Технологические свойства сплавов

Литейные свойства

Литейные свойства двухи трехкомпонентных сплавов можно оценить по положению их на диаграмме состояния. Закономерности изменения литейных свойств определяются при построении кривых «состав — литейное свойство» в совокупности с диаграммой состояния. К литейным свойствам сплавов можно отнести жидкотекучесть, линейную и объемную усадки, трещиностойкость, поверхностное натяжение, вязкость и др.

Жидкотекучесть — свойство, характеризующее способность расплавов течь, заполняя литейные формы, и воспроизводить конфигурацию отливки, включая рисунок на художественных отливках.

Влияние различных факторов на жидкотекучесть. Величина жидкотекучести непосредственно не связана с вязкостью и поверхностным натяжением жидкого металла, а определяется интервалом кристаллизации и совокупностью теплофизических свойств металлов: теплотой кристаллизации, теплоемкостью и теплопроводностью, вязкостью, окисляемостью. При этом теплота кристаллизации является основным фактором: чем больше теплота кристаллизации, тем выше жидкотекучесть. Минимумы и максимумы жидкотекучести сплавов в зависимости от состава отвечают определенным участкам и критическим точкам на диаграммах состояния (рис. 6.4). Сплавы с широким интервалом кристаллизации, как правило, обладают минимальной жидкотекучестью, а максимумы на диаграммах «состав — жидкотекучесть» соответствуют эвтектическим сплавам и химическим соединениям.

Необходимо также учитывать размеры, форму кристаллов, образующихся в начальной стадии затвердевания сплавов, и теплоту их образования. Прослеживается следующая зависимость. Если первичные кристаллы растут в виде разветвленных дендритов, граница нулевой жидкотекучести, соответствующей температуре, при которой поток перестает течь, находится вблизи границы ликвидус.

Если первичные кристаллы растут компактно и имеют небольшие размеры, то граница нулевой жидкотекучести тяготеет к линии солидус. Иными словами, при выделении значительной части твердой фазы металл продолжает течь, и это объясняется тем, что выделившиеся первичные кристаллы не связаны между собой. Таким образом, увеличение размеров первичных кристаллов и образование ими разветвленной структуры снижают жидкотекучесть. Оценивая величину жидкотекучести, для получения более точных результатов необходимо также учитывать формы кристаллов, образующихся в начальной стадии затвердевания сплавов и теплоту их образования.

Рис. 6.4. Жидкотекучесть сплава в зависимости от его состава.

На жидкотекучесть влияют также условия плавки и заливки, перегрев металла, насыщение металла посторонними включениями, условия подвода металла к форме.