Усадка отливок является важнейшим аспектом, который существенно влияет на качество и целостность конечного продукта. Понимание различных типов усадки, связанных с различными материалами, такими как литая стальичугун, а также факторы, способствующие возникновению дефектов, таких как усадочные полости и горячие трещины, имеют важное значение для эффективной практики литья.
Усадка литой стали и чугуна
При обсуждении усадки очень важно различать два основных материала, используемых при отливке:литая стальичугун. Оба материала имеют усадку, но механизмы и скорость могут различаться.
Литая сталь обычно испытывает общую усадку примерноот 1,5% до 2%из расплавленного состояния в затвердевшую форму. Эта усадка происходит в первую очередь из-за теплового сжатия материала при охлаждении. Напротив, чугун имеет более высокую степень усадки, обычно околоот 2% до 3%. Дополнительную усадку чугуна можно объяснить его составом, который включает более высокое содержание углерода, что влияет на его поведение при затвердевании.
Фактическая усадка отливок
Фактическая усадка относится к общему изменению размеров, которое испытывает отливка из жидкого состояния в окончательное твердое состояние. Это может включать как объемную усадку при охлаждении, так и эффекты затвердевания. Правильное проектирование и расчет геометрии отливки необходимы для компенсации этой усадки, поскольку невыполнение этого требования может привести к неточностям размеров и ухудшению механических свойств.
Усадочные полости и пористость
Усадочные полости, также известные как усадочные пустоты, возникают, когда жидкий металл не заполняет форму из-за недостаточной подачи во время затвердевания. Это явление может привести к появлению слабых мест в отливке, что сделает ее подверженной разрушению под нагрузкой. С другой стороны, пористость, часто наблюдаемая в отливках, в первую очередь вызвана захватом газа или неправильным методом заливки, что может еще больше снизить структурную целостность.
Горячее растрескивание и литейные напряжения
Горячие трещины являются еще одной серьезной проблемой при литье. Это происходит, когда отливка все еще находится при повышенной температуре, но уже начала затвердевать. Напряжения, возникающие во время охлаждения, могут превысить предел прочности материала на растяжение, что приведет к его разрушению. Контроль скорости охлаждения и понимание термических свойств материала могут помочь снизить риск образования горячих трещин.
Холодное растрескивание и деформация
Холодное растрескивание возникает после охлаждения отливки до комнатной температуры и часто является результатом остаточных напряжений. Эти напряжения могут возникнуть из-за неравномерного охлаждения, что приводит к дифференциальному сжатию по всей отливке. Такие напряжения также могут привести к деформации, влияющей на окончательную форму и удобство использования отливки.
Чтобы снизить вероятность холодного растрескивания и деформации, крайне важно применять правильные методы охлаждения и процессы снятия напряжений во время и после процесса литья.
Время публикации: 25 октября 2024 г.