Основные сведения о сплавах металлов (основы общей технологии металлов)
Описание технологических процессов литья
Литье в одноразовые формы
Литье в полупостоянные формы
Литье в металлические формы
Полунепрерывное литье
Специальное литье
Литье неметаллических материалов
Дефекты отливок
Термообработка металлов и сплавав
Правила безопасности в литейном производстве
Общие правила безопасности для металлургических предприятий
Современные технологии металлургии
Организация производства в промышленности.
Представление об устройствах и принципах действия автоматических систем.
Общие сведения из технической механики
Чтение чертежей
Общие сведения из электротехники
Фото галерея литейщика
Общие правила устройства электроустановок
Канализация электроэнергии
Безопасность несущих конструкций
Электробезопасность производства
Трубопроводы
ПОТ при эксплуатации электроустановок
Межотраслевые правила по охране труда в литейном производстве
Правила по охране труда при выполнении кузнечно-прессовых работ
Правила по охране труда при холодной обработке металлов
Карта сайта
Популярная металлургия
 
 

 

Дефекты отливок - Холодные трещины

Оглавление
Дефекты отливок - Холодные трещины
Страница 2
Страница 3

Холодные трещины.

При охлаждении стальных отливок ниже интервала температур 620—650' С и чугунных ниже 400—650 С в их материале преобладают упругие свойства. Трещины, образующиеся в отливках в период преобладания в их материале упругих свойств, называют холодными. Деление трещин на горячие и холодные условно, так как по механизму образования холодные трещины почти не отличаются от горячих.

Холодными трещинами называют слабо заметное нарушение целостности отливки, большей частью со светлой, зернистой, поверхностью излома. Холодные трещины обычно имеют правильные очертания, так как при их образовании разрушение происходит по зернам, а не по их границам. Ширина их обычно незначительна, так как пластичность сплавов в период их образования мала и возможности для деформации отливки ограничены.

Холодные трещины образуются в зоне растягивающих напряжений и располагаются преимущественно в острых углах и других местах концентрации напряжений. Причиной образования холодных трещин являются остаточные напряжения, возникающие в отливке при ее охлаждении. Кроме того, на образование  холодных  трещин  влияют и  временные напряжения.

Холодные трещины, вызываемые остаточными напряжениями, появляются при эксплуатации отливок под действием нагрузок, значительно меньших расчетных. Практически они могут возникнуть даже без воздействия внешних сил — при очистке, транспортировке  или   механической   обработке.

Вероятность образования холодных трещин зависит от характера нагружения отливки, величины действующих в ней остаточных напряжений, пластических и прочностных свойств сплавов. Таким образом, в зависимости от условий нагружения образование холодных трещин тем вероятнее, чем меньше прочность или пластичность материала.

Условия образования холодной трещины рассмотрим на примере отливки шкива с ободом малого сечения и спицами большого диаметра. Подобные отливки часто получаются с искаженными размерами, большими напряжениями и трещинами. При изготовлении шкивов из углеродистой стали в них возникают преимущественно температурные, а не фазовые напряжения. Непосредственно после заливки скорость охлаждения обода будет значительно выше, чем более массивных спиц и ступицы. Поскольку спицы и обод соединены в одну систему, то спицы будут иметь некоторую среднюю длину. При этом спицы будут сжаты (укорочены), а возникающие в них напряжения погашены пластическими деформациями. Некоторым удлинением обода в данном случае можно пренебречь. По мере дальнейшего охлаждения шкива наступит момент, когда в спицах начнут преобладать упругие свойства. После этого система приобретает большую жесткость и сокращение в размерах любого из ее элементов должно вызвать соответствующие упругие деформации и напряжения в соседнем.

Если бы теперь спицы охлаждались отдельно от обода, то, поскольку их температура выше, чем обода, абсолютная величина усадки была бы больше и между ними и ободом должен был бы образоваться зазор. Однако поскольку отливка представляет собой единую систему, то после окончательного остывания отливки спицы окажутся упруго растянутыми и в них будут действовать растягивающие напряжения, а в ободе — сжимающие. Если обод шкива недостаточно жесткий, то он может прогнуться, что приведет к браку по короблению. Если же обод обладает достаточной жесткостью, то напряжения в спицах могут превысить допускаемую величину и в отливке по спицам возникнут   холодные   трещины.

В качестве другого примера рассмотрим условия охлаждения и возникновения холодной трещины в отливке из ковкого чугуна ступицы легкового автомобиля. Она состоит из двух частей — ступицы, массивной втулки и диска малого сечения. Вследствие того, что в первый период охлаждения отливки диск остывает быстрее втулки, к моменту перехода чугуна всей отливки в упругое состояние разность температур между втулкой и диском составляет 80°. В результате после полного остывания отливки возникают температурные остаточные напряжения, растягивающие во втулке и сжимающие в диске и приводящие к образованию холодных трещин.



 
 
 
 

 
   
 
 
Реклама