Напряжения в отливках и их последствия

Классификация конструкций отливок по напряжениям. Механизм образования и температурные интервалы появления горячих и холодных трещин. Анализ изменения структуры металла при охлаждении. Определение величины деформации и усадки при литье деталей из чугуна.

Рубрика Производство и технологии
Вид лекция
Язык русский
Дата добавления 06.12.2018
Размер файла 984,1 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Если конструктор не может снизить степени неизотермичности, он должен пойти на уменьшение жесткости конструкции отливки. При известной податливости отливка не треснет, даже если она в высокой степени неизотермична.

В случае необходимости при меньшей степени податливости иногда желательно применить охлаждение отливки, как указано выше.

Описанные меры пригодны для уменьшения термических и фазовых напряжений. У отливок жесткой конструкции даже из сплава железа с превращением г > б фазовые напряжения не возникают, если превращение одновременно происходит во всех частях отливки.

Это, конечно, возможно только при изотермическом охлаждении отливки. У неизотермичных отливок нежесткой конструкции превращение г > б протекает неодновременно в разных местах, однако это не грозит целости отливки - отливка попеременно коробится в разных направлениях.

5. Испытания на литейные напряжения

В настоящее время существует свыше 40 разных методов и их разновидностей для определения внутренних напряжений в изделиях. К сожалению, для определения литейных напряжений, возникающих при первичном охлаждении отливки, т. е. сразу после заливки, до сих пор нет простого, во всех отношениях подходящего способа.

Методы испытания, основанные на микрорентreнографическом определении напряжений в кристаллической решетке, применимы только на соответствующим образом обработанной поверхности отливки, но не внутри сечения. Из-за этого ограничения данный метод не подходит для определения литейных напряжений. То же самое относится к ультразвуку.

Методы определения напряжений по микродеформациям основаны на применении проволочных датчиков напряжения, приклеиваемых к испытуемой части отливки.

Незначительная деформация отливки, вызванная литейными напряжениями, проявляется в деформации датчиков. На циферблате прибора указывается численное значение напряжения в исследуемом месте поверхности отливки.

При помощи проволочных датчиков нельзя определить литейные напряжения по следующим причинам:

1) клей выдерживает только температуру ниже 40°;

2) не найдено способа прикрепления датчика к отливке, претерпевающей первичное охлаждение;

3) даже если бы нашлись решения по п. 1 и 2, литейные напряжения можно было бы измерять только в поверхностном слое, но ни в коем случае не их распределение по всему сечению.

Кроме того, у нежесткой отливки, которая коробится сильней, чем отливка жесткой конструкции, были бы показаны более высокие напряжения, тогда как в действительности имеет место обратное явление.

Остаточные литейные напряжения можно установить, вырезая из остывшей отливки определенный образец в виде стерженька или рамки и оставляя его вылеживаться в течение нескольких дней. Если эта часть отливки была напряжена, образец изменит свои размеры или форму. По этому изменению судят о величине литейных напряжений в месте, откуда брали образец.

Отбирая такие образцы на разной глубине и в разных направлениях, по изменению размеров и формы образцов можно сделать вывод о начальном распределении в отливке остаточных литейных напряжений. Этот метод трудоемок, и при нем приходится терять отливку.

Склонность разных сплавов к литейным напряжениям определяют на разных образцах, главным образом на решетках (фиг. 18).

Фиг. 18. Решетка для определения склонности сплавов к литейным напряжениям.

Параллельные столбики, из которых средний толще каждого из крайних, связанные по концам поперечинами, образуют неизотермичную нежесткую решетку. При охлаждении такая отливка деформируется, как показано пунктиром. Литейные напряжения оценивают следующим образом:

1. По степени деформации решетки.

2. После того как разрежут средний толстый столбик, в котором имелись растягивающие остаточные напряжения, последние исчезнут, и решетка примет первоначальную форму. Ширина разреза b при этом увеличивается до значения b?.

Тогда относительная деформация определяется по формуле

е = (b? - b)/l,

где l - длина среднего напряженного столбика, а b? - ширина разреза после вылеживания. По закону Гука деформация пропорциональна напряжению по уравнению

у = еE, (4)

где Е - модуль упругости материала при растяжении в кг/мм2.

