В условиях массового производства, при систематическом короблении отливок, правку производят в специальных правочных штампах на прессах. В мелкосерийном производстве коробление отливок обычно устраняют вручную, используя универсальный слесарный инструмент.
После рихтовки отливок следует проводить термообработку для снятия появившихся напряжений. Обычно применяют нормализацию отливок.
Наружные раковины в отливках могут быть исправлены заваркой. Трещины, спаи, рыхлоты исправлять заваркой не рекомендуется. Обычно применяют дуговую электросварку, используя литые электроды или проволоку из того же сплава, из которого выполнена отливка. Дефектное место отливки слесарным способом очищают на всю глубину залегания дефекта, а затем заваривают и место сварки зачищают вровень с поверхностью отливки. Отливки из жаропрочных сплавов^ перед заваркой нагревают до 600—650°С. Нагревать отливки выше 800°С не следует из-за опасности образования в месте сварки окалины. После заварки и зачистки отливки нормализуют для снятия напряжений.
Отливки 1-й и 2-й групп контроля в местах заварки следует провер ять* рентгеном.
Если все отливки данной партии не обладают необходимой точностью и нуждаются в слесарной доводке, то следует проверить и при необходимости откорректировать технологический процесс их изготовления. Прежде всего необходимо проверить точность размеров пресс-форм и получаемых в них моделей.
При отклонении размеров отдельных отливок от требуемых по чертежу, в ряде случаев можно исправить ее слесарной обработкой.
Рассмотрим пример слесарной доводки спрямляющих лопаток компрессорной турбины из стали 09Х17НЗСЛ (см. рис. 9.2). Размер D между двумя полками имеет отклонения больше, чем другие размеры вследствие затрудненной усадки отливки. Если этот размер больше указанного в чертеже, то исправить отливку невозможно, но если он на несколько десятых миллиметра получился меньше чертежного, то, сняв по обеим полкам металл (0,1 — 0,2), не утоняя их меньше допустимого, можно исправить размер D, ввести его в нижний предел поля допусков.
Сильно колеблется у рассматриваемых лопаток и максимальная толщина профиля пера Т. Эти колебания вызваны расширением и сжатием формы при прокаливании и охлаждении. Если размер^?’ в самом тонком месте не вышел за пределыминимально допустимого, то его можно выровнять по всей лопатке, избегая утонения. Излишний металл следует плавно снять по кривой поверхности утолщенного профиля, например, на заточном станке.
Из рассмотренного примера следует, что слесарная доводка отливок позволяет сократить брак по геометрическим размерам.
ОРГАНИЗАЦИЯ КОНТРОЛЯ.
Контроль осуществляют цеховые и заводские отделы технического контроля (ОТК).
Материалы, поступающие на завод, проверяет ОТК склада. Здесь сверяют поступившие с материалами сертификаты. При их соответствии действующим техническим условиям материалы выдают в цех. Если по некоторым показателям материалы не укладываются в технические условия или по ним нет данных в сертификате, то образцы материалов направляют для анализа в лабораторию и после положительного заключения допускают к применению в производстве. Иногда необходимо технологическое опробование, материала. Тогда решение о его годности принимают после получения пробных партий отливок. Немарочный и непроверенный материал пропускать в производство на следует во избежание увеличения брака отливок.
Оснастку проверяют периодически в мерительной лаборатории или цеховых контрольно-проверочных пунктах. Пресс-формы следует проверять периодически обмером и разметкой партий отливок. Пресс-формы и контролные приборы должны иметь паспорта, в которые заносят номинальные размеры, отклонения, регистрируют проведенные ремонты и указывают срок следующей проверки.
Операционный и окончательный контроль целесообраЗнв“*про-водить на модельном участке (проверяют модельный состав, модели, блоки моделей), на участке формовки (контролируют связующий раствор, суспензию, соблюдение режимов сушки после каждого нанесенного слоя, состояние оболочки после выплавления моделей), на плавильно-заливочном участке (проверяют режим прокаливания форм, качество и количество шихты, состояние форм перед заливкой, температуру металла перед заливкой, производят экспресс-анализ его химического состава).
Операции выбивки отливок, очистки и обрубки их совмещают со 100 %-ной визуальной проверкой залитых блоков и отделенных от ЛПС отливок. С этих операций ОТК направляет в лобораторию образцы для химического анализа сплава. При использовании специальных неразрушающих методов контроля (люминесцентного, магнитного, рентгеновского и др.) отливки направляют на проверку в соответствующие лаборатории. Образцы для проверки механических свойств обычно передают на термообработку вместе с отливками, после проведения которой их направляют для испытаний в лабораторию. При окончательном контроле отливок проверяют их размерную точность, данные лабораторий о химическом составе металла и механических свойствах, о результатах контроля отливок специальными методами. Забракованные отливки помещают в изолятор брака для последующего использования в шихту.
