Литейная корка отливки, застывающая в первую очередь, имеет иную структуру, чем ее тело. Так как поверхность отливки может быть обезуглероженной или окисленной, ее для определения истинной твердости зачищают на глубину 0,5—.1 мм. Твердость проверяют непосредственно на отливках, не делая образцов. Отливки проверяют на твердость по нормам контроля в количестве 1—10% одной плавки или термосадки.
Контроль механических свойств отливок на растяжение проводят на специальных литых или вырезанных из литых заготовок (брусков) и механически обработанных образцах. Определяют предел текучести сг
, временное сопротивление при растяжении а
, одновременно относительное удлинение б и относительное сужение площади поперечного сечения i|). Эти величины наиболее полно характеризуют прочность и пластичность металла отливок.
Для испытаний на растяжение используют разрывные машины типа пресса Гагарина, например универсальные машины ИМ-4Р, ИМ-12А, ЦНИИТмаш, / новые машины высокой точности типа Ин-строн, обеспечивающие плавность статического нагружения, регулирования скорости испытаний, точность показаний нагрузки не менее
ztl %. Скорость перемещения захвата машины при испытаниях должна быть не более 4 мм/мин до появления текучести и не более 20 мм/мин за пределом текучести.
Важное значение имеет выбор метода литья заготовок для образцов. Для тонкостенных отливок из сталей и жаропрочных сплавов Наиболее подходят образцы, испытываемые на растяжение, по ГОСТ 1497—73 (СТ СЭВ 471—77) с начальной расчетной длиной /
= = 5,65 УF
(короткие образцы). Длинные образцы /
= 11,3 диаметром d
—10 мм труднее получить без литейных дефектов. Образцы диаметром 5—6 мм полнее характеризуют механические свойства отливок по выплавляемым моделям с толщиной стенок в 2—7 мм-, которые в практике наиболее распространены. В стандарте указано, что применение коротких образцов предпочтительнее.
Литые образцы и образцы из хрупких металлов указанным стандартом допускается изготовлять с начальной расчетной длиной /
=.
= 2,82 УГ
Размеры и предельные отклонения по рабочей части цилиндрических образцов приведены в ГОСТе.
При диаметре рабочей части литых механически обработанных образцов d
10 мм допустимые отклонения на этот размер составляют ±2 мм.
Существует мнение, что отдельно отлитые и прилитые к отливкам образцы не отражают истинных механических свойств материала отливки вследствие различных условий питания при кристаллизации. Это мнение, очевидно, справедливо при получении отливок в песчаных формах. Однако при литье в горячие формы тонкостенных отливок и образцов по выплавляемым моделям различия в механических свойствах металла отливок и отлитых отдельно этим же методом образцов незначительны, при условии удовлетворительного питания отливок и образцов и отсутствия литейных дефектов.
В разное время исследователи (И. И. Горюнов, Н. М. Тучкевич, Ф. И. Аксенов, В. Н. Иванов, Б. С. Курчман, Ю. А. Нехендзи) предлагали различные методы отливки по выплавляемым моделям образцов для механических испытаний [41 ]. Ниже приведены только некоторые, представляющиеся оптимальными методиками литья образцов.
Все исследователи сходятся во мнении, что свойства образцов, вырезанных из отдельно отлитых брусков стандартной формы — трефовидной и клиновидной (рис. 9.4, а и б) наиболее высокие, так как в местах вырезки образцов обеспечиваются наиболее благоприятные условия питания. Значения свойств этих образцов существенно превышают значения свойства материала реальных отливок, для которых далеко не всегда можно обеспечить такое надежное питание и условия направленного затвердевания. Правда,