3. Если после разрезки среднего столбика решетка не примет первоначальной формы, это будет свидетельствовать о том, что напряжения, очевидно, превысили предел упругости. В этом случае напряжения находятся в области полупластической деформации, и испытание даст неточный результат. напряжение литьё чугун трещина

Литература

1. Ршibуl J., Teoretickй zaklаdу slйvбrenstvн, ЕS VЉВ, 1961.

2. РшibуlJ., Vady осеlovэch odlitkт, SNТL, 1964.

3. Кniрр Е., Fehlerercheinung ап Gusstьcken, GiеЯ-Verlag, Dьsseldorf, 1953.

4. Рыжиков А. А., Теоретические основы литейного производства, Машгиз, Москва- Свердловск, 1954, 1960.

5. Нехендзи Ю. А., Стальное литье, Металлургиздат, 1948.

6. Спасский А. Г., Основы литейного производства, Металлургиздат, 1952.

7. Сhvоrinоv N., Krystalisace а nеstеjnоrоdоst oceli, ИSАV, Praha, 1954.

8. YаоТ. Р., Ciesserei-Techn.-wissenschaft. Beihefte, № 16, 837-851 (September 1956).

9. Роhl D., SсhеilЕ., 23. Internat. Giessereikoпgres, Dьsseldorf, 1956.

10. Сzikеl J., Fгеibеrgеr Forschungshefte, В24, № 1, Giessereiwesеn, 9-22 (Mai 1957).

11. ВеdnбшikМ., Vtokovй soustavy ргољedоu litinu, Nбkl. n. р. SBИ, Вrnо, 1952.

12. ТrеnсklйС h., Giesserei-Techn.-wissenschaft. Beihefte, № 22, 1171-1199 (September 1958).

13. Маlkоvskэ J., Slйvбrenstvн barevnэch kоvщ, МТ II, ЕS VЉB, 1955.

14. Вейник А. И., Тепловые основы теории литья, Машгиз, М., 1953.

15. Михеев В. М., Основы теплопередачи, Госэнергоиздат, 1949.

16. Ршibуl J., Sbornнk VЉВ, 10, № 4, 431-448 (1964).

17. Дубровский А. М., Затвердевание металлов, Машгиз, 1958, стр. 496-512.

18. Реtrћеlа L., Slйvбrenskй fогmоvасн lбtky, SNTL, Praha, 1955.

19. КољеlеvN., SbоrnнkpracнVZЪVZIL, Plzeт, 1957, str, 41-52.

20. Горшков И. Е., Отливка слитков из цветных металлов и сплавов, Металлургиздат, 1952.

21. Гудцов Н. Т., Д. К. Чернов и наука о металлах, Л.-М., 1950, стр. 164 и дальше.

22. Гиршович Н. Г., Нехендзи Ю. А., 3атвердевание металлов, Машгиз, 1958.

23. Zеdnнk V., Kapitolyz fysiky kovu, VТN, Praha, 1951.

24. Баландин Г. Ф., Литье намораживанием, Машгиз, М., 1962.

25. Ршibуl J., Tuhnutн а nбlitkovбni odlitku, SNTL, Praha, 1954.

26. Rudd1е R. W., The Solidification of Castings, Inst. of Metals, Lnd., 1957.

27. BriggsСh. W., Gеzеlius R.А.,Trans.AFA,43,274-302 (1935).

28. С h v о r i n о v N., GieЯerei, № 10-12 (1940).

29. Гуляев Б. Б., Литейные процессы, Машгиз, 1960.

30. Вейник А. И., Теория затвердевания отливки, Машгиз, М., 1960.

31. Ршibуl J., Vеtiљkа А., Teorie slйvбrenstvн, SNТL., Praha, 1963.

32. РшibуlJ., Sbornik VЉВ, 12, № I, 1-34 (1966).

33. Ващенко К. И., Софрони Л., Магниевый чугун, Машгиз, М., 1960.

34. Морозов А. Н., Водород и азот в стали, Металлургиздат, 1950.

35. Трубин К. Г., Ойкс Г. С., Выплавка стали в мартеновских печах, ч. II, Металлургиздат, 1951.

36. Ршibуl, Freiberger Forschungshefte, В84, 211-233 (Nоvеmbег 1964).

37. Маckievic J., Ршibуl J., Kraus J., Hutnikй listy, 2, 1 (1947).

38. Кrаus J., Масkiеviи J., Hutnickй listу, 3, 43-45 (1948).

