Усунення утяжини у художніх виливках з різною товщиною стінки
Processy litʹâ, 2021, Tom 146, №4, p.14-21
DOI:
https://doi.org/10.15407/plit2021.04.014Ключові слова:
художній виливок, утяжини, тепловий вузол, усадка, розрядження, трубчаста голка, атмосферний тискАнотація
Надійшла 28.09.2021
УДК 621.746.62
Мета роботи – усунення утяжини у художніх виливках з різною товщиною стінки. В роботі розглядається принципово новий метод попередження утворення утяжини. Дефект лиття - утяжина має вигляд заглиблення із заокругленими гладкими краями на поверхні у потовщеній частині виливку, що відрізняє його від усадкової раковини. Виникнення утяжини обумовлено утворенням в масивних частинах виливку теплових вузлів, з центру яких розплав фільтрується для живлення усадки затверділого шару на всі найближчі поверхні виливку. Тому в роботі вважали, що при переміщенні розплаву з теплового вузла, в його центрі утворюється пустота та розрядження, що призводить до втягування і викривлення затверділого шару металу на частині поверхні виливку з меншою міцністю. Для попередження утворення утяжини, як правило, використовують стрижні, що зменшують різнотовщинність стінки художнього виливку, надливи і потовщені ливники для живлення усадки термічного вузла виливка, холодильники внутрішні та зовнішні. Але не завжди можливо встановити надливи із-за недотримання конфігурації поверхні художнього виливку, внутрішні стрижні для невеликих виливків виготовити і закріпити у ливарній формі важко. Тому на прикладі виготовлення художнього виливку «Буйвол» при литті по моделям, що витоплюються, запропоновано нову методику усунення утяжини. В роботі враховували, що усадкові раковини і пористість в середині виливку не контролюються на відміну від високих вимог до точності форми поверхні художніх литих виробів. Розрядження, що виникає в центрі теплового вузла, усунули за рахунок переміщення атмосферного повітря по тонкій трубчастій голці із аустенітної нержавіючої сталі, яка використовується для медичних ін’єкцій. Трубку із зовнішнім діаметром 0,80 мм встановлювали в прес-формі одним кінцем в центрі термічного вузла потовщеної частини виливка, а другим – в ливарній формі з боку не робочої поверхні, яка недоступна для огляду і не порушує естетичний вид художнього виливку. Завдяки з’єднанню другого кінця трубки з атмосферним повітрям розрядження в центрі усадкової раковини не виникає. Нова ливникова система без масивного центрального живильника, який раніше підводили в тепловий вузол, дозволила усунути усадкові дефекти на зовнішній поверхні, зменшити витрати на ливникову систему, карбування поверхні в місці з’єднання живильника з художнім виливком, уникнути формування утяжини. Результати роботи рекомендовано використовувати при литті художніх і ювелірних виробів, що мають температуру розплаву меншу, ніж у трубчастій голці із нержавіючої сталі.
Посилання
DSTU 9051:2020. (2021). Castings of cast iron and steel. Defects. Terms and definitions. Effective 01.04.2021. P. 15. [in Ukrainian].
GOST 19200-80. (1980). Castings of cast iron and steel. Terms and definition of defects. P. 13. [in Ukrainian].
American Foundry Society. (2007). International Atlas of Casting Defects. American Foundry Society. ASM International. Pages: 340, ISBN: 978-0874330533
Kazantsev S. P., Furman E. L. (2019). Casting defects in investment casting. Information portal of UrFU. http://study.urfu.ru. TsNOT YTOO. Ekaterynburh. P. 110. (Utiazhyna, p. 72–73). [in Russian].
Efymov V. A., Anysovych H. A., Babych V. N. et al. (1991). Special methods of casting: a reference book. (Spetsyal'nye sposoby lyt'ia : spravochnyk). Edited by V. A. Efymova. Moskow: «Mashynostroenye». 436 p. [in Russian].
Atlas of foundry defects. (2004). 136 Summit avenue. Montvale, NJ 07645-1720. Investment Casting Institute. www.investmentcasting.org. Technopark. 2004. P. 23. (Usadka – utiazhyna, p. 21). [in Russian].
Voronyn Yu. F., Kamaev V. A., (2005). Atlas of foundry defects. M. Mashynostroenye. 2005. P. 327 (Usadka, 234). [in Russian].
Timothy L. Donohue & Dr. Helmut F. Frye. (1999). "Characterization and Correction of “Casting Defects", TechForm – Advanced Casting Technology, L.L.C. p. 89–97.
B. Chokkalingam & S.S. Mohamed Nazirudeen., (2009). "Analysis of Casting Defect Through Defect Diagnostic Study Approach", Journal of Engineering Annals of Faculty of Engineering Hunedoara, Vol. 2, p. 209–212.
Rohel'berh Y. L., Bejlyn V. M. (1983). Alloys for thermocouples (reference). M.: Metallurhyia, 360 p. [in Russian].
Efymov V. A., Lehenchuk V. Y., Osypov V. P., Yschuk A. Ya., Khorunzhyj Yu. N., (1973). Experimental methods for determining temperature fields and heat fluxes during solidification of steel ingots. K.: YPL AN USSR. 36 p. [in Russian].
GOST R ISO 9626-2020. Needle pipes made of stainless steel for the manufacture of medical devices. Requirements and test methods. Date of introduction 2021.02.01. 28 p. [in Russian].
Leibenzon V. O, Pilyushenko VL, Kondratenko VM, Khrychikov VE, Nedopyokin FV, Bilousov VV, Dmitriev YV Hardening of metals and metal compositions. Textbook for universities. Second edition, revised. Kyiv. Naukova dumka. 2009. 447 p. [in Ukrainian].
Downloads
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2021 В. Є. Хричиков, О. Д. Семенов, О. В. Меняйло, І. А. Шалевська*, Я. В. Мяновська
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
