Дефекты литья
Согласно ГОСТ 19200–80, литейные дефекты подразделяются на пять основных групп. Среди них несоответствие по геометрии, недостатки поверхности, несплошности в отливке, а также наличие включений или несоответствие по структуре.
Усадочные раковины
Это один из распространенных дефектов, возникающих при литье. Усадочная раковина образуется внутри или сверху отливки, имеет слегка шероховатую поверхность.
Основной причиной образования становится нехватка металла для заполнения объема при кристаллизации. Это может происходить в следующих случаях:
- Ошибки в конструкции отливки или литниковой системы, приводящие к недостаточному питанию жидким металлом.
- Использование сплава с высоким температурным интервалом кристаллизации, что способствует образованию усадочной пористости.
- Недостаточная теплопроводность формовочных материалов, из-за чего процесс охлаждения становится неравномерным.
Чтобы минимизировать вероятность появления усадочных раковин, необходимо:
- Оптимизировать конструкцию отливки и литниковой системы, обеспечить равномерное распределение металла.
- Подбирать сплавы с узким температурным интервалом кристаллизации.
- Применять формовочные смеси с высокой теплопроводностью для ускоренного отвода тепла и равномерного застывания.
Грамотный подход к технологии литья позволяет значительно снизить вероятность недостатков и повысить качество готовых изделий.
Газовые раковины
Дефект обнаруживается внутри тела отливки или на ее поверхности. По сути это мелкие полости с гладкими стенками. Дефект может быть единичным или множественным, его появление связано с наличием газов в металле или литейной форме.
Если газы появляются из металла, дефект формируется внутри отливки. Если литейная форма обладает низкой газопроницаемостью или содержит газообразующие вещества, раковины проявляются на поверхности изделия.
Чтобы минимизировать риск образования газовых раковин, необходимо провести комплексную проверку:
- Формы и стержней – на газообразование и способность пропускать газы.
- Системы вентиляции – на эффективность удаления газов.
- Формовочной смеси – на уровень влажности.
- Связующего – на содержание газообразующих элементов (азота, водорода).
- Процесса заливки – важно исключить захват воздуха.
- Температуры и скорости заливки – неправильные параметры могут способствовать образованию дефекта.
- Режима плавки – следить за температурой и контролировать состав металла.
Горячие трещины
Трещины в литых изделиях – серьезный порок, который снижает прочность и эксплуатационные характеристики стальных и чугунных металлоконструкций. В зависимости от температуры образования недостатки делятся на горячие и холодные.
Холодные трещинки имеют светлую поверхность излома, иногда с оттенком побежалости. Они возникают при температурах до 700 °С, когда пластические деформации сменяются упругими. В этот момент изменения объема металла, вызванные фазовыми превращениями, приводят к внутренним напряжениям, которые разрывают структуру отливки.
Горячие трещины легко различимы благодаря неровной структуре излома и характерному черному (окисленному) цвету стенок. Они формируются при больших температурах, близких к солидусу, когда усадочные напряжения превышают прочность цветного металла или другого материала.
Способы предотвращения проблемы:
- Коррекция состава формовочной смеси для повышения ее пластичности.
- Использование сплавов с улучшенными механическими характеристиками при высоких температурах.
- Оптимизация литниковой системы для равномерного распределения напряжений.
Преимущества применения оксида железа
Грамотный подход к технологии литья позволяет значительно снизить вероятность недостатков и повысить качество готовых изделий. Однако в реальном производстве даже при соблюдении всех рекомендаций устранить возникновение дефектов полностью не всегда удается. В таких случаях требуется применение дополнительных решений, улучшающих свойства формовочных смесей и способствующих равномерному застыванию металла.
Одним из таких решений является оксид железа FerroSAND для литейного производства. Он произведен на основе природного магнетита и применяется в литейном производстве для улучшения свойств формовочных смесей.
Среди его преимуществ:
- Высокая чистота – содержание железа более 90%.
- Стабильное качество – строгий контроль состава и отсутствие примесей.
- Ферромагнитные свойства – удобство в переработке и повторном использовании.
- Высокая теплопроводность и теплоёмкость – улучшение термических характеристик формовочной смеси.
- Химическая инертность – устойчивость к взаимодействию с компонентами смеси.
- Экологическая безопасность – нетоксичность и возможность многократного использования.
Контроль литейных дефектов считается важнейшим этапом в производстве качественных отливок. Применение оксида железа FerroSAND в процессе литья позволит избежать брака и контролировать качество изделий.
