3725451457

-    sposobu krystalizacji metalu,

-    intensywności wydzielania się gazów podczas krzepnięcia metalu.

Można wyróżnić dwa podstawowe sposoby krystalizacji metalu, czyli procesu narastania fazy stałej w objętości fazy ciekłej. Są to krystalizacja warstwowa i objętościowa.

jama skurczowa występująca w dowolnej postaci w odlewie dyskwalifikuje go pod względem użytkowym. Powstawaniu jam zapobiega się przez odpowiednie sterowanie krzepnięciem odlewu. Ma ono na celu spowodowanie jednego z dwóch sposobów krzepnięcia odlewów: jednoczesnego lub kierunkowego. Krzepnięcie jednoczesne i kierunkowe odlewów nie ma związku z przedstawionymi przypadkami krystalizacji objętościowej i warstwowej.

Krzepniecie jednoczesne i kierunkowe

Krzepnięcie jednoczesne zachodzi wówczas, gdy wszystkie części odlewu stygną i krzepną równocześnie, tak że początek krzepnięcia na powierzchni ścianek odlewu i koniec w środku tychże ścianek następują w tym samym czasie we wszystkich częściach odlewu. Uzyskanie jednoczesnego krzepnięcia zapewniają przede wszystkim dwa czynniki: 1) właściwa konstrukcja odlewu, cechująca się równomierną grubością ścianek i brakiem węzłów cieplnych, oraz 2) konstrukcja formy odlewniczej, pozwalająca na wyrównanie czasów krzepnięcia części odlewu o różnej grubości.

Drugi sposób uzyskiwania krzepnięcia jednoczesnego polega na:

-    doprowadzeniu układu wlewowego do miejsc o małym przekroju; uzyskuje się przez to przegrzanie formy i wyższą temperaturę metalu w tych miejscach, co umożliwia wyrównanie czasu krzepnięcia cienkiego przekroju z czasem krzepnięcia pozostałych części odlewu;

-    stosowaniu materiałów formy o różnych właściwościach termofizycznych lub tzw. ochładzalników; są to metalowe części formy ceramicznej, przy czym ochładzalniki znajdujące się na zewnątrz odlewu noszą nazwę zewnętrznych, a znajdujące się wewnątrz odlewu i ulegające z nim stopieniu - wewnętrznych;

Krzepnięcie kierunkowe rozpoczyna się w częściach o najmniejszym przekroju, następnie obejmuje części coraz grubsze i kończy się w części najgrubszej, stanowiącej tzw. nadlew. Nadlew nie jest częścią użytkową odlewu, jest odcinany po skrzepnięciu odlewu, a w czasie krzepnięcia pełni funkcję zbiornika uzupełniającego ubytki objętości metalu związane ze skurczem przegrzania i krzepnięcia. Podczas prawidłowego krzepnięcia cała objętość jamy skurczowej powinna się znaleźć w nadlewie.

Drugi to właściwy sposób odlewania, polegający przede wszystkim na:

doprowadzeniu metalu do lub w pobliże nadlewu, który w czasie krzepnięcia odlewu powinien być jego częścią o najwyższej temperaturze,

-    stosowaniu materiałów formy o zróżnicowanych właściwościach termofizycznych lub ochładzalników.

Nadlewy 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.

'•■'I;

mc

y

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, f), z rdzeniem atmosferycznym (f, g, i), z nabojem gazotwórczym (h), łatwo oddzielane (e, f, h); I - odlew, 2 - nadlew, 3 - otulina termoizolacyjna lub •    ;    •    i~\x-^y    '    egzotermiczna, 4 - przepona rdze-niowa. 5 - rdzeń atmosferyczny, 6 -

•{. >. 1    i    |    i '.    ;    j    "    nabój gazowy, 7-jama skurczowa

wM--.--.    ¹    v. '4- - •    .    .....    wybór rodzaju nadlewów, obliczanie ich objętości i wymiarów oraz

	If ń: Jfei
	............
A 7	w "17 fc i
.;nu
	. ... ■■

.zasady ich rozmieszczania w formie zostaną tu pominięte z tych samych , powodów, dla których uprzednio pominięto obliczanie wymiarów układów ^_ wlewowych.

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: i— mechaniczne hamowanie skurczu, wynikające z oporów spowodowanych różną rozszerzalnością cieplną formy i metalu, cieplne hamowanie skurczu, związane z nierównomiernym stygnięciem i co za tym idzie, nierównomiernym kurczeniem się części odlewu,

przemiany fazowe w stanie stałym, którym towarzyszą zmiany objętości metalu związane z przebudową sieci krystalicznej.

Wymienione czynniki powodują: zmiany wymiarów liniowych odlewu; różnią się one od zmian wynikających z iloczynu średniego współczynnika rozszerzalności liniowej i różnicy temperatury solidusu i otoczenia; zmiany te muszą być uwzględnione podczas konstruowania modeli lub form metalowych;