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 - Коробление

Оглавление
Дефекты отливок - Коробление
Страница 2
Страница 3

Коробление

Короблением называют искажение геометрии отливки в результате действия напряжений, возникающих при охлаждении отливки в форме.

При затвердевании отливки в виде Т-образного бруса в начальный период с большей скоростью охлаждается часть меньшего сечения, вызывая искривление выпуклостью в сторону массивной части. Затем, когда скорость охлаждения массивной части станет больше, чем части малого сечения, отливка начнет искривляться в обратную сторону. Поскольку изгиб при этом больше по величине, то отливка деформируется так, что образуется вогнутость со стороны массивной части. Несмотря на то, что в ребре бруса, имеющем меньшее сечение, действуют сжимающие напряжения, вследствие изгиба на его внешней кромке возникнут растягивающие напряжения. Эти напряжения могут привести к образованию трещин.

Сопротивление формы уменьшает прогиб отливки.

Значительное влияние на величину коробления отливок оказывают фазовые превращения (например, выделение графита при кристаллизации чугуна), сопровождаемые увеличением объема. В результате направление окончательного прогиба отливок из серого чугуна уменьшается. Количество и размеры включений графита увеличиваются с повышением в чугуне содержания углерода и кремния. Одновременно уменьшается искривление отливок.

В любой затвердевшей и полностью остывшей отливке внутренние напряжения уравновешены. При этом слои детали или упруго растянуты, или сжаты. В процессе механической обработки с отливки удаляют слои металла, в которых имелись остаточные напряжения. Равновесие остаточных напряжений в отливке нарушается, начинается их перераспределение до наступления нового равновесия. В результате происходит коробление отливки.

Таким образом, в процессе обработки деталь изогнется так, что верхняя обработанная ее грань станет вогнутой, а необработанная — выпуклой. При дальнейшей обработке верхней плоскости деталь еще больше изогнется, поскольку система всегда стремится к равновесию. При этом на обработанной поверхности преобладают сжимающие напряжения. Общий уровень напряжений непрерывно снижается. Этот процесс продолжается вплоть до окончания механической обработки детали. Уменьшение припусков на механическую обработку может способствовать уменьшению величины коробления.

Способы уменьшения коробления отливок. Модели крупногабаритных отливок, склонных к короблению при охлаждении, изготовляют с изогнутыми стенками. При этом прогиб стенок модели выполняют в направлении, противоположном направлению прогиба отливки и равным ему по величине. Во время охлаждения в форме отливка изгибается и к концу охлаждения оказывается прямой. Иногда значительно увеличивают припуски на механическую обработку, чтобы компенсировать коробление. Однако эти приемы не приводят к уменьшению в отливках остаточных напряжений. Поэтому в процессе механической обработки, после снятия слоев металла и при эксплуатации такие отливки могут покоробиться.

Наиболее эффективны мероприятия, направленные на выравнивание скорости охлаждения всех участков отливок в форме, что обеспечивает не только уменьшение коробления отливок, но и снижение остаточных напряжений. Регулирование скорости охлаждения отливок достигается главным образом установкой в форме металлических холодильников. Холодильники, обеспечивая вначале более быстрое охлаждение массивных стенок отливки, довольно быстро прогреваются и фактически превращаются в утеплители, резко уменьшая последующую скорость охлаждения. При этом скорость охлаждения толстостенной части отливки становится меньше, чем тонкостенной. Поэтому при производстве крупных отливок применяется принудительное охлаждение холодильников сжатым воздухом или водой. С увеличением толщины песчаной набивки между холодильниками и отливкой их захолаживающее действие уменьшается.



 
 
 
 

 
   
 
 
Реклама