Устаткування та матеріали

1. Матеріали, що можуть бути використані у вигляді розплаву для відливки зливка:

а) стеарин, температура плавлення якого 50 °С;

б) парафін, температура плавлення якого 54 °С;

в) гіпосульфіт натрію, температура плавлення якого 56…62 °С;

г) нафталін, температура плавлення якого 75 °С.

2. Електрична плитка - 1 шт.

3. Ковш для розплавлення вихідного матеріалу - 1 шт.

4. Термометр до 100 °С - 1шт.

5. Секундомір або годинник з секундною стрілкою - 1 шт.

6. Виливниці різних форм - 1 набір

7. Надставки з утеплюванням - 1 шт.

8. Піддон - 1 шт.

9. Ножівка для розрізання зливків - 1 шт.

Методика проведення досліджень

Методика проведення досліджень наступна:

1. Завантажити у ківш та розплавити обраний матеріал (стеарин, парафін, гіпосульфіт натрію, нафталін) у потрібній кількості.

2. Підготувати 8 виливниць.

3. При досягненні температури розплавленого обраного матеріалу (з перегрівом вище температури ліквідує на 10... 15 °С) перелити в розливний ківш та провести наповнення однієї виливниці на повну висоту, другої на 3/4 висоти та третьої - на 1/2 висоти, а також четверту виливницю - на неповну висоту з наступнім кантуванням через 25 хв.

4. Після затвердіння виміряти глибину залягання усадкової раковини. Форму та розміщення усадкової раковини замалювати.

5. Час кристалізації зливка визначити за пропонованою методикою.

6. Розтин зливків проводоти не раніше, ніж 12 годин після їх відливки.

7. Результати спостережень розмістити в таблицю 5.3.

8. Відлити чотири зливка: у виливниці, розширені до верху, до низу і у виливницю з утепленням, а також один зливок в таку саму виливницю з наступним кантуванням через 25 хв. для визначення часу затвердіння кристалізації за методикою описаною вище.

9. Після затвердіння зливків виміряти глибину розповсюдження усадкової раковини та замалювати їх будову. Результати спостережень занести в таблицю 5.3.

Вміст|зміст| звіту|

1. Визначення температури розплаву та швидкісті розливання.

При відливці дослідних зливків перегрів вище температури ліквідусу матеріалу повинен витримуватись в межах 10...15 °С (наприклад стеарину: 50+10=60 °С), а швидкість розливки намагатись витримувати постійною (60 °С).

Таблиця 5.3 –

Глибина розташування усадкової раковини в залежності від відношення Н/Д

№ зливка	Вид виливниці	Висота зливка (Н), мм	Середній діаметр (Д), мм	Відно- шення Н/Д	Глибина розташування усадкової раковини, мм (% від Н зливка)	Тривалість кристалі- зації, сек.
1	Без утеплення
2	Розширена до верху
3	З утепленням

2. Визначення тривалості затвердіння (кристалізації) зливка.

При відливці зливків суттєвий вплив на тривалість їх затвердіння надають стан та характеристика розплаву, а також форма виливниці. Тривалість затвердіння (кристалізації) зливка ( ) визначають за формулою:

(5.2)

де R - середній радіус поперечного перетину зливка, см;

k - коефіцієнт швидкості кристалізації розплаву зливка, см/хв.

Коефіцієнт швидкості кристалізації розплаву зливка визначається із закону зростання корки в початковий період її формування від початку відливки зливка:

, (5.3)

де - товщина корки (шару металу) зливка через 25 хв. після початку його відливання. Її визначають заміром на 1/2 висоти зливка після випуску розплаву із його осьової зони та слідуючого за нею поперечного розтину;

- час від початку відливання зливка до початку випуску рідкого розплаву із його осьової зони, хв.;

- коефіцієнт швидкості кристалізації, см/хв. Його визначають, підставляючи відомі дані у формулу (5.3).

3. Дослідження впливу відношення висоти зливку до його діаметру, а також розширеного до низу, до верху та з утепленням головної частини на форму та розташування усадкової раковини.

Збільшення висоти зливка при вибраних розмірах його поперечного розтину супроводжується надмірним розвитком усадкової раковини та рихлості.

Ці недоліки різко знижуються при зменшенні відношення висоти зливка до середнього діаметру. Чим менша різновага зливка, тим сильніше впливає величина відношення Н/Д на форму та положення усадкової раковини.

Ураженість зливка усадковими дефектами залежить від глибини залягання усадкової раковини. Аналіз процесу кристалізації сталі показав, що у зливках відливок у виливниці різної конфігурації, форма та розміщення усадкової раковини різні. При практично однаковому об'ємі усадкової раковини у зливках однакової маси глибина поширення усадкової раковини різна і залежить від форми застосованих виливниць.