Acțiuni ale formei de turnare asupra aliajelor

Complexul de fenomene termice, chimice şi mecanice care se desfăşoară la suprafaţa de dintre aliajul lichid şi forma de turnare reprezintă cauza apariţiei şi dezvoltării a numeroase defecte ale pieselor

turnate, cum ar fi: aderenţe, incluziuni nemetalice, sufluri, crăpături, cruste,

Studierea acestor fenomene şi înţelegerea lor poate conduce atât la preîntâmpinarea apariţiei defectelor,cât şi la dirijarea fenomenelor de interacţiune în sensul îmbunătăţirii calităţii pieselor

t atât în stratul superficial, cât şi în matricea metalică de bază.

Calculul etapelor procesului dc solidificare şi răcire

a pieselor turnate

In literatura de specialitate [10] sunt prezentate, în profunzime, atât prin contribuţia autorului, din prelucrări după alţi autori [11, 20, 27, 34,41, 44,47, 62, 69, 86], problemele care privesc fizica solidificării şi răcirii pieselor turnate.

Asfel, pentru principalele etape ale procesului de solidificare şi răcire a pieselor turnate s-au t următoarele relaţii de calcul:

Turnarea aliajului (alimentarea cavităţii formei cu aliaj lichid)

φt=A . Gom sau φt=B . δn . Gom

φt-este durata de turnare (de alimentare) a cavităţii formei cu aliaj lichid;

Go- masa piesei, în kg;

δ- grosimea de perete, mm;

A, B, m, n - coeficienţi care, după anumiţi autori, au valorile prezentate în tabelul 25.

Tabelul 1

Valorile coefkienţflor pentru calculul duratei de turnare dc alimentare) a cavităţii formei.

Autorul Valoarea coeficientului Aliajul pentru care ssuntsunt folosiţi coeficienţii

A B m n sunt folositi coeficienţii

Nchendzi,I.A. 1,50... 3,25 - 0,50 - pentru oţel

Rusian, S. V. 1,11 - 0,50 - . pentru otel

Guleaev.B.B 1,00... US - 0,417 - pentru oţel

Rabinovici,B.V. 3,5 - 038 - pentru fontă

Dietert,G. - 1,19 0,50 0,25 pentru fontă

Soboleva,K. A. - 2,00 0,334 0,334 pentru fontă

Dubiţkii,G.M. - 1,50 0334 0334 pentru oţel

Miştenko,N.I. - 1,00 0334 0334 pentru oţel

G

G0este constituit din:

G0=MP+Mr+MM

In care:MP-este masa piesei propriu-zisă ,in kg;

Mr-este masa reteleide turnare,in kg;

MM-este maselotei(maselotelor),in kg;

Cedarea calduri de supraincalzire se determina cu una din relatiile:

φ2= (1) sau

φ2= (2)

In care: φ2 – durata necesara cedarii caldurii de suppraincalzire,in min;

C1-caldura specifica a aliajului lichid,in

ρ3- densitatea aliajului lichid ,in R-este grosimea echivalenta de perete,in m

Tt-este temperatura de turnare,in K

Tk-este temperatura de solidifficare,in K

B4-este coeficientul de acumulare a caldurii de catre forma,in W: /m2 *K(in tabelul 2 seprezinta valorile coeficientului de acumolare a calduri pentru unele materiale); Tf-temperatura initiala a formei,in K;

Ti-temperatura initiala a aliajului,in K;

TL-temperatura lichidus,in K

Valorile coeficientului de acumulare a calduri pentru unele materiala. Tabelul 2

Materialul T,K B2,W* /m2*K

Amestec de formare ccu argila si 20%amestec uscat (pulbere) 293....1 773 840...1050

Amestec de formare cu 10 % argila 293...1773 1400...1750

Amestec de formare pe baza de samota 293...1773 2100...2450

Amestec de formare pe baza de cromagnezita si silicat de sodiu la aliant 293....1773 3500...3850

Fier 373...1808 22964..27222

Otel carbon 373...1773 14518...12784

Fonta cu 3%C 373...1573 14518...13400

Alama cu 10%Zn 373...1323 19753...25616

Cupru 373...1356 36714...37203

Solidificarea piesei –pentru aliajeeutectice(sau metale pure).Se foloseste relatia:

φ3= (3)

in care:

φ3-este durata solidificarii,in min ;

L3-este caldura latenta de solidificare la eutectic in

Restul notaţiilor au semnificaţia din relaţiile (1 şi 2).

-pentru aliaje tip soluţie solidă se folosesc următoarele relaţii de calcul:

φ3= (4) in care: p2-este densitatea aliajului, în kg/dm3;

srf - căldura specifică de cristalizare a aliajului în intervalul Tt -Ts, în kJ/kg;se determina cu relatia:

sef= (5)

Notatiile din (4) si (5) au semnificatia de mai sus si din relatiile (2) si (3).

Racirea pieselor in forma.Se determinna cu relatia:

φ 4=2 (6)

in care: φ 4este durata solidificari in min