metalurgia047(1)

92

Rys. 3.12. Sposób uzyskiwania kierunkowego krzepnięcia odlewu: 1 - węzły cieplne, 2 - ścianka odlewu o grubości rosnącej w kierunku nadlewu, 3 - ochładzainik zewnętrzny, 4 - nadlew, 5 - jama skurczowa

Rys. 3.13. Podział odlewu na strefy oddziaływania nadlewów; 1 - ochładzalniki zewnętrzne

Nadie wy i ich rodzaje. Jak już powiedziano poprzednio, nadlewy są to zbiorniki ciekłego metalu, z których jest uzupełniany ubytek objętości metalu związany z krzepnięciem odlewu. Zabieg ten nosi nazwę zasilania odlewu. Nadlewy muszą zatem krzepnąć jako ostatnie części odlewu. Muszą także się znajdować w pobliżu zasilanego węzła cieplnego. Ze względu na położenie względem odlewu rozróżnia się nadlewy górne i boczne; ze względu na konstrukcję nadlewy dzieli się na zakryte i odkryte. Nadlewy wykonywane w tej samej masie formierskiej co pozostałe części formy i bez zastosowania dodatkowych zabiegów zwiększających ich skuteczność noszą nazwę zwykłych. Poza tym stosuje się nadlewy w otulinach termoizolacyjnych lub egzotermicznych, pozwalających na zmniejszenie ich objętości w stosunku do nadlewów zwykłych, oraz nadlewy ciśnieniowe. Zwiększone ciśnienie w nadlewie, uzyskiwane przez doprowadzenie doń sprężonego powietrza lub zastosowanie naboju gazotwórczego (np. węglan wapnia pod wpływem ciepła ulega rozkładowi z wydzieleniem COi), pozwala na zwiększenie zasięgu oddziaływania nadlewu.

Wszystkie omawiane rodzaje nadlewów mogą być wykonywane jako łatwo usuwalne dzięki zastosowaniu cienkiego rdzenia oddzielającego nadlew od użytecznej części odlewu. Na rysunku 3.14 przedstawiono różne rodzaje nadlewów. Podczas projektowania układu zasilania odlewu istotnym czynnikiem jest zasięg oddziaływania nadlewu. Określa on odległość od nadlewu, w jakiej ścianka odlewu nie wykazuje wad na skutek jego działania zasilającego. Zasięg oddziaływania nadlewu zależy od rodzaju metalu i typu nadlewu, np. dla poziomej ściany odlewu staliwnego, zasilanej nadlewem zwykłym, jest on równy dwom grubościom tej ściany (rys. 3.15). Zasięg działania nadlewu zwiększa skutecznie zmiana grubości ścianki odlewu zwiększająca się w kierunku nadlewu.

Rys. 3.14. Różne rodzaje nadlewów: górne (a. b. d-h), boczne (c, i), odkryte (a. b. c), zwykłe (a, c, d), w otulinie (b, t), 2 rdzeniem atmosferycznym (f, g, i), z nabojem gazu twórczym (h), łatwo oddzielane (e, 1* h); I - odlew, 2 - nadlew, 3 - otulina termoizolacyjna lub egzotermiczna, 4 - przepona rdzeniowa, 5    - rdzeń atmosferyczny,

6 - nabój gazowy, 7 - jama skurczowa

Wybór rodzaju nadlewów, obliczanie ich objętości i wymiarów oraz zasady ich rozmieszczania w formie zostaną tu pominięte z tych samych powodów, dla których uprzednio pominięto obliczanie wymiarów układów wlewowych.

NADLEW    ODLEW

Rys. 3.15. Przykład zasięgu działania nadlewu: 1 - strefa działania nadlewu, 2 - strefa niezasilona, 3 - strefa działania efektu brzegowego

3.1.3. Stygnięcie odlewu od temperatury’ solidusu do temperatury otoczenia

Stygnięciu odlewu w stanie stałym towarzyszy zmniejszanie się jego objętości. Skurcz odlewu nie odbywa się jednak swobodnie. Czynnikami wpływającymi na ten skurcz, oprócz rozszerzalności termicznej, są:

- mechaniczne hamowanie skurczu, wynikające z oporów spowodowanych różną rozszerzalnością cieplną formy i metalu,