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

72885. Экологические проблемы ГЭС и способы их решения 61 KB
  ГЭС выполняют различные функции в общей системе энергообеспечения. ГЭС сокращают потребность в газомазутными топливе использование которого в качестве сырья в других отраслях промышленности химии металлургии дает значительно больший экономический эффект.
72886. Вредные выбросы ТЭС и методы их снижения 62.5 KB
  Методы химической очистки газов от NOХ бывают: окислительные основанные на окислении оксида азота в диоксид с последующим поглощением различными поглотителями; восстановительные основанные на восстановлении оксида азота до азота и кислорода с применением катализаторов...
72887. Экологические проблемы при добыче и переработке твердого топлива 62.5 KB
  Эти прогнозные оценки исходят из экономически извлекаемых запасов угля на самом деле их значительно больше. Прогнозные запасы угля доступного к разработке оцениваются в 25 3 трлн. Если исходить из современной ежегодной мировой добычи угля примерно 3 млрд. тонн то его хватит на 1000 лет...
72888. Радиоактивный газ радон и правила защиты от его воздействия 60 KB
  Радон это инертный тяжелый газ в 75 раз тяжелее воздуха который высвобождается из почвы повсеместно или выделяется из некоторых строительных материалов например гранита пемзы кирпича из красной глины. Продукты распада радона радиоактивные изотопы свинца висмута...
72889. Биологическое действие продуктов радиоактивности. Нормирование ионизирующих излучений и способы защиты от них 68 KB
  Степень биологического влияния ионизирующего излучения зависит от поглощения живой тканью энергии и ионизации молекул которая возникает при этом. Под влиянием ионизирующего излучения в организме нарушаются функции кровотворних органов растет хрупкость и проницаемость сосудов...
72890. Экспозиционная доза. Поглощенная доза. Предельно допустимая доза. Эквивалентная доза 63.5 KB
  Экспозиционная доза.Основная характеристика взаимодействия ионизирующего излучения и среды — это ионизационный эффект. В начальный период развития радиационной дозиметрии чаще всего приходилось иметь дело с рентгеновским излучением, распространявшимся в воздухе.
72891. Радиоактивное загрязнение окружающей среды. Виды ионизирующих излучений. Единицы измерения 63 KB
  Особое место среди загрязняющих окружающую среду агентов занимают радиоактивные вещества. Внимание к нему сильно возросло после аварии на Чернобыльской АЭС в 1986 г. и ряда инцидентов на других гражданских и военных объектах с ядерным топливом.
72892. Источники инфракрасного (ИК) излучения. Тепловые загрязнения и способы борьбы с ними 66 KB
  Помимо биологических существуют также физические и химические способы очистки выбросов в атмосферу. Для этого используют прогонку через пылеуловитель действующий по принципу мокрой очистки или применяют распыление воды на мелкие капли в так называемых скруберах...
72893. Естественные и техногенные источники ультрафиолетового излучения (УФИ). Биологическое действие УФИ. Природные источники 65.5 KB
  Основной источник ультрафиолетового излучения на Земле — Солнце. Соотношение интенсивности излучения УФ-А и УФ-Б, общее количество ультрафиолетовых лучей, достигающих поверхности Земли, зависит от следующих факторов: от концентрации атмосферного озона над земной поверхностью...