69607

Определение свободной линейной усадки некоторых литейных сплавов

Лабораторная работа

Производство и промышленные технологии

Краткие теоретические сведения Усадка это свойство металлов и сплавов уменьшать линейные размеры отливки в процессе ее охлаждения после кристаллизации до нормальной температуры. литейная форма не будет препятствовать усадке отливки и усадка будет свободной линейной.

Русский

2014-10-07

162 KB

9 чел.

Лабораторная работа 33

Определение свободной линейной усадки некоторых литейных сплавов

Цель работы - изучить влияние затрудненной литейной усадки па качество отливки и научиться определять свободную литейную усадку сплавов с помощью скобы Киппа.

Краткие теоретические сведения

Усадка - это свойство металлов и сплавов уменьшать линейные размеры отливки в процессе ее охлаждения после кристаллизации до нормальной температуры.

Различают свободную и затрудненную усадки металла. Если металл затвердел в литейной форме, которая будет препятствовать усадке металла /отливка имеет выступы, фланцы. отверстия, образуемые стержнями, и т.п./, то усадка будет затрудненной /литейной/. Если отливка имеет простую конфигурацию /без выступов, фланцев, отверстий и т.п./, литейная форма не будет препятствовать усадке отливки и усадка будет свободной /линейной/.

Линейную усадку обычно выражают как разность между линейными размерами формы и остывшей отливки по отношению к первоначальным размерам полости формы в процентах.

Если металл закристаллизовался и охладился до нормальной температуры в литейной форме, то литейная форма и, в особенности, стержни, находящиеся внутри отливки» препятствуют линейной усадке металла, в результате чего в отливке возникают напряжения. Если сплав отливки имеет значительную линейную усадку, а стержневая и формовочная смеси неподатливы, то напряжения, возникающие в отливке, могут превысить прочность сплава и в отливке образуется трещина в горячем состоянии прочность металла ниже, чем при нормальных температурах. Трещины чаще возникают в отливках сложной конфигурации с резкими переходами» от тонких к массивным сечениям.

Кроме возникновения напряжений и трещин линейная усадка сплава может привести к браку отливки по размерам, если при изготовлении модели отливки не учитывалась величина линейной усадки  металла, заливаемого в литейную форму.                                

Для предотвращения брака отливки при изготовлении литейной формы необходимо учитывать линейную усадку сплава. Формовочную и стержневую смеси делают податливыми, чтобы о процессе линейной усадки металла стержень в форма меньше препятствовали этой усадке. Повысить податливость стержневой смеси можно добавкой древесных с задок или использованием в качестве крепителей искусственных смол, древесные опилки выгорают еще в процессе суши стержней а за счет образующихся пор податливость стержня повышается. Смоляные крепители при контакте с металлом к моменту конца его кристаллизации постепенно выгорают, и стержень разупрочняется, тем самым  повышается его податливость.

Модель отливки изготавливают также с учетом  линейной усадки сплава, для чего модельщик пользуется усадочным метром. Усадочный метр отличается от обыкновенного тем, что значение каждого его деления увеличено на I или 2% соответственно для чугунных и стальных отливок. Пользуясь усадочный метром модельщик автоматически увеличивает размеры модели на величину линейной усадки соответствующего сплава.

Линейная усадка для различных литейных сплавов различна. Так, например, линейная усадка серого чугуна наименьшая и составляет в среднем 1%, углеродистой стали - 2%,  некоторых легированных сталей -более 2%, цветных сплавов - 1,2-2%.

Для определения затрудненной литейной усадки отливают пробу с выступами, изображенную на рис. 5. а свободную линейную усадку определяют с помощью пробы в виде призматического стержня без выступов с поперечным сечением 25х25 и длинной 300 мм (рис. 5,б).

В настоящей работе свободная линейная усадка определяется по призматической пробе. Чтобы отлить такую пробу в опоке 1 заформовывают стальную скобу Киппа 2, назначение которой - точно зафиксировать длину полости 3 в форме, полученной с помощью модели. Модель из формы удаляют, а скоба Киппа во время заливки металла остается в форме. После заливки формы металл выдерживают до полного охлаждения, форму разрушают и извлекают отливку 4 /рис. б/.