При технологическом контроле на всех операциях проверяют соблюдение утвержденной технологии.
Четкой организации контроля способствует правильно составленная документация — карта контроля или операционные технологические карты, куда занесены контрольные операции а также сопроводительные документы по партиям — маршрутные листы.
На разных предприятиях партии отливок определяют различно. Чаще всего партией считают все одноименные отливки одной плавки. При малом объеме производства или при плавке в печах малой емкости партией считают сменную выплавку.
В целях упорядочения учета изготовленных отливок для обеспечения возможности быстрого установления состава и свойств металла, времени изготовления и других характеристик широко используется клеймение их. Место клеймения отливок определяют по четежу детали. Кроме номера чертежа детали в литейном цехе часто на отливки ставят номер плавки. При литье по выплавляемым моделям каждую смену проводят много плавок в печах малой вместимости. Поэтому на отливках неответственного назначения можно указывать номера партий, считая партией суточную выплавку. Для отливок ответственного назначения в клеймо следует вводить порядковый индивидуальный номер плавки.
Отливки можно клеймить ударным клеймом, но можно также нумеровать модели с помощью острой чертилки. Этот номер переходит на отливку, сохраняясь на протяжении всего технологического процесса. Клеймение требует незначительных затрат, но обеспечивает порядок в работе, так как по маршрутному листку можно установить, кто и когда изготовлял данную отливку.
Отливки обрабатывают партиями и сопровождают маршрутным листом, в котором указывают номер партии, дату заливки, число отливок. В маршрутном листе перечисляют все производственные операции и делают отметки о числе годных отливок, принятых на данной операции. К концу технологического процесса на окончательный контроль отливки поступают с отмеченным числом брака по каждой промежуточной операции.
После окончательного контроля и сдачи годных отливок в маршрутном листе подсчитывают общее число забракованных отливок и число их по отдельным видам брака, определяют процент брака в данной партии.
Убытки от брака выражают в рублях и определяют числом забракованных отливок, стоимостью безвозвратных потерь металла (угар) и других материалов, трудоемкостью отливки, учитывая также цеховые накладные расходы. Снижение брака, своевременное изъятие забракованных отливок из производства сокращает убытки от брака несущественно повышает технико-экономические показатели работы ^цеха. Классификация дефектов отливок по выплавляемым моделям приведена в табл. 9.1.
Таблица 9.1.
Классификация дефектов отливок, изготовляемых по выплавляемым моделям *
Причины образования | Меры по предупреждению |
дефектов | образования дефектов |
1. Поверхнсстные и внутренние дефекты отливок.
1.1. Шероховатость поверхности. Величина неровностей необрабатываемых поверхностей отливки превышает установленные нормы
Причины образования дефектов | Меры по предупреждению образования дефектов |
1.1.9. Образование в полости формы налета кремнезема («пушка») вследствие неполного гидролиза ЭТС в связующем облицовочного слоя, растворения связующим некоторых компонентов модельного состава | Рассчитывать компоненты гидролизованного раствора, строго соблюдать рецептуру и режимы приготовления связующего и суспензии. Ускорить процесс сушки облицовочного слоя интенсивной вентиляцией камеры, применением вакуума н аммиачного отверждения для связующих 1-го типа на органических растворителях. Заменить в модельном составе компоненты, взаимодействующие с гидролизованным раствором ЭТС (например, стеарин) |
1.2. Заливы. Металл проникает в трещины оболочки, образуя на поверхности отливки гребешки, либо между слоями оболочки, образуя ужимииы (наплывы)
1.2.1. Образование трещин в одном или нескольких слоях оболочки формы вследствие недостаточной ее термостойкости, нарушения режимов изготовления формы, некачественных модельных и формовочных материалов | Допускать в производство материалы полностью соответствующие по составу и свой-ствам, утвержденным ТУ. То же, что в п. 1.1.7. Поддерживать постоянную консистенцию суспензии, регулируя перемешивание и компенсируя испарение летучих составляющих. Следить за равномерностью толщины слоев оболочки. Опасно стекание суспензии с выпуклых частей, наружных углов и острых кромок моделей, а также образование наплывов в углублениях и пазах. Своевременно, до подсыхания суспензии, равномерно обсыпать блок песком. Выдерживать оптимальные режимы сушки оболочки (продолжительность, температуру, влажность воздуха, скорость его циркуляции) |
