Топ 5 самых частых дефектов отливок и что с ними делать?
1. Газовые раковины
Могут располагаться внутри тела отливки или на её поверхности. Представляют собой небольшую полость с гладкими стенками. Бывают одиночными или несколькими сразу.
Если газы выделяются из металла, раковины обычно образуются внутри отливки. Если же «газит» форма или она плохо пропускает газы, появляются открытые раковины.
Необходимо проверить:
- форму и стержни на газотворность и газопроницаемость
- систему вентиляции газов в форме
- влажность формовочной смеси
- содержание азота и водорода в связующем смеси
- происходит ли захват газов при заливке
- температуру и скорость заливки
- режимы плавки металла (температура и примеси)
2. Засор
Это локализованные включения твёрдых веществ на поверхности и внутри литой детали.
Самые распространённые засоры – это песчаные. Они могут образовываться, если происходит размыв литниковой системы или формы потоком расплава. Это может происходить из-за неаккуратного обращения с формой, или если собранная форма долго ожидала заливки, а также при высоких значениях осыпаемости формовочной песчано-глинистой смеси. Соответственно, чтобы избежать подобного брака, необходимо наладить техпроцесс и контролировать в лабораторных условиях свойства смеси.
Засор может образовываться и в результате попадания в расплав шлака из-за большого его количества или небрежной заливке, а также металлических включений (легирующих элементов или нерасплавленного холодильника). Безусловно в этом случае тоже поможет наведение порядка на плавильном участке и использование фильтров, через которые происходит заливка.
3. Пригар
Это образования на поверхности отливки из остатков формовочной смеси. Она пропитывается металлом и «срастается» с поверхностью отливки.
Пригар может быть:
- механическим: металл проникает в крупные поры на поверхности формы и «цементирует» смесь
- химическим: образуется, когда окислы расплавленного металла вступают в химическое взаимодействие с материалом формы
- термический: лёгкоплавкие частички формовочной смеси расплавляются под действием высокой температуры металла и привариваются к поверхности отливки
Чаще всего встречается комбинированный – химико-механический пригар.
Для борьбы с пригаром в песчано-глинистую формовочную смесь вводят специальные добавки: уголь, мазут или современные противопригарные композиции, а также используют противопригарные покрытия, краски.
Действие всех этих веществ основано на образовании:
- блестящего углерода, который препятствует смачиваемости зёрен песка формы
- восстановительной атмосферы, противостоящей прохождению окислительных реакций в форме
Кроме того, в процессе получения отливок необходимо следить за:
- температурой, временем, скоростью заливки – слишком высокие показатели этих процессов приводят к появлению пригара
- степенью уплотнения формы и свойствами смеси
- качеством очистки отливок
4. Усадочные раковины
Они образуются снаружи или внутри отливки, но в отличие от газовых имеют шероховатую поверхность. Существует ещё усадочная пористость – несплошности в отливке, которые образуются при переходе расплава из жидкого состояния в твёрдое.
Нетехнологичность конструкции отливки или литниковой системы может привести к недостаточному питанию отливки при кристаллизации и, соответственно, к усадочным раковинам. Также причиной брака может служить неподходящий литейный сплав.
Для борьбы с усадочными раковинами необходимо поработать с технологией, подобрать другой материал с меньшим температурным интервалом кристаллизации. Либо ускорить кристаллизацию путём подбора других формовочных материалов, которые быстрее возьмут на себя часть тепла.
5. Холодные и горячие трещины
Это надрывы или сквозные разрывы в теле изделия. В зависимости от температуры появления, они делятся на горячие и холодные, выглядят по-разному и имеют разные причины.
Горячие трещины – хорошо заметны, имеют неровную поверхность излома и чёрные (окисленные) стенки. Образуются при высоких температурах, близких к температурам линии солидуса, когда усадочные напряжения в отливке становится выше прочности металла. В этот момент прочностные и пластические характеристики металлического сплава очень низки и особую роль в избежание появления трещин играет податливость формы. Это достигается изменением состава формовочной смеси с контролем её свойств в лабораторных условиях. Также можно использовать сплавы, которые имеют максимальные значения механических свойств при критических температурах.
Холодные трещины – это разрывы со светлой поверхностью излома, могут быть и цвета побежалости. Образуются в интервале температур, когда преобладают уже не пластические, а упругие деформации (ниже 700 оС). К ним приводят изменения объёма остывающего металла, когда в нём происходят структурные изменения. Для устранения холодных трещин необходимо обратить внимание на наличие «термических» узлов или концентрации напряжений в отдельных участках отливки. То есть конструкция отливки не должна быть слишком жёсткой. Кроме того, необходимо обратить внимание на прочность и пластичность заливаемого расплава в интервале температур образования трещин. Следить, чтобы режим охлаждения отливки был равномерным.
Специалисты компании СЛТ помогут с выявлением причин брака на вашем производстве и найдут пути его исправления.