39. Chеnниеk J., Slйvбrenstvн, 6, 117-118 (1958).

40. Olivеrius V., Slлvarenstvi, 6, 118 (1958).

41. РшibуlJ., Sbornik VЉВ, 4, иl. 32, 327-338 (1958).

42. Ваttу G., Тrапs. АFА, 38, 309-З30 (1930).

43. ZарffеС. А., Тrаns. АFА, 51, 417-562 (1943).

46. Неidе О., 26-й Международный литейный конгресс, Мадрид, 1959.

47. РшibуlJ., Stагоstа О., 26-й Международный литейный конгресс, Мадрид, 1959,

48. Ваbiи J. Р., Lit. proizvodstvo, № 5, 30-32 (1962).

49. Sаburоv V. Р., Postyka V. V., Wlodawer R., CieЯеrei, № 1, 1-7 (1960).

50. Морозов А. Н., Строганов А. И., Раскисление мартеновской стали, Металлургиздат, 1955.

51. Вrаndаu О., Osobnн sdelenн (октябрь 1962).

52. РшibуlJ., Теоретические основы литейного производства, ЕSVSВ, 1961.

53. Вrinsоn S., Dumа J., Trans. АFА, 50, 657-15 (1942).

54. РшibуlJ., Тереlnб sbytkovб pnuti v odlitcich ozubenэch kol, Sbornik VЉВ (впечати).

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Горячие трещины, их происхождение и меры предупреждения. Исследование деформации и внутренних напряжений, зарубежных ученых в области трещиноустойчивости отливок. Образование протяженных трещин, причины данного процесса. Влияние концентрации напряжений.

    реферат [36,8 K], добавлен 16.10.2013

  • Температурные интервалы, виды термической обработки и обработки давлением, температуры плавления и заливки сплава в литейные формы. Критическая температура изменения строения в свойствах металла. Производство чугуна, материалы плавки в доменной печи.

    реферат [3,4 M], добавлен 04.11.2010

  • Методика выявления ликвации серы в стали (метод Баумана). Кристаллизация и структурные изменения в твердом состоянии при охлаждении белого чугуна. Причины появления холодных трещин сварных соединений. Требования, предъявляемые к формовочным материалам.

    контрольная работа [77,9 K], добавлен 18.03.2012

  • Анализ технологичности изготовленной сварной конструкции. Определение вероятности образования горячих и холодных трещин. Процесс сборки сварных соединений. Мероприятия по уменьшению сварочных деформаций и напряжений. Автоматическая сварка угловых швов.

    курсовая работа [1,3 M], добавлен 10.09.2014

  • Причины и механизмы возникновения горячих трещин. Виды высокотемпературных межкристаллических разрушений. Возникновение силовых напряжений и дополнительных сварочных деформаций. Изменение прочности и пластичности металла при кристаллизации и охлаждении.

    реферат [309,6 K], добавлен 22.04.2015

  • Расчет плавильного отделения, технологический процесс выплавки чугуна в печи. Программа формовочного и стержневого отделений. Очистка отливок в галтовочном барабане периодического действия. Контроль процесса литья. Модифицирование серого чугуна.

    дипломная работа [5,3 M], добавлен 01.02.2012

  • Характеристика предприятия и технологических процессов. Применения отливок из серого чугуна в машиностроении. Сущность литья в оболочковые формы. Способы электрофизической и электрохимической обработки детали, контрольное и станочное приспособления.

    отчет по практике [29,2 K], добавлен 25.04.2009

  • Выбор типа литниково-питающей системы. Классификация и свойства модельных составов. Приготовление модельных составов. Сборка моделей в блоки. Плавка металла и заливка форм. Выбивка, очистка и термообработка отливок. Предварительная очистка блоков отливок.

    реферат [351,5 K], добавлен 15.10.2013

  • Параметры, этапы проектирования, целесообразность и сущность типовой технологии литья в песчаные формы. Характеристика способов изготовления отливок и виды оборудования. Особенности термообработки отливок, определение их дефектов и способы устранения.

    презентация [1,3 M], добавлен 18.10.2013

  • Использование литья в промышленности. Преимущества технологии центробежного литья. Точность и шероховатость поверхности отливок. Схемы центробежного литья. Оборудование и инструменты. Процесс заливки фасонных деталей в металлические формы на машинах.

    реферат [1,1 M], добавлен 21.05.2012

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.