Линейная и объемная усадка металлов и сплавов

Полная ликвидация в отливке  дефектной пористой зоны может быть достигнута при выведении в прибыль  всей структурной зоны. Здесь следует  напомнить, что в рассмотренном  ранее примере затвердевания  плоской отливки термический  ее центр совпадал с осевой плоскостью, в то время как в реальных отливках различных конфигураций тепловой центр  и усадочная раковина находятся  вне точки симметрии, а структурная  зона 3 необязательно развивается  в объеме, границы которого параллельны  поверхности отливки. Во всех случаях  центральная зона, отличающаяся равноосным кристаллическим строением, положительной ликвацией и пористостью, прилегает к усадочной раковине. Выведение структурной зоны  в прибыль может резко увеличить ее размеры и уменьшить удельный объем усадочных полостей во всем занимаемом ею пространстве. Иногда вывести пористую зону в прибыль вообще невозможно, так как в эта зона может занимать весь или почти весь объем отливки.

Сравнительно широко распространен  способ уменьшения усадочной пористости путем удлинения периода, в течение  которого может развиваться усадочная  раковина. Приложение к жидкому сплаву, находящемуся в прибыли, внешнего давления может заставить его продолжать питать двухфазную область (образующую впоследствии структурную зону) и  после начала роста твердых кристаллов на границе усадочной раковины при  условии, конечно, что этот рост не успел  вызвать образования сплошной твердой  корки. Для создания давления на сплав, находящийся в прибыли, можно  подвести к ней сжатый воздух или  соединить полость при- были, отделенную от внешней среды твердой коркой, с воздушной атмосферой и т. д. Иногда в прибыли закладывают патроны, наполненные мелом; после герметизации прибыли, происходящей за счет образования внешней корки, патрон, толщину стенок которой соответствующим образом рассчитывают, разрушается, и мел в условиях высокой температуры разлагается по уравнению СаСО3 = СаО + СО2 .

Давление СО, в прибыли при соответствующем размере патрона может достигать 2 – 3 ат, что, естественно, содействует проникновению жидкого сплава в продолжающую затвердевать часть отливки.

   В заключение отметим,  что технологические факторы  особенно сильно влияют на  усадочные процессы в широко - интервальных сплавах, склонных  к объемному затвердеванию. В  отливках из таких сплавов  соотношение между объёмом пор  и усадочной раковиной может  изменяться в очень широких  пределах. В связи с этим все  зависимости усадочных и других  литейных свойств от положения  сплава на диаграмме состояния  справедливы только в условиях  постоянства технологических факторов. В противном случае будут   оцениваться не усадочные свойства  сплавов, а влияние условий  формирования отливки. В практике  литейного производства при анализе  причин брака и разработке  технологических процессов необходимо  учитывать весь комплекс условий  – и технологические факторы,  и усадочные характеристики сплавов.a