СПЕЦИАЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ЛИТЕЙНОГО ПРОИЗВОДСТВА
8
легированных сталей к ликвации и развитию структурной неоднородности,
которые, в свою очередь, связаны со скоростью затвердевания.
Интересные исследования приведены в работах [4, 5]. В работе [4]
теоретически и экспериментально доказана возможность получения фасонных
стальных отливок в тонкостенных металлических формах, выполненных из
листовой стали толщиной 0,6…3,0 мм. Продолжительность затвердевания
отливок типа цилиндров диаметром 80…120 мм и плит толщиной 50 мм в таких
формах сокращается в 2,5…3,0 раза. Структура по всему сечению отливок
мелкозернистая, значительно сокращается зона транскристаллизации. Глубина
усадочной раковины сокращается в 2…2,5 раза. Отмечается изотропность
механических свойств и плотности по высоте и сечению слитков. Таким
способом были получены фасонные отливки массой до 630 кг.
Интенсивное охлаждение поверхности тонкостенной формы способствует
развитию более последовательной кристаллизации и повышению плотности
металла. Размеры дендритов и их разветвленность уменьшаются, в результате
чего, затвердевающие участки идеально питаются жидким металлом. Стальные
отливки, полученные в тонкостенных металлических водоохлаждаемых формах,
отличаются высокой однородностью плотности и механических свойств,
устраняется
V
-образная ликвация [5].
Существенным недостатком тонкостенных форм является большая
трудоемкость изготовления их для фасонных отливок, так как форма должна
точно воспроизводить конфигурацию отливки. Кроме того, такие формы сильно
коробятся и деформируются из-за неравномерности прогрева в процессе заливки
и охлаждения.
Таким образом, изменяя скорость теплоотвода от формирующейся
отливки можно управлять процессом кристаллизации, влиять на параметры
двухфазной зоны, исключать или уменьшать возможность образования
некоторых дефектов (пористости, усадочных раковин и горячих трещин,
химической неоднородности и др.) с целью получения необходимой структуры
и свойств литых заготовок.
Однако в настоящее время основную массу фасонных отливок получают в
объемных песчаных формах. Для стальных отливок ответственного назначения,
полученных в таких формах, характерны низкое качество поверхности отливки,
пригар, засоры, большой расход формовочной смеси. Медленный и
неуправляемый процесс затвердевания приводит к структурной и физико-
химической неоднородности металла отливок, большому расходу металла на
прибыли и неэффективному использованию производственных площадей. Это
связано с тем, что литье в песчаные формы имеет ограниченные возможности
воздействия на процесс кристаллизации и затвердевания отливки, поэтому
механические и служебные свойства таких отливок не всегда удовлетворяют
возрастающим требованиям, предъявляемым к литью.
Таким образом, проблема повышения качества литых отливок, плотных и
однородных по всему объему, остается актуальной задачей литейщиков. Теория
