1.3. Krzepnięcie odlewu |
87 |
(1.38) |
gdzie współczynnik fr zależny od temperatury T, metalu wlanego do formy wynosi fr = 0,0006T, — 0,7753.
Zastosowanie ochładzalnika wewnętrznego umożliwia zredukowanie modułu do wartości
(1.39)
I.3.3.4. Zjawiska związane z zasilaniem odlewów żeliwnych, w których węgiel występuje w postaci grafitu
Zasilanie odlewów żeliwnych można zasadniczo projektować w sposób tradycyjny, tzn. z zastosowaniem takich nadlewów, w których następuje koniec krzepnięcia odlewu. W przypadku żeliwa pociąga to jednak za sobą bardzo niski uzysk (ok. 20—30%) oraz konieczność znacznych zmian kształtu odlewu (pogrubień) w stosunku do gotowego wyrobu. Wady te dla żeliwa sferoidalnego występują wyraźniej niż w przypadku odlewów np. staliwnych, gdyż uzyskanie krzepnięcia kierunkowego jest dla takiego żeliwa trudniejsze z uwagi na objętościowy typ krzepnięcia oraz duże ciepło właściwe, utrudniające uzyskanie odpowiednio dużych gradientów temperatury. Obecnie zasilanie metodą tradycyjną stosuje się dla żeliw w wyjątkowych przypadkach, a mianowicie wtedy, gdy nie można zapewnić kontroli podstawowych parametrów odlewania, zwłaszcza temperatury zalewania. Zasilanie z uwzględnieniem przyrostu objętości wynikającego z grafityzacji można i należy stosować praktycznie dla wszystkich odlewów z żeliwa z grafitem płatkowym, sfcroidalnym i wcrmikular-nym. Odpowiednie zasady zostaną przedstawione na przykładzie żeliwa sferoi-dalncgo, które jest z jednej strony nieco trudniejsze do zasilenia niż żeliwo szare, a z drugiej — materiałem nowocześniejszym, o znacznie lepszych własnościach użytkowych. Zasilanie odlewów z żeliwa z grafitem płatkowym, które prowadzi się bardzo podobnie, zostanie przedstawione w podsumowaniu p. 1.3.3.5.
Ze stopów, których skurcz zasilania wynosi zero lub jest ujemny, teoretycznie powinno się otrzymywać zdrowe odlewy boz stosowania nadlewów. Na podstawie krzywej zmian objętości żeliwa przy krzepnięciu można sądzić, że byłoby to możliwe, gdyby temperatura metalu wlewanego do formy była odpowiednio niska, tj. mieszcząca się w przedziale oznaczonym na rys. 1.71 cyfrą /. Dla wyższych temperatur zalewania powinno wystarczyć stosowanie bardzo małych nadlewów, które pozostawałyby w stanie niczakr/cpłym, a więc zdolnym do zasilania odlewu tylko do osiągnięcia temperatury granicznej, tj. odpowiadającej skurczowi zerowemu. Podstawowy problem wynika z fuktu, że wprawdzie sumaryczny skurcz może być zerowy lub bardzo muły, to jednak stygnięcie metalu w formie do chwili jego zakrzepnięcia charakteryzuje się niekiedy dość znacznymi zmianami objętości zachodzącymi w przeciwnych kierunkach. Aby przyrost objętości podczas gralityzacji mógł skompensować