1.2.2. Образование на поверхности моделей и между слоями оболочки воздушных пузырьков из-за плохого смачивания поверхности моделей суспензией и плохой подготовки суспензии | Суспензию для облицовочных слоев формы после перемешивания выдерживать для удаления пузырьков воздуха. Для интенсификации этого процесса производить выдержку под вакуумом и при вибрации. Строго соблюдать установленные соотношения твердых и жидких компонентов суспензии, тщательно перемешивать их, обеспечивая соблюдение установленной для данного слоя условной вязкости, контролируемой по ГОСТ 8420—74 (СТ СЭВ 1443—78). Избегать выполнения литых резьб, глубоких отверстий малого диаметра, узких пазов. |
Причины образованна дефектов | Меры по предупреждению образования дефектов |
При необходимости получения в отливках узких протяженных полостей (например, в охлаждаемых лопатках турбин) применять специальные керамические стержни. Если при формировании слоев оболочки в отверстии модели расстояние между ними становится недостаточным для нормального нанесения обсыпки и сушки следующего слоя, образовавшуюся щель следует заделать смесью, например, следующего состава: 68 % молотого плавленого кварца, 2 % окиси магния, 30 % связующего раствора Э^С. Выполнять галтели во внутренних углах отливок | |
1.2.3. Растрескивание оболочки под давлением модельного состава в блоке вследствие его нагрева или охлаждения при изменениях температуры окружающей среды (при сушке слоев оболочки и при удалении из нее моделей) | Поддерживать постоянную температуру в помещении сушки и хранении модельных блоков, во время и после операции формирования оболочки. Применять модельные составы с малым коэффициентом объемных изменений. Использовать полые модели. Применять способы выплавления моделей, обеспечивающие быстрое расплавление их поверхностного слоя, до начала расширения основных массивных частей (автоклавный метод, СВЧ-нагрев, нагрев в жидком теплоносителе с температурой, на 30—40 °С и более превышающей температуру плавления модельного состава. Для крупных сложных моделей и при использовании вязких модельных составов (типа КПсЦ 50-30-20) применять прочные опорные формовочные наполнителе например, иа цементе. Равномерно уплотнять опорные наполнители при формовке оболочек |
1.2.4. Образование трещин в оболочке под давлением опорного наполнителя | Для крупных отливок увеличивать число слоев оболочки формы. Применять крупнозернистый песок для обсыпки последних слоев оболочки и добавку цемента в песок. Формировать при изготовлении оболочек высокопористые промежуточные слои, снижающие напряженное состояние оболочек. Применять для опорного наполнителя материалы с малым коэффициентом теплового расширения и малой объемной массой (например крупнозернистый шамот). Избегать горизонтального расположения в опоке отливок с большими плоскими поверхностями |
Причины образования дефектов | Меры по предупреждению образования дефектов |
1.2.5. Образование трещин в оболочке формы вследствие объемных изменений в ней при прокаливании и охлаждении перед заливкой | Соблюдать режимы прокаливания. Применять для изготовления оболочек огнеупорные материалы с малым коэффициентом термического расширения (электрокорунд, плавленный кварц, циркон и др.), что позволяет прокаливать н заливать оболочки форм без опорного наполнителя. Избегать применения комбинированных форм из материалов с различными свойствами, например, использования в качестве связующих для первых слоев оболочки гидролизованного ЭТС, а для последующих — жидкого стекла. Различие свойств этих материалов при прокаливании приводит к трещинам, короблению и расслаиванию оболочек. При заформовывании оболочек в опорный наполнитель выдерживать зазор 25—30 мм между оболочкой и стенками опоки, а также ее дном, во избежание быстрого охлаждения наружного слоя опорной частн формы. Избегать охлаждения прокаленных кварцевых форм — перед заливкой до температур кристаллического превращения модификаций кварца ф-кварц 575° а-кварц) |
1.2.6. Образование трещин в облицовочном слое формы, его коробление и расслаивание (вспучивание) в результате теплового и механического воздействия на форму | Заливать формы с минимальной высоты. Применять литниковую систему, обеспечивающую спокойный подвод металла в полость формы. Конструировать литниковую систему и модельный блок так, чтобы при залнвке и охлаждении металла ие было сильного нагрева отдельных частей формы. Не располагать очень близко одну к другой отливки в блоке. |
1.2.7. Механические повреждения оболочек форм на всех операциях процесса | Предохранять оболочки и формы от механических повреждений на всех технологических операциях |
