PROCES TECHNOLOGICZNY WYKONANIA ODLEWU

W FORMIE PIASKOWEJ

1. PROJEKT:

- RYSUNEK SUROWEGO ODLEWU

- RYSUNEK KONCEPCJI ODLEWANIA

2. WYKONANIE ZESPOŁU MODELOWEGO

- MODEL ZASADNICZY

- MODELE UKŁADU WLEWOWEGO

- RDZENNICE

3. PRZYGOTOWANIE MASY FORMIERSKIEJ I RDZENIOWEJ

- OSNOWA,

- SPOIWO (LEPISZCZE),

- UTWARDZACZ,

- DODATKI SPECJALNE.

4. WYKONANIE FORMY – PROCES FORMOWANIA

- FORMOWANIE RĘCZNE,

- FORMOWANIE MASZYNOWE,

- FORMOWANIE NA AUTOMATYCZNYCH LINIACH FORMIERSKICH.

5. PRZYGOTOWANIE FORMY DO ZALANIA CIEKŁYM METALEM:

- WŁOŻENIE RDZENI DO WNĘKI FORMY (W GNIAZDA RDZENIOWE),

- ZŁOŻENIE FORMY,

- DOCIŚNIĘCIE GÓRNEJ SKRZYNKI DO DOLNEJ.

6. PRZYGOTOWANIE CIEKŁEGO METALU – PROCES METALURGICZNY

7. ZALEWANIE FORMY

8. WYBICIE ODLEWU Z FORMY

9. KONTROLA JAKOŚCI

10. OCZYSZCZENIE ODLEWU, w tym odcięcie układu wlewowego

11. KONTROLA JAKOŚCI

ZJAWISKA

FIZYCZNE

WYSTĘPUJĄCE PRZY

WYKONYWANIU ODLEWÓW

PROCES KRYSTALIZACJI -- to zarodkowanie fazy stałej i
wzrost kryształów,

to proces tworzenia struktury

pierwotnej odlewu

PROCES KRZEPNIĘCIA -- proces przechodzenia metalu ze
stanu ciekłego

w stan stały związany z oddawaniem

ciepła przez

odlew od chwili wypełnienia

formy do ostygnięcia

odlewu do

temperatury otoczenia

ZJAWISKO SKURCZU -- to zmiana objętości odlewu
występująca w stanie

ciekłym, w zakresie

temperatur krzepnięcia

(pomiędzy T

L

i T

S

) i w stanie stałym oraz

wynikające z niej wady w odlewach

WSZYSTKIE ZJAWISKA TOWARZYSZĄCE TWORZENIU

SIĘ ODLEWU W FORMIE ZWIĄZANE SĄ Z OBNIŻANIEM

SIĘ TEMPERATURY METALU

Stan danego ciała (ciekły, stały lub gazowy) związany jest z

jego energią swobodną, a ta zależy od temperatury.

Z obniżaniem temp. ciekłego metalu zmienia się jego

energia swobodna (rys.)

W danej temp. bardziej stabilna jest ta faza, która ma

mniejszą energię swobodną. Np. w T

2

bardziej stabilna jest

faza ciekła.

Przejście ciekłego metalu w stan stały wymaga obniżenia

jego temp. poniżej Te; wymaga wywołania przechłodzenia T

Rys. Zależność energii swobodnej G od temperatury T dla stanu

ciekłego G

L

i stanu stałego G

S

: T

e

– temperatura równowagowa

PROCES KRYSTALIZACJI ROZPOCZYNA SIĘ OD ZARODKOWANIA.

JEGO ROZPOCZĘCIE WYMAGA PRZECHŁODZENIA CIEKŁEGO METALU.

