СПЕЦИАЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ЛИТЕЙНОГО ПРОИЗВОДСТВА
31
и затвердевания тонкостенных стальных отливок в металлооболочковых
керамических формах и обеспечивать направленное затвердевание даже при
отсутствии технологических напусков.
Обеспечение
направленного
затвердевания
в
тонкостенных
металлооболочковых формах возможно и другими способами. В первом случае
использовался один состав керамической смеси (состав 1, табл. 1.8), но с
дифференцированной по высоте толщиной облицовки. На плитах толщиной
2
X
1
= 30 мм слой облицовочной смеси составлял 5 мм внизу и 30 мм в верхней
части формы. На плитах толщиной 2
X
1
= 130 мм соответственно 5 и 65 мм.
Во втором случае изменялись как толщина облицовочного слоя, так и
состав его. Керамическая смесь состояла из трех различных составов по высоте
отливки: низ формы – состав 6, середина – состав 1, верх – состав 4 (табл. 1.8).
Толщина облицовочного слоя была такой же, как и в первом случае.
Механические свойства образцов, вырезанных из отливок, изучали по
высоте и сечению.
Анализируя полученные данные, можно сделать некоторые выводы.
В контрольной отливке механические свойства существенно зависят от
места вырезки образцов.
Если на нижнем уровне механические свойства находятся на должном
уровне, то в центральных зонах, особенно на верхнем уровне, не удается
получать значения, удовлетворяющие техническим условиям, причем
наблюдается довольно заметная анизотропия свойств. При затвердевании
отливки в объемной форме наиболее существенно изменяются пластические
свойства и ударная вязкость. Так, например, если прочностные свойства по
сечению отливки изменяются с 750 МПа у периферии до 686 МПа в центре
отливки, то величина относительного удлинения соответственно с 13,6 % до
10,5 %, а относительного сужения с 59,7 % до 41,3 %. Ударная вязкость при этом
также падает.
Таким образом, по сечению в контрольной отливке прочность падает
приблизительно на 9 %, относительное удлинение и сужение соответственно на
23 % и 29 %, а ударная вязкость на 30 %. В центральных зонах по высоте
отливки заметна еще большая разница в механических свойствах:
в
уменьшается на 19 %,
– на 26 %, относительное сужение на 30 %, а ударная
вязкость на 32 %.
У отливки, полученной в металлооболочковой форме с принудительным
охлаждением, не наблюдается заметной разницы в механических свойствах как
по высоте, так и по сечению отливки. При этом прочностные свойства в среднем
на 100 МПа выше, чем у контрольной отливки, при сохранении высоких
значений пластичности и ударной вязкости, которые значительно превышают
требования для деформированного металла.
Данные исследования влияния параметров металлооболочковых форм на
структуру, скорость кристаллизации и механические свойства были