1.3. Пригар. Слой формовочных материалов и продуктов их взаимодействия с залитым металлом, прочно соединенных с отливкой | |
1.3.1. Химическая активность к материалу оболочки окислов, растворенных в расплаве, либо образующихся на поверхности контакта металла с формой, а также отдельных элементов, входящих в сплав | Использовать формовочные материалы, химически инертные к применяемому литейному сплаву. Например, высокомарганцовистые стали не следует заливать в формы с облицовочным слоем на основе кварца. Последний, взаимодействуя с окислами марганца, образует химический пригар (MnSiOg). Прн заливке высокомаргаицовистых сталей надо применять для изготовления обо-лочек-форм электрокорунд, плавленый магнезит, а в качестве связующего гидролизованные растворы ЭТС 1-го типа |
Причины образования дефектов | Меры по предупреждению образования дефектов |
При использовании пылевидного кварца следует по возможности снижать температуру заливки. При низкой температуре взаимодействие кремнезема формы с окислами марганца значительно меньше | |
.3.2. Несоответствие огнеупорной эсновы оболочки формы техническим условиям | Не допускать в производство материал, загрязненный примесями, снижающими химическую и термическую стойкость формы |
1.3.3. Перегрев металла при заливке форм | Соблюдать оптимальную температуру заливки сплава с учетом конфигурации отливки |
1.3.4. Сильный разогрев отдельных участков полости формы металлом, через которые проходит эольшая масса металла. Близкое расстояние между отливками в 5 л оке | Рассредоточивать подвод металла к отливкам. Уменьшать массивные узлы. Увеличи-чивать расстояния между отливками в блоке |
1.4. Недолив. Незаполнение металлом отдельных частей отливки | |
1.4.1. Пониженная жидкотекучесть металла в результате низкой температуры его при заливке или газонасыщеииостн | Соблюдать оптимальную температуру заливки металла. Ковши перед заливкой просушивать и подогревать до 700—800 °С. Дегазировать и тщательно раскислять сплав. Предохранять сплав от окисления |
1.4.2. Образование воздушных мешков в форме при заливке вследствие низкой газопроницаемости оболочки формы | Повышать газопроницаемость формы. Применять выпоры в литинковой системе |
1.4.3. Прерывистость струи металла при залнвке. Заливка тонкой неровной струей | Заливать формы полной непрерывной струей |
1.4.4. Недостаточное количество металла в ковше | Не заливать форму, если нет уверенности в достаточном количестве металла. Обеспечить полное заполнение стояка и литниковой воронки |
1.4.5. Прорыв металла и уход его из формы | Равномерно уплотнять формовочный опорный наполнитель. Не допускать к заливке оболочки формы, имеющие трещины |
1.5. Спай. Неполное соединение потоков металла, имеющее вид шва с заваленными краями. Слан могут быть сквозными | |
1.5.1. Причины те же, что указаны в п. 1.4.1—1.4.3 | То же, чтб в п. 1.4.1—1.4.3 |
1.5.2. Дефекты литниковой системы (недостаточные сечения питателей или других элементов, неправильный выбор места подвода металла к отлнвке) | Исключить заполнение отливки встречными потоками металла. Изменить расположение, число и размеры элементов ЛПС. Сократить время заполнения формы. Улучшить конструкцию блока для создания необходимого статического давления металла |
1.5.3. Низкая температура литейной формы | Заливку сложных отливок с тонкими стенками проводить в горячие формы при 850—950 °С и выше |
Причины образования дефектов | Меры по предупреждению образования дефектов |
1.5.4. Заплеск при заливке | При заливке в одной опоке нескольких оболочек увеличивать расстояние между ними. Закрывать асбестом отверстия для выпоров н открытых прибылей вблизи от литниковой воронки |
1.6. Усадочные раковины и пористость. Открытые или закрытые полости в теле отлнвкн усадочного происхождения с шероховатой поверхностью. Могут быть одиночными или групповыми, а также в виде скопления мелких пор (усадочная пористость или рыхлота) | |
1.6.1. Нетехнологичная конструкция отлнвки. Имеются труднопро-питываемые расплавом при кристаллизации массивные узлы, сочетающиеся с тонкими стенками и ребрами, резкие переходы от массивных частей к тонким. В местах сопряжения отдельных частей отливки выполнены острые углы | Улучшить конструкцию отливки в соответствии с указаниями, приведенными в гл. 1. Применять выпоры, холодильники и специальные обогреватели. Изменить литниковую систему для обеспечения направленной кристаллизации отливки |
1.6.2. Неправильные конструкции или размеры литниковой системы | Использовать в качестве прибылей стояк и коллекторы. Для крупных отливок применять специальные прибыли, подводя в них металл для питания массивных частей от-ливкн. Изменить длину, форму и число питателей, размеры их сечения для обеспечения питания отливки при кристаллизации. Рассчитывать размеры элементов литниковой системы так, чтобы обеспечивалось питание всех присоединенных к ним отливок |
