Технология конструкционных материалов. Мутылина И.Н. - 41 стр.

       Усадка – свойство литейных сплавов уменьшать объем при затвердевании и охлажде­
нии. Различают линейную и объемную усадку.
       Линейная усадка – уменьшение линейных размеров отливки при ее охлаждении от
температуры, при которой образуется прочная корка, способная противостоять давлению рас­
плавленного металла, до температуры окружающей среды. Линейную усадку определяют со­
                       ( l − l ) ⋅ 100%
                ε ЛИН = Ф от
отношением, %:                l от      , где l и l – размеры полости формы и отливки при
                                           ф    от

температуре 20°С.
       На линейную усадку влияют химический состав сплава, температура его заливки, ско­
рость охлаждения сплава в форме, конструкция отливки и литейной формы. Так, усадка серо­
го чугуна уменьшается с увеличением содержания углерода и кремния, аналогичное влияние
оказывает кремний на усадку алюминиевых сплавов. Снижение температуры заливки умень­
шает усадку отливок. Увеличение скорости отвода теплоты от залитого в форму сплава при­
водит к возрастанию усадки отливки.
       Линейная усадка составляет (%):
       для серого чугуна               0,9­1,5;
       для углеродистых сталей         2­2,4;
       для алюминиевых сплавов 0,9­1,5;
       для медных                      1,4­2,3.
       Объемная усадка – уменьшение объема сплава при его охлаждении в литейной форме
при формировании отливки. Объемную усадку определяют соотношением, %:
         (VФ − VОТ ) ⋅ 100
ε ОБ =                       ,%
               VОТ        , где Vф и Vот – объем полости формы и объем отливки при 20°С.
Объемная усадка приблизительно равна утроенной линейной усадке.
       Усадка в отливках проявляется в виде усадочных раковин, пористости, трещин и ко­
роблений. Усадочные раковины – сравнительно крупные полости, расположенные в местах
отливки, затвердевающих в последнюю очередь. Сосредоточенные крупные усадочные рако­
вины образуются при изготовлении отливок из чистых металлов, сплавов эвтектического со­
става (силумины) и сплавов с узким интервалом кристаллизации (низкоуглеродистые стали,
безоловянистые бронзы).
       Усадочная пористость – скопление пустот, образовавшихся в отливке в обширной
зоне в результате усадки в тех местах отливки, которые затвердевали последними без доступа
к ним расплавленного металла. Усадочная пористость располагается по границам зерен ме­
талла. Получить отливки без усадочных раковин и пористости возможно за счет непрерывного
подвода расплавленного металла в процессе кристаллизации вплоть до полного затвердева­
ния. С этой целью на отливки устанавливают прибыли – резервуары с расплавленным метал­
лом, которые обеспечивают доступ расплавленного металла к участкам отливки, затвердеваю­
щим последними.
       Склонность к образованию трещин. В результате неравномерного затвердевания в
отливках тонких и толстых частей и торможения усадки формой при охлаждении возникают
внутренние напряжения. Эти напряжения тем выше, чем меньше податливость формы и

                                               41