ZARODKOWANIE MOŻE BYĆ:HOMOGENICZNE (zarodek z atomów bliskiego uporządkowania)

HETEROGENICZNE (zarodek na podłożu ciała stałego)

RODZAJE KRZEPNIECIA METALU (ODLEWU)

SPOSÓB KRZEPNIĘCIA ZALEŻY OD:
- ILOŚCI METALU I JEGO SKŁADU CHEMICZNEGO,

- SZYBKOŚCI ODPROWADZANIA CIEPŁA,

- RUCHÓW KONWEKCYJNYCH (tworzenie dodatkowych zarodków)

K

R

Z

E

P

N

IĘ

C

I

E

W

A

R

S

T

W

O

W

E

K

R

Z

E

P

N

IĘ

C

I

E

O

B

J

Ę

T

O

Ś

C

I

O

W

E

Δ

T

K

=

T

L

–

T

S

--- Z

A

K

R

E

S

T

E

M

P

E

R

A

T

U

R

K

R

Y

S

T

A

L

I

Z

A

C

JI

δ

1

T

--- S

P

A

D

E

K

T

E

M

P

. N

A

P

R

Z

E

K

R

O

JU

O

D

L

E

W

U

, t

j. r

óż

n

ic

a

t

e

m

p

. p

o

m

ię

d

z

y

o

s

ią

o

d

le

w

u

a

je

g

o

p

o

w

ie

r

z

c

h

n

ią

z

e

w

n

ę

t

r

z

n

ą

I

–

f

a

z

a

s

t

ała

, I

I

–

fa

z

a

s

t

a

ło

-c

ie

k

ła

, I

I

I

–

f

a

z

a

c

ie

k

ła

1

1





T

T

K



K

R

Y

T

E

R

I

U

M

K

R

Z

E

P

N

IĘ

C

I

A

W

A

R

S

T

W

O

W

E

G

O

1

1





T

T

K



K

R

Y

T

E

R

I

U

M

K

R

Z

E

P

N

IĘ

C

I

A

O

B

J

Ę

T

O

Ś

C

I

O

W

E

G

O

WYNIKIEM PROCESU KRZEPNIĘCIA I KRYSTALIZACJI ODLEWU JEST STRUKTURA KRYSTALICZNA,

KTÓRA DECYDUJE O JEGO JAKOŚCI.

STRUKTURĘ ODLEWU TWORZĄ KRYSZTAŁY: SŁUPKOWE (KOLUMNOWE, DENDRYTY)

RÓWNOOSIOWE I ZAMROŻONE

O RODZAJU ZIAREN KRYSTALICZNYCH I ICH WIELKOŚCI DECYDUJE SKŁAD

CHEMICZNY STOPU ODLEWNICZEGO I SZYBKOŚĆ STYGNIĘCIA ODLEWU (różnica

temp. na przekroju odlewu δ

1

T)

O RODZAJU ZIAREN KRYSTALICZNYCH I ICH WIELKOŚCI DECYDUJE SKŁAD

CHEMICZNY STOPU ODLEWNICZEGO I SZYBKOŚĆ STYGNIĘCIA ODLEWU (różnica

temp. na przekroju odlewu δ

1

T)

Z J A W I S K O S K U R C Z U W O D L E W A C H

)

(

1

T

T

SK

O

V

V









- s k u r c z o b ję t o ś c i o w y

)

(

1

T

T

SK

O

L

L









- s k u r c z l i n i o w y ;

T

O

> T

1

L

V





3



)

(

L

ZAL

VC

VC

T

T

SK









- s k u r c z w s t a n i e c i e kł y m

)

(

S

L

VK

VK

T

T

SK









- s k u r c z w z a k r e s i e t e m p . k r z e p n ię c i a

)

(

OT

S

VS

VS

T

T

SK









. . - s k u r c z w s t a n i e s t ał y m

VS

VK

VC

V

SK

SK

SK

SK







- - s k u r c z c ał k o w i t y

S K U R C Z W O D L E W A C H

S W O B O D N Y

H A M O W A N Y

J A M Y S K U R C Z O W Y

N A P RĘ Ż E N I A

M A K R O R Z A D Z I Z N Y

M I K R O R Z A D Z I Z N Y

O D K S Z T AŁ C E N I A

PĘ K N I Ę C I A

ZMIANA ODLEWU W WYNIKU SKURCZU

KRZEPNIĘCIE I STYGNIĘCIE ODLEWU MOŻE ODBYWAĆ SIĘ :