1.6.3. Ошибки, связанные с расположением отливок в блоке | Располагать отливки, исключая взаимный обогрев трудиопропитываемых узлов двух соседних отливок. Учитывать быстрое охлаждение наружных частей прокаленной формы при создании условий направленной кристаллизации |
1.6.4. Повышенная температура металла при заливке в формы | Поддерживать оптимальную температуру заливки для применяемого сплава с учетом конфигурации отливки |
1.6.5. Недолив прибыли или лит-ииковой воронки и стояка, выполняющих функции прибыли | Литниковая воронка, стояк и прибыли должны быть заполнены металлом |
1.6.6. Повышенная насыщенность металла газами и окислами. Выделяющиеся при кристаллизации из металла газы проникают в места образования усадочных дефектов | Не допускать газонасыщенности сплава в процессе плавки и разливки. Тщательно раскислять сплав перед заливкой, так как образование окислов снижает жидкотеку-честь и способствует увеличению усадочных дефектов (газоусадочной пористости) |
Причины образования дефектов | Меры по предупреждению образования дефектов |
1.7. Утяжины. Пологие впадины усадочного происхождения на массивных частях отливки | |
1.7.1. Недостаточное питание массивного узла отливки, приводящее к образованию усадочной раковины внутри узла,, утяжке или прода-вливанию в полость раковины недостаточно прочной затвердевающей поверхностной корочки металла | То же, что в п. 1.6.1—1.6.6. Утяжины находятся обычно в тех частях отливки, где металл охлаждается медленно, и затвердевает в условиях недостаточного питания, вследствие чего тонкая поверхностная корочка затвердевшего металла продавливается в сторону образующейся подкорковой усадочной раковины |
1.8. Засор. Открытые или закрытые полости в теле отливки, заполненные материалом оболочки формы, опорного наполнителя или футеровки | |
1.8.1. Попадание формовочных материалов в полость формы через трещины в оболочке | Предупреждать образование трещин в оболочке формы. То же, что в п. 1.2.1—1.2.7 |
1.8.2. Поломка или выкрашивание перед заливкой и при заливке части оболочки формы выполняющей литниковую воронку | Тщательно наносить суспензию на модель литниковой воронки, предусматривать упрочняющий буртик: подрезать (выравнивать) торец литниковой воронки перед выплавлением. Применять специальные соросборники на конце стояка |
1.8.3. Попадание в полость оболочки формовочного песка при формовке в опорный наполнитель, прокаливании, заливке и транспортировании форм | Ставить оболочку в опоку так, чтобы край воронки возвышался вад наполнительным песксм на 10—15 мм. Закрывать литниковую воронку перед формовкой металлическим колпачком. Перед прокаливанием формы смачивать поверхность песка вокруг воронки раствором жидкого стекла. При формовке с торцовыми пробками из влажного наполнителя выполнять кольцевую канавку вокруг литниковой воронки. Отсасывать инжектором сор из полости формы перед заливкой. При изготовлении отливок ответственного назначения отверстие литниковой воронки заклеивать бумагой сразу пссле выплавления моделей |
1.8.4. Смывание струей металла керамических заусенцев в оболочке формы, образовавшихся в результате попадания суспензии в зазср между моделями стояка и питателя принебрежной пайке, либо между звеньями моделей при неплотном их соединении | Тщательно соединять и спаивать модели с элементами литниковой системы; выполнять галтели в местах соединений. При звеньевой сборке блоков на стояк-каркас выполнять на торцах литниковой втулки замки или тонкие кромки, сминающиеся прн соединении звеньев (см. гл. 5) |
1.8.5.. Загрязненность модельного состава | Очищать модельный состав, отстаивать н фильтровать |
1.8.6. Осыпание футеровочного материала печи и ковша | Поддерживать в порядке футеровку печи и ковшей, своевременно ремонтируя или заменяя ее |
Причины образования дефектов | Меры по предупреждению образования дефектов |
1,9. Раковины шлаковые. Открытые или закрытые полости в теле отливки, заполненные шлаком | |