Оборудование, инструменты и материалы

Для проведения работы необходимо иметь: формовочную смесь; парные опоки; формовочный инструмент; скобу Киппа; модель пробы; электропечь до 1000ºС; сплав на основе алюминия; штангенциркуль на 300мм; пробы, заранее отлитые из других линейных сплавов (чугун, сталь углеродистая, сталь легированная, бронза и др.).

Таблица 2

Наименование сплава

Температура  заливки,  С0

Длина формы,  мм

Длина пробы,  мм

Линейная усадка. %

Серый чугун

1250

300

297

1

Силумин

850

300

295

1,7

Бронза

1000

300

294

2

Углеродистая сталь

1600

300

296

1,33

Порядок выплнения работы

Для выполнения лабораторной работы необходимо:

  •  Изготовить литейную форму для определения свободной линейной усадки;
  •  Расплавить в электропечи сплав;
  •  Залить форму металлом;
  •  После выдержки разрушить форму и извлечь пробу;
  •  Штангенциркулем измерить с точностью до 0,5 мм длину имеющихся проб и скобы Киппа;
  •  Результаты измерений записать в табл. 2;
  •  Расчитать с точностью до 0,01% величину свободной линейной усадки для всех проб по формуле, %:

                                            r = (10-11)/10*100

где 10 и 11 – длина соответственно формы ( расстояние между торцами скобы Киппа) и пробы, мм;

Вывод: В результате опытов изучил влияние затрудненной литейной усадки на качество отливки и научился определять свободную линейную усадку сплавов с помощью скобы Киппа.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

68816. Проект редуктора двухступенчатого с цилиндрическими колесами для привода конвейера 598.75 KB
  Редуктор состоит из корпуса в котором размещают элементы передачи зубчатые колеса валы подшипники и т. Как горизонтальные так и вертикальные редукторы могут иметь колеса с прямыми косыми и круговыми зубьями. Редуктор двухступенчатый выполненный по развернутой схеме с цилиндрическими колесами.
68818. Привод общего назначения 1016 KB
  Расчет зубчатой передачи и передачи винтгайка. Расчет ременной передачи. Литература Введение Редуктором называют механизм состоящий из зубчатых или червячных передач выполненный в виде отдельного агрегата и служащий для передачи вращения от вала двигателя к валу рабочей машины.
68819. ПРИВОД КОНВЕЙЕРА 551.5 KB
  Привод – устройство для приведения в действие двигателем различных рабочих машин. Энергия, необходимая для приведения в действие машины или механизма, может быть передана от вала двигателя непосредственно или с помощью дополнительных устройств (зубчатых, червячных, цепных, ременных и др. передач).
68820. КОРОБКА СКОРОСТЕЙ 1.85 MB
  Коробкой скоростей называется механизм, состоящий из зубчатых передач, выполненный в виде отдельного органа и служащий для передачи вращения от вала двигателя к валу рабочей машины. Назначение коробки скоростей - понижение угловой скорости и повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с ведущим.
68821. Проект привода конвейера 841.5 KB
  Выбираем цилиндрический редуктор с горизонтальным положением колёс. Корпус редуктора выполнен разъемным, литым из чугуна марки СЧ15 ГОСТ 1412-79. Сборка и разборка редуктора производится при снятой крышке. Контроль зацепления колёс производится через смотровой люк.
68823. Привод (Электродвигатель: АИР 100L6) 866 KB
  Наиболее распространены горизонтальные редукторы. Как горизонтальные, так и вертикальные редукторы могут иметь колеса с прямыми, косыми и круговыми зубьями. Корпус чаще всего выполняют литым чугуном, реже сварным стальным. Валы монтируются на подшипниках качения или скольжения.
68824. Перетворення вхідної граматики у LL(1)-граматику 93 KB
  Аналогічне ствердження має місце відносно ліворекурсивного циклу приклад якого дають правила 1. У наведеному прикладі правила 2 3 4 6 утворюють ліворекурсивний цикл який завжди можна вилучити перетворив одне з правил наприклад 6 у ліву рекурсію. Для С існують два правила 4 та 5.