годродинамический напор металла. Спираль позволила снять вопрос горизонтирвания. Недостатки: форма разовая, регистрация температуры заливки производится в ковше.

· ЦНИИ ТМАШ

· U-образная форма (проба Нехедзи-Самарика)

Постоянная металлическая форма.

· К-проба (проба Нехендзи-Купцова)

Постоянная металлическая форма. Регистрирует целый набор литейных свойств: жидкотекучесть, литейная усадка, концентрированная усадочная раковина, трещиноустойчивость.

· Проба вакуумного всасывания

Характер применяемой пробы должен отражать технологические условия формирования отливки из исследуемых сплавов.

(t₀)_T– температура образования НТФ притечении – температура остановки (температура нулевой жидкотекучести)

Практическая жидкотекучесть отражает влияние одинаковой технологии выплавки и температуры заливки при разных составах сплавов.

Чтобы поставить сплавы в одинаковые условия необходимо заливку производить при перегреве одинаковым над t₀:

t₀как правило неизвестно. λ _истопределить затруднительно.

Тепловой расчет жидкотекучести.

Рассчитаем протяженность пути проходимого потоком металла при заливке с некоторым перегревом до его остановки.

Теплопередачу между формой и металлом для головной части необходимо рассматривать по закон Ньютона:

- время течения перегретого металла

τ _T– полное время течения

m₀ – критическое содержание твердой фазы, при котором жидко-твердая смесь прекращает течь

Длина пути, пройденного металлом до остановки, определяется тремя группами факторов: технологическими, теплофизическими и физико-химическими.

Механизм остановки потока

m₀ = 0.7-0.8

Остановка потока в узко интервальных сплавах происходит в результате перемерзания сечения канала в условиях последовательного затвердевания.

Остановка узко интервального сплава происходит после выделения 70-80% твердой фазы, то есть эти сплавы отличаются повышенной жидкотекучестью.

При течении широко интервальных сплавов объемный характер кристаллизации вызывает появление кристаллов в объеме потока, при этом основное скопление твердой фазы, происходит в головной части потока, где температура металла наиболее низкая.

Остановка потока происходит вследствие сцепления кристаллов, и образования пульпы, вязкость которой препятствует дальнейшем течению.

20-30% твердой фазы в виде дендритов, чтоб произошла остановка потока. Таким образом, широко интервальные сплавы должны иметь пониженную жидкотекучесть.

⇐ Предыдущая9101112131415161718Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. II. Определение площади зоны заражения АХОВ.
2. Pиc. 18. График статического зондирования
3. XIII. Формирование и обнародование рейтингового списка и списка абитуриентов, рекомендованных к зачислению
4. XXIV. Охрана труда при работах в зоне влияния
5. Абсорбционные ткани. Формирование, строение и выполняемые функции.
6. Актуальность ГЛПС определяется расширением ареалов природных очагов, ростом заболеваемости, формированием тяжелых форм с высокой летальностью и большими экономическими затратами.
7. Алгоритм кормления тяжелобольного через назогастральный зонд
8. Анализ деятельности и формирование критериев оценки кандидатов
9. Анализ запаса финансовой устойчивости (зоны безубыточности) предприятия
10. Анализ туристских ресурсов для разработки экологического тура в туристической зоне
11. Анализ функциональной связи между затратами, объемом продаж и прибылью. Определение безубыточного объема продаж и зоны безопасности предприятия
12. Анатомия глотки. Физиология воспроизведения голоса. Резонаторная функция.