1.9.1. Попадание шлака с расплавом в форму при заливке | Наводимый в процессе плавки шлак должен быть достаточно вязким и хорошо отделяться от расплава. Шлак следует сгущать перед заливкой, например, добавкой металлургического магнезита для удобства его съема с зеркала расплава. Скачивать шлак с зеркала расплава перед заливкой. Придерживать шлак графитовой отсечкой при сливе расплава из печи в ковш и в форму. Очищать от скрапа тнгель плавильной печн и ковши. Следить за исправностью их футеровки. Применять ковши чайннкового типа. Выдерживать расплав в ковше для всплытия шлака. Материал футеровки печн н ковшей выбирать с учетом свойств выплавляемого сплава во избежание химического взаимодействия между ними. Предупреждать образование в литейной форме вторичных шлаков. Прн изготовлении отливок из сплавов с повышенной химической активностью применять ЛПС, обеспечивающую спокойное заполнение форм; использовать инертные по отношению к сплаву формовочные материалы. В ЛПС предусматривать устройство шлакоуловителей. Заливать формы спокойно с небольшой высоты, ровной непрерывной струей. Сплавы, наиболее склонные к окислению и образованию вторичных шлаков, заливать непосредственно из плавильной печи. Использовать при необходимости фильтровальные сетки, например из стекловолокна. Заливать алюминиевые сплавы через трубку, как показано в гл. 3. При изготовлении отливок ответственного назначения из легко окисляющихся сплавов производить заливку в среде инертных газов или в вакууме |
1.10. Раковииы газовые. Открытые нлн закрытые полости в теле отливки обычно с чистой и гладкой поверхностью, иногда окисленной. Раковины могут быть одиночными, групповыми и в виде сыпи | |
1.10.1. Повышенная газотворность литейной формы. Неполное удаление из оболочки формы остатков модельного состава. Наличие газо-твориых примесей в формовочных материалах | Соблюдать режимы прокаливания, обеспечивающие полное удаление из формы газо-творных составляющих. Прнмэнягь наиболее эффэктивные методы удаления моделей из оболочки формы: в паровых автоклавах, СВЧ-нагревом, выплавлением илн растворением (для солевых моделей) в горячей воде. Не допускать в производство формовочные материалы, содержащие газотворныг примеси (пылевидный кварц, засоренный мелом и др.) |
Причины образования дефектов | Меры по предупреждению образования дефектов |
Промывать и прокаливать формовочные огнеупорные материалы (пылевидный кварц, песок), засоренные органическими примесями | |
1.10.2. Недостаточная газопроницаемость литейной формы | Для обсыпкн необлицовочных слоев оболочки применять крупнозернистые материалы (пески, шамотную крошку и др.) с размером зерен 0,3—2,5 мм. Выполнять в средней части оболочки высокопористые слои, используя в обсыпоч-ном материале выгорающие, разлагающиеся, а также пористые материалы (опилки, мраморную крошку, вспененный шамот, агло-порнт и др.). Прн введении в сухой наполнитель борной кислоты нли буры в качестве упрочнителя поддерживать их содержание на нижнем пределе (1,5 %) |
1.10.3. Повышенная газонасыщен-ность литейного сплава в результате применения окисленной шихты и влажных присадок, а также излишнего перегрева расплава при плавке, недостаточной раскислен-ности его, склонности к значительному газопоглощенню (сплавы на основе Al, Mg), плохой прокалки футеровок плавильной печи н разливочного ковша | При подготовке шихтовых материалов тщательно их очищать, например в дробеструйных камерах. Подогревать шихту и присадки при температуре не ниже 120 °С. Строго соблюдать принятые режимы плавки, не перегревать металл. Тщательно раскислять металл по ходу плавки н перед заливкой форм. Рафинировать сплавы, склонные к газонасыщенню. Применять плавку в вакууме и в среде инертных газов. Тщательно высушивать и прокаливать футеровку плавильной печи и разливочных ковшей |
1.10.4. Неправильно сконструированная ЛПС способствующая инжектированию воздуха в струю металла при заливке | При конструировании и расчете элементов ЛПС руководствоваться указаниями, приведенными в гл. 3 |
1.10.5. Заливка прерывистой струей | Не допускать разрыва струи расплава при залнвке и попадания вместе с ним воздуха в форму |
1.11. Окнсные плены. Наличие окисных плен металла на поверхности илн внутри отлнвки | |
1.11.1. Повышенная склонность к окислению при расплавлении отдельных элементов, входящих в состав сплава (Al, Ti) | Никельхромовые, никелькобальтхромовые и железоникельхромовые сплавы с интер-металлидным упрочнением [Ni s (Ti, Al)] следует выплавлять, переплавлять и заливать в формы в вакуумных индукционных плавильных установках |
1.1 Ц2. Образование плен окислов металлов в расплаве, в плавильной печи илн в разливочном ковше | Прн отсутствии илн невозможности использовать вакуумные плавильные установки, частичное предохранение отливок |
Причины обрааоваиия дефектов | Меры по предупреждению образования дефектов |
Применять ковши чайникового типа; тщательно прокаливать разливочные ковши, очищать и исправлять их футеровку | |
1.12. Корольки. Застывшие капли металла, не сварившиеся с основной металлической массой вследствие охлаждения и окисления поверхности | |
