Мета роботи: вивчити вплив ускладненої ливарної усадки на якість виливка і навчитися визначати вільну лінійну усадку сплавів за допомогою скоби Кіпа.

ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ

Усадка-це властивість металів і сплавів зменшувати лінійні розміри виливки в процесі її охолодження після кристалізації до нормальної температури. Розрізняють вільну і ускладнену усадку металу. Якщо метал затвердів в ливарній формі, яка буде перешкоджати усадці металу виливка має виступи, фланці, отвори, утворені стержнями, і т.п., то усадка буде ускладненою ливарною. Якщо виливка має просту конфігурацію без виступів, фланців, отворів і т.п., ливарна форма не перешкоджатиме усадці виливки і усадка буде вільною лінійною. Лінійну усадку зазвичай визначають як різницю між лінійними розмірами форми та виливки, яка остигла по відношенню до початкових розмірів порожнини форми в процентах. Якщо метал закристалізувався і остив до нормальної температури в ливарній формі, то ливарна форма і, особливо, стержні, що знаходяться всередині виливки, перешкоджають лінійній усадці металу, в результаті чого в виливку виникають напруги. Якщо сплав виливка має значну лінійну усадку, а стержнева і формувальна суміші не податливі, то напруги, що у виливку можуть перевищити міцність сплаву і в виливку утворюється тріщина в гарячому стані міцність металу нижче ніж при нормальних температурах. Тріщини частіше виникають в виливки складної конфігурації з різким переходом від тонких до масивних перерізах. Крім виникнення тріщин лінійна усадка сплаву може привести до браку виливки за розмірами, якщо при виготовленні моделі виливки не враховувалася величина лінійної усадки металу, що заливається в ливарну форму. Для запобігання браку виливки при виготовленні ливарної форми необхідно враховувати ливарну усадку сплаву. Формувальну і стержневу суміші роблять податливими, щоб в процесі лінійної усадки металу стержень і форма менше перешкоджали усадці. Підвищити податливість стержневій суміші можна добавкою тирси або використанням як закріпляючих штучних смол. Древесна тирса вигорає ще в процесі сушки стержнів і за рахунок утворюючих пор податливість стержня підвищується. Смоляні крепителі при контакті з металом до моменту коксу його кристалізації поступово вигорають, і стержень втрачає міцність, тим самим підвищується його податливість. Модель виливка виготовляють також з урахуванням лінійної усадки сплаву, для чого модельщик користується усадочним метром. Усадочний метр відрізняється від звичайного тим, що значення кожного його ділення збільшено на 1 або 2% відповідно для чавунних і сталевих виливків. Користуючись усадочним метром, модельник автоматично збільшує розміри моделі на величину лінійної усадки відповідного сплаву. Лінійна усадка для різних ливарних сплавів різна. Так, наприклад лінійна усадка сірого чавуну найменша і становить в середньому 1%, вуглецевої сталі 2%, деяких легованих сталей більш 25, кольорових сплавів 1,2-3%. Для визначення ускладненої ливарної усадки, відливають пробу з виступами (рис. 1, а), вільну лінійну усадку визначають за допомогою проби у вигляді стержня без виступів з поперечним перерізом 25*35 і довжиною 300 мм (рис. 1, б).

Рис. 1

Таблиця 1