- •Раскисление металлических расплавов.
- •Рафинирование металлических расплавов от растворенных газов и неметаллических включений.
- •Взаимодействие металлических расплавов с кислородом.
- •Дегазация металлических расплавов. Способы борьбы с газовой пористостью в отливках.
- •Защита расплава от взаимодействия с атмосферой.
- •Неметаллические включения в расплавах. Способы рафинирования от них.
- •Выбор способа плавки. Шихтовые материалы, Применение лигатур.
- •Взаимодействие жидких металлов с газами.
- •Взаимодействие жидких металлов с водородом. Способы предотвращения взаимодействия. Рафинирование расплавов от водорода.
- •Взаимодействие жидких металлов с огнеупорами.
- •Модифицирование структуры сплавов.
- •Зональная ликвация в отливках.
- •Линейная усадка отливок. Брак отливок, вызванный линейной усадкой.
- •Объемная усадка отливок. Прибыли и их назначение.
- •Напряжения в отливках. Холодные и горячие трещины в отливках.
- •Усадочные раковины и поры в отливках. Способы предупреждения образования усадочных дефектов.
- •Литейные свойства металлов и сплавов. Зависимость свойств от состава сплавов.
- •Процесс затвердевания отливок. Объемное и последовательное затвердевание.
- •Литниковые системы. Назначение, устройство, типы литниковых систем. Движение частиц в шлакоуловителе.
- •Формовочные и стержневые смеси. Классификация и свойства смесей.
- •Назначение слитка, предъявляемые к нему требования. Способы литья слитков.
- •Литье отливок в разовые формы.
- •Литье по выплавляемым моделям. Сущность способа, преимущества, недостатки, область применения.
- •Металлическая форма. Основные конструктивные элементы.
- •Литье под регулируемым газовым давлением. Сущность способа, преимущества, недостатки, область применения.
- •Литье в оболочковые формы. Преимущества, недостатки, область применения.
- •Специальные виды литья
- •Литье под давлением. Сущность способа, преимущества, недостатки, область применения.
- •Кокильное литье. Сущность способа, преимущества, недостатки, область применения.
- •Литье в изложницы и непрерывное литье. Сущность, преимущества и недостатки каждого способа.
- •Центробежное литье. Сущность способа, преимущества, недостатки, область применения.
- •Особенности получения отливок литьем в металлические формы.
Раскисление металлических расплавов.
Раскисление — удаление из металл расплава растворённого кислорода. Способы раскисления: осадочное (глубинное), контактное (диффуз-ое), обработка расплава водородом с послед-м вакуумированием, плавка в достаточно глубоком вакууме при малом ост давлении.
Осадочное раскисление: растворённый кислород связывают в нерастворимые в расплаве оксиды с помощью специально вводимых добавок (раскислители). m[O]+n[R]=RnOm.
Раскисление проходит полнее при более низкой Т-ре расплава. Для успешного раскисления требуется удалить продукты раскисления (неметаллические включения), для этого производят отстаивание расплава и обработку шлаком. Чаще применяют комплексные раскислители (чтобы продукты раскисления имели компактную шарообразную форму).Ещё лучше, если продукты раскисления — в газообразной форме.
Контактное раскисление: раскислитель не растворяется в расплаве, а лишь соприкасается с ним. Реакция раскисления идет на поверх-ти раздела расплав-раскислитель, куда кислород доставляется путем диффузии и конвекции. Контактное раскисление идет очень медленно, но преимущество — не загрязняет распла неметалл включениями.
Рафинирование металлических расплавов от растворенных газов и неметаллических включений.
Рафинирование расплавов от растворённых газов (дегазация) — удаление из расплава водорода, азота, оксида углерода. (Удаление кислорода — раскисление.) Дегазация может быть осуществлена: вымораживанием, продувкой нераствор газами, вакуумированием, обработкой флюсами, различными физическими воздействиями на расплав.
Дегазация «вымораживанием» основана на уменьшении растворимости газов при понижении Т-ры. При медленном охлаждении (почти до кристаллизации) в печи раствор-е газы выделяются ч\з открытую поверхность в атмосферу. Т.о. большая часть газов будет удалена. Потом расплав снова нагревают с макс возможной скоростью.
Дегазация продувкой нераствор газами основана на том, что растворённый газ из расплава переходит в пузырик нераствор газа из-за разности парциального давления. Продуваемый газ вводят в расплав ч\з пористые насадки с d=0.1-0.5мм (для получения большего кол-ва пузырьков).
Вакуумирование позволяет наиболее надёжно дегазировать расплавы. Понижение общего давления над расплавом при вакуумировании приводит к выделению растворённых газов не только ч\з зеркало расплава, но и в объеме расплава в виде пузырьков. Снижение общ давления над расплавом вызывает рост газовых пузырьков, обогащение их раствор-м газом и всплывание к открытой пов-ти расплава.
Дегазация путём введения ультразвуковых колебаний или обработка постоянным током. В расплаве возникают кавитационные полости, в которые устремляется растворённый газ, после чего эти полости превращаются в газовые пузырьки, которые всплывают.
Рафинирование от неметаллических включений
Неметаллические включения могут быть экзогенные (те, кот-е попали в расплав извне) и эндогенные (в рез-те каких-либо взаимод-й в самом расплаве). Методы: продувка инертными и активными газами, обработка хлоридами, обработка флюсами, вакуумирование, отстаивание, фильтрация.
Продувка основана на флотирующем действии пузырьков газа по отношению к нераствор частицам. Пузырьки приклеиваются к инородным поверхностям и выносят их на поверхность. Требуется, чтобы пузырьки были мелкие и занимали большой объем расплава.
Рафинирование флюсами основано на переходе частиц нераствор примесей в шлак или флюс в рез-те растворения или смачивания. При использовании этого метода требуется непрерывное перемешивание расплава. После такого рафинирования требуется отстаивание для всплывания капель шлака или флюса.
Отстаивание основано на разности плотностей расплава и материала, составляющего нерастворимые частицы.
Рафинир-е путем фильтрации — наиболее действенный способ. Производится ч\з сетчатые, зернистые, жидкие и пористые фильтры. Сетчатые изготавливают из стеклоткани или металл сетки с размером ячеек >=0.2мм. Зернистые фильтры имеют толщину 100-150мм из зерен размером 5-15мм. Работает за сёт удержания включений за счет поверхностных явлений, изготавливают из шамота, магнезита и пр. Пористые — спеченный керамический материал с открытыми порами размером в доли мм.