1.12.1. Разбрызгивание металла при заливке в форму, охлаждение и окисление поверхности капель | Конструкция литниковой системы должна исключать возможность разбрызгивания металла при заливке. Заливать металл в формы ровной непрерывной струей с небольшой высоты. Модели в блоке располагать так, чтобы возможные брызги металла при заливке не попадали из стояка или коллектора в полости форм |
1.13. Трещины горячие. Поверхностные или сквозные надрывы стеиок отливки. Разрыв имеет окисленную поверхность | |
1.13.1. Нетехнологичность конструкции отливки и блока отливок. Значительная концентрация напряжений в острых углах, сложных замкнутых контурах, резких переходах от массивных узлов к тонким сечениям. Трещины более вероятны, если места концентрации напряжений ослаблены усадочными дефектами (рыхлость, усадочные раковины) | Конструктивное улучшение отливки и ЛПС в соответствии с рекомендациями, приведенными в гл. 1 и 3 |
1.13.2. Высокая температура расплава при заливке, приводящая к увеличению внутренних напряжений в отливках | Соблюдать оптимальную для данных отливок температуру заливки форм |
1.13.3. Недостаточная податливость литейной формы | . Сократить число слоев оболочки фермы. При излишне высокой прочности оболочки снизить ее до технологически необходимой (обычно не более 6—7 МПа при статическом изгибе), например, путем регулирования состава связующего. Применять оболочки с пористьми прослойками (см. п. 1.10.2) |
1.13.4. Повышенное содержание вредных примесей в металле (например, серы в сталях), окислов и газов, снижающих прочность отливок в горячем состоянии | Применять высококачественную, очищенную шихту, правильно рассчитывать шихту, тщательно раскислять металл перед заливкой |
Причины образования дефектов | Меры по предупреждению образования дефектов |
2.1.4. Образование трещин в оболочке формы, отслаивание облицовочного слоя от поверхности модели | Тоже,чтовп. 1.1.4—1.1. бип. 1.2.1—1.2. S |
2.1.5. Деформация литейной формы в результате объемных изменений формовочных материалов при неравномерном нагреве и охлаждении различных частей формы недостаточной прочности облицовочного слоя формы | То же, что в п. 1.2.3—1.2.6. При литье сложных деталей в вакууме формы с опорными наполнителями заменять оболочковым» без опорных наполнителей |
2.1.6. Механические повреждения моделей, форм и отливок на различных операциях технологического процесса | Соблюдать меры предосторожности на различных операциях с моделями, формами и отливками |
2.2. Коробление. Деформация отливки, вызывающая отклонения ее размеров от чертежных | |
2.2.1. Нетехнологичность конструкции отливки, приводящая к значительному короблению моделей и отливок на различных этапах технологического процесса | Изменить конструкцию отливки. Ввести специальные технологические приливы, ребра жесткости, стяжки, препятствующие изменению формы моделей и отливок под действием возникающих термических и усадочных напряжений |
2.2.2. Коробление моделей вследствие недостаточной формоустойчи-вости и большой усадки модельного состава, а также небрежного хранения моделей и собранных модельных блоков | Заменить модельный состав более формоустойчивым, прочным с меньшей и стабильной усадкой (например, вместо состава ПС 50-50 применять ПБЦКо 70—12—13—5). Хранить модели и модельные блоки в шкафах-термостатах, при постоянной оптимальной температуре в положении, исключающем деформацию моделей под действием собственного веса. Использовать специальные дрейеры — подставки для моделей. Тонкостенные модели лопаток турбин перед сборкой проверять на коробление специальным инструментом (шаблонами) или по прямолинейным образующим (лекальной линейкой) |
2.2.3. Коробление отливок в форме или при выбивке | Конструировать блок отливок так, чтобы оии охлаждались равномерно, а затрудненная усадка проявлялась в меньшей степени. Равномерно уплотнять наполнитель. Не выбивать отливки преждевременно |
2.2.4. Коробление отливок при термообработке | Нагрев до температуры термообработки-вести медленно. Отливки помещать на песчаную подушку. Выполнять в отливках неуравновешенной конструкции, склонных к короблению, стяжки, удаляемые после термообработки отливок Проводить правку покоробившихся отливок, если сплав допускает рихтовку |
Причины образования дефектов | Меры по предупреждению образования дефектов |
Обезуглероженные отливки термообрабаты-вать в карбюризаторе для насыщения углеродом обезуглероженного слоя металла | |
1.17. Вмятины, забои, царапины | |
