СПЕЦИАЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ЛИТЕЙНОГО ПРОИЗВОДСТВА
30
Анализ макроструктуры опытных и контрольных отливок толщиной 130 мм
показал, что наиболее крупнозернистое строение имеет отливка, полученная в
песчано-глинистой форме. У этой отливки усадочная раковина и рыхлота
достигает середины отливки по высоте. При затвердевании отливок в
металлооболочковых формах с естественным охлаждением на воздухе усадочная
раковина и рыхлота уменьшаются при уменьшении толщины облицовочного
слоя. Макроструктура становится более мелкой. Рыхлоту в нижней части отливки
можно объяснить быстрым прогревом тонкого облицовочного слоя (
X
2
= 5 мм) и
деформацией формы.
Макроструктура отливок, полученных в металлооболочковых формах с
охлаждением водовоздушной смесью, отличается более плотным и тонким
строением. Усадочная раковина отсутствует у отливок с облицовкой 5 и 15 мм
(хотя и наблюдается некоторая пористость в центральных зонах).
На тонкостенных отливках влияние условий затвердевания на
макроструктуру выражено слабее.
Проведенное исследование показало, что на толстостенных отливках
изменение параметров затвердевания путем увеличения интенсивности
теплоотвода приводит к измельчению макроструктуры и повышению плотности
металла, хотя усадочная пористость и остается в центральных зонах на месте
стыка столбчатых кристаллов. На тонкостенных отливках только изменением
теплоотвода устранить усадочные дефекты не всегда удается.
Для создания направленного затвердевания тонкостенных отливок из
низколегированной стали применяли смеси с различной аккумулирующей
способностью [14]. Опытные формы для отливок с размерами 300
300
30 мм
изготавливали из керамических смесей составов 1, 4, 6 (табл. 1.8), причем
нижележащие слои смеси по высоте отливки имели больший коэффициент
аккумуляции тепла, чем вышележащие. Толщина облицовочного слоя по всей
высоте отливки была одинакова и составляла 30 мм. Контрольную отливку
заливали одновременно с опытной в форму, полностью выполненную из
наиболее распространенной в производственных условиях керамической
смеси (состав 1, табл. 1.8). В процессе затвердевания фиксировали температуру на
различных горизонтах по высоте опытной и контрольной отливок. Отливки
изготавливали без прибыльной части и технологических напусков, обеспечивающих
в обычных условиях направленное затвердевание и конусность питания.
Термограммы затвердения различных горизонтов (частей) по высоте
опытной и контрольной отливок показывают, что при затвердении опытной
отливки имеет место явно выраженный положительный температурный
градиент по высоте отливки.
У контрольной отливки продолжительность затвердевания отдельных
горизонтов почти не отличается из-за отсутствия температурного градиента.
Проведенные исследования показали, что разработанные керамические
смеси имеют довольно широкий диапазон по теплоаккумулирующей
способности. Это позволяет эффективно управлять процессом кристаллизации
