Пороки литья

При освоении центробежного литья встречаются технологические затруднения, которые приводят к появлению брака.
Ниже рассматриваются наиболее характерные пороки центробежных отливок и указываются меры борьбы с ними.

Поперечные и спиральные трещины. Эти трещины образуются при усадке отливки. Вероятность появления трещин тем больше, чем больше усадка сплава и длина изделия.

Для предотвращения образования этих трещин производят подпрес-совку, т. е. торцовое давление на отливку в процессе ее затвердевания, которое преодолевает трение отливки о стенки изложницы при развитии усадки.

Таблица 68
Сравнительные технико-экономические данные различных способов получения крупных заготовок

На фиг. 268 показана принципиальная схема центробежной машины с подпрессовкой.

Продольные трещины. Первоначально образовавшаяся тонкая корочка металла по мере охлаждения за счет ее усадки отслаивается от стенки изложницы и поверхность отливки лишается опоры. С этого момента корка начинает испытывать напряжения разрыва в связи с действием на нее цен-тробежного ускорения давления жидкого металла.

Если эти напряжения превзойдут предел прочности затвердевшей корки, она разорвется и на поверхности отливки появится продольная трещина. Поэтому надо назначать такое число оборотов изложницы, чтобы суммарные напряжения не превзошли предела прочности корки в данный момент времени.

На фиг. 278 дан график критического числа оборотов, при котором образуются продольные трещины в зависимости от времени с момента начала заливки для стальной трубы диаметром 200 мм. Из графика видно, что отливку следует вращать с постоянной скоростью не более 350 об/мин., однако такая скорость вращения недостаточна для образования плотной структуры.

Поэтому скорость вращения должна быть переменной. На фиг. 279 приведен производственный график работы центробежной машины при отливке стальных толстостенных труб.

Газовые раковины. Газы, выделяю-щиеся при затвердевании отливки под действием центробежных сил, оттесняются к свободной поверхности металла. Однако та часть газов, которая выделяется на по-верхности раздела металла и изложницы, уже после появления твердой корки мо¬жет деформировать последнюю и образо¬вать газовые раковины. Это часто слу¬чается при литье в водоохлаждаемые из¬ложницы. При интенсивном охлаждении изложницы водой поверхностная корка металла получается более прочной и по¬верхностных газовых раковин в отливках бывает мало.

В футерованных изложницах газы беспрепятственно удаляются благодаря газопроницаемости футеровки и наличию вентиляционных каналов в стенке.

Схема образования газовых раковин показана на фиг. 280.

Спаи, заливы. В результате инерционного скольжения по стенке изложницы во время заливки на поверхности отливки образуются спаи, заливы и другие пороки. Появления этих пороков можно избежать, если металл будет заливаться через специальный стержень с отверстиями по периферии, выполняющими роль дождевых питателей (фиг, 281).
Пористость. Вследствие направленного затвердевания отливок, особенно толстостенных, при центробежном литье усадочная и частично газовая пористость сосредоточиваются у свободной поверхности. Поэтому внутрен¬ний диаметр отливки должен иметь обычно увеличенный припуск для механической обработки. В ряде случаев назначение увеличенного при¬пуска может вызвать большие затруднения при проектировании заливочного устройства.
На фиг. 282 показано заливочное устройство, обеспечивающее получение малого внутреннего диаметра отливки.
Плотные отливки с точным размером внутреннего отверстия можно получить «литьем с переливом». Для этого в конце изложницы, противоположном заливке, устанавливается стержневой приемник с заданным отверстием (фиг. 283). В процессе перелива избыточный металл, протекая по внутренней поверхности отливки, питает и подогревает отливку. Это обеспечивает направленность затвердевания и снижает количество усадочной пористости.

ЛИТЬЕ ЦЕНТРИФУГИРОВАНИЕМ

Способ литья центрифугированием применяется для производства фасонных деталей. Металлические формы располагаются по периферии планшайбы машины с вертикальной осью вращения.

На фиг. 284 приведен такой тип машины, а на фиг. 285 — расположе¬ние форм на планшайбе машины.

Для фасонных деталей применяют и футерованные формы: при этом используются набивная просушенная футеровка, собранная из сухих стержней, и комбинированная футеровки. Возможна также заливка деталей и в песчано-глинистые формы, устанавливаемые на планшайбе машины соответственно условиям заливки металла.

При этом соблюдается принцип центробежного литья. Скорости вращения шпинделя машины устанавливаются также аналогично скоростям вращения при центробежном литье.