1.17.1. Неправильный выбор методов выбивки, очистки, отделения лнтников и отделки отливок. ^ -j. 1.17.2. Небрежное транспортирование отливок | Не допускать ударов по отливкам при выбивке, очистке и отделении литииков, используя для этой цели специальные пневматические и механические устройства Не допускать очистку тонкостенных, легко повреждаемых отливок в галтовочных барабанах. Применять для очистки обдувку металлическим песком, химические и электромеханические методы, рассмотренные в гл. 9. Использовать легкоразупрочняемые во влажной среде оболочки, например, изготовленные по методу МАТИ [52}. . Не транспортировать отливки навалом. Для транспортирования особо ажурных и тонких отливок использовать тару с ячейками |
2. Несоответствие отливки по геометрии 2.1. Отклонения размеров отливок от требуемых | |
2.1.1. Изменение технологических | Соблюдение согласованных контрольных и опорных базовых поверхностей отливок при обмере и обработке отливок в литейном и механическом цехах. При весьма малых припусках на отливках изменение согласованных баз может привести к искажениям при обработке: излишнему (одностороннему) съему припуска |
2.1.2. Постоянное отклонение размера отливки от чертежного вследствие неправильно выполненного размера пресс-формы | Доводка рабочей полости пресс-формы по неправильно выполненному размеру с учетом усадкн модели, расширения формы при прокаливании и усадкя металла. При доводке пресс-форм учитывать величину отклонения, установленную при обмерах различных партий отливок |
2.1.3. Неточность размеров моделей вследствие применения модельных составов с большой и непостоянной усадкой, несоблюдения оптимальных режимов изготовленяя моделей, недостатков конструкции пресс-форм | Изменить рецептуру модельного состава. Применять модельные составы высокой термо-устойчнвости. Отработать и соблюдать оптимальные режимы изготовления и хранения моделей. *. Использовать рекомендации по обеспечению точности моделей и выбору модельных составов, приведенные в гл. 5. Изменить конструкцию пресс-формы, обеспечив надежность крепления ее половин и вставок, съем моделей, исключающий возможность деформации их и искажения размеров при выеме нз пресс-форм |
Причины образования дефектов | Меры по предупреждению образования дефектов |
3. Несоответствие свойств металла отливки требуемым | |
3.1. Несоответствие химического состава сплава | |
3.1.1. Неверные данные о составе шихтовых материалов или их отсутствие. 3.1.2. Неточность шихтовки. 3.1.3. Нарушение режимов плавки (затягивание времени плавки, завышение температуры) | Свежие шихтовые материалы использовать по данным сертификатов. Литейные отходы сплавов хранить помарочно с данными химических анализов текущего производства. Сомнительные шихтовые материалы проверять, производя контрольные химические анализы. Уточнить расчет шихты по данным предварительного анализа. Корректировать состав шихты с учетом угара элементов Соблюдать установленные оптимальные режимы плавки |
3.2. Несоответствие структуры сплава | |
3.2.1. Несоответствие химического состава сплава заданному. 3.2.2. Медленное охлаждение отливок в форме. 3.2.3. Неправильный выбор режимов термообработки. 3.2.4. Несоблюдение режимов термообработки | То же, что в п. 3.1. Заливать металл в охлажденную форму. Для изготовления оболочки формы применять материалы повышенной теплопроводности (циркон и др.). Сокращать время выдержки отливок при охлаждении в форме, учитывая другие требования к отливкам (иапример опасность коробления). Режимы термообработки выбирать, исходя из требований к механическим свойствам отливок по данным анализа химического состава, испытаний механических свойств и металлографического исследования Следить за точным выполнением режимов термообработки отливок |
3.3. Несоответствие механических свойств | |
.3.1. Несоответствие сплава по химическому составу 3.3.2. Пониженные механические свойства образцов, вырезанных из отливок, по сравнению со свойствами отдельно отлитых образцов | То же, что в п. 3.1. Различия в значениях свойств объясняются разными условиями при литье и кристаллизации, а также образованием внутренних литейных дефектов в отливках и образцах. Вырезка образцов из отливок сопряжена с большими трудностями. Целесообразно проверять механические свойства на отдельно отлитых образцах сечением, близким к сечению отливок. Образцы отливать по той же технологии, что и отливки |
Причины образования дефектов | Меры по предупреждению образования дефектов |
Выбор типа образцов и технологии их литья производить с учетом рекомендаций, приведенных на с. 310—ЗИ | |
3.3.3. Неправильный выбор или неточное соблюдение режима термообработки | То же, что в п. 3.2.3 |
3.3.4. Замедленное охлаждение металла в форме | То же, что в п. 3.2.2 |
3.3.5. Газонасыщенность сплава | То же, что в п. 1.10.3 |