UNIT-3

Badanie właściwości stopów

odlewniczych- cz.II

dr hab. inż.Andrzej

Modrzyński,

prof. nadzw. PP

Naprężenia odlewnicze

Rodzaje naprężeń

Naprężenia cieplne – wywołane

nierównomierną prędkością stygnięcia

i kurczenia się elementów odlewu ,
Naprężenia fazowe- związane z

przebudową struktury odlewu,
Naprężenia skurczowe- powstające

w wyniku mechanicznego hamowania

skurczu.

Przykłady konstrukcji odlewów o

skurczu swobodnym i hamowanym

Próba
naprężeniowa

Przeprowadzenie próby

1. Odlać odlew próbny kraty

naprężeniowej w formie z masy

suszonej.
2. Po 12 godz. wybić ostrożnie

odlew z formy próbnej i oczyścić

jego powierzchnię.
3. Po upływie 2 dni przeprowadzić

pomiar naprężeń

Przeprowadzenie próby

4. Zamocować kratę w imadle i za
pomocą piły lub frezarki nacinać
środkowy pręt o średnicy 30 mm,
aż do momentu pęknięcia.
5. Ocenić pole powierzchni pręta ,
które uległo procesowi
samorzutnego pęknięcia ( F

m

, mm

2

)

Przeprowadzenie próby

6. Dokonać dokładnego pomiaru
powierzchni całkowitej pręta w
miejscu pęknięcia ( F

c

, mm

2

)

7. Wyznaczyć wartość naprężeń
własnych z zależności:



r

= ( F

m

/ F

c

) R

m

Ocena skłonności żeliwa

do zabieleń

PRÓBA KLINOWA

PRÓBA KLINOWA

Wykorzystuje zmianę szybkości

stygnięcia w zależności od grubości
odlewu

Pozwala na ocenę:

-

Zawartości węgla i krzemu [ przy
stałej zawartości manganu (0,6%) ,
fosforu ( 0,3%) i siarki (0,1%) ]

-

Ocenę tzw. stopnia nasycenia
eutektycznego

Stopień nasycenia eutektycznego

Definiowany jest jako stosunek:

S

c

= C

e

/ C

c

gdzie:
C

e

- zawartość eutektyczna

C

e

=4.25-0.3%Si-0.33%P+0.027%Mn-0.40%S

S

c

- całkowita zawartość węgla w żeliwie

Próba klinowa

Próba klinowa- nr klinów

( ocena składu chemicznego )

Próba klinowa

Zawartość wegla i krzemu w żeliwie

Głękokość zabielenia w funkcji

stopnia nasycenia eutektycznego -

S

c

Ocena skłonności żeliwa do zabieleń

przy S

c

<1

Dobór wymiarów klina

Wymiary klinów

Próba prętowa do oceny

jakości żeliwa

sferoidalnego

Próba prętowa

Ocena jakości żeliwa

1.

Ocena składu chemicznego żeliwa
wyjściowego do wytwarzania żeliwa
sferoidalnego ( przełom biały ),

2.

Ocena skuteczności zabiegu
sferoidyzacji (żeliwo białe bez
wydzieleń grafitu )

3.

Ocena skuteczności zabiegu
sferoidyzacji i modyfikacji ( aksamitny
szary przełom )

Określenie stopnia

zagazowania stopu

Rozpuszczalność gazów w metalach

T

t

[G
]

T

Określenie stopnia zagazowania

stopów aluminium metodą

pierwszego pęcherza

Aparat do oznaczania zawartości

wodoru w stopach aluminium

Określenie stopnia zagazowania

stopów aluminium metodą

pierwszego pęcherza

Zasada realizacji próby:

1.

Do tygla umieszczonego w piecu

nagrzanym do temperatury T

p

wlewa się próbkę badanego

metalu o masie 100 – 200 g,

2.

Następnie hermetyzuje się piec

poprzez zamocowanie specjalnej

pokrywy,

Określenie stopnia zagazowania

stopów aluminium metodą

pierwszego pęcherza

3. Załączenie układu generacji próżni nad

lustrem metalu w tyglu i płynne obniżanie
ciśnienia w komorze z szybkością
5-10 hPa /s,

4. Poprzez wziernik pokrywy komory

obserwujemy powierzchnię ciekłego metalu
w tyglu i odnotowujemy ciśnienie i
temperaturę przy której z objętości ciekłego
metalu wydzielił się pierwszy pęcherz
wodoru,

Określenie stopnia zagazowania

stopów aluminium metodą

pierwszego pęcherza

5. Znając wartość ciśnienia p,

temperatury T

p

i rodzaj stopu z

nomogramu wyznaczamy
zawartość wodoru w cm

3

H / 100 g

metalu