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

10 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

61216. Інформатика – наука ХХ століття. Поняття інформації і повідомлення. Інформація та інформаційні процеси. Носії інформації. Кодування. Інформаційні процеси 154 KB
  Мета: засвоєння та узагальнення окремих фактів до формування в учнів понять категорій систем на ocнoві життєвого досвіду загальні основи термінології предмету Інформатика спеціалізаціі технологія властивості...