3.1.1. Подвод металла в тонкостенные части отливки

Как указывает Ю. А. Нехендзи [4], одновременное и равномерное затверде­вание достигается подводом металла в более тонкостенные части отливки и та­ким расположением питателей, которое обеспечивает симметричное и равно­мерное заполнение формы. При этом уменьшается опасность образования внут­ренних напряжений, трещин и коробления.

Уменьшается также или вовсе исчезает концентрированная усадочная рако­вина, но часто возникают мелкие разбросанные усадочные раковины, в особен­ности у мест подвода литников. Это явление заметно у сплавов, обладающих высокой склонностью к образованию усадочных раковин, т. е. у стали и белого чугуна. В отливках из серого чугуна образование мелких усадочных раковин бывает реже, и поэтому данный метод подвода можно применять наиболее широко для серого чугуна. Для тех стальных отливок, которые по своей конфигурации более склонны к внутренним напряжениям, трещинам и короблению чем к образованию усадочных раковин, рассматриваемый способ подвода также является наилучшим. Таким образом, этот метод можно рекомендовать для чу­гунных и стальных отливок с неоднородными по толщине стенками, имеющими довольно большие линейные размеры и относительно тонкие сечения.

На рис. 3.2, а схематично показана литниковая система для чугунной отливки. Металл подводится несколькими питателями в более тонкую часть.

а

б

Рис. 3.2. Схема подвода металла в более тонкую часть отливки:

а – чугунной; б – стальной

Если отливка однородна по толщине и имеет значительные линейные раз­меры, то подвод металла через один или несколько питателей часто создает ме­стный разогрев и неравномерное охлаждение в отливке; рассредоточенный под­вод металла большим числом питателей малого сечения обеспечивает в этом случае условия равномерного охлаждения.

3.1.2. Подвод металла в более толстостенные части отливки для усиления эффекта направленного затвердевания

Для отливок, имеющих сравнительно массивные стенки и потому склонных к образованию больших усадочных раковин, необходимо осуществлять направ­ленное затвердевание.

Создание направленного затвердевания отливок впервые было предложено В. Е. Грум-Гржимайло и сформулировано в следующих выражениях: «Вышеле­жащая часть (отливки) служит прибылью для нижележащей», «Прибыль должна стынуть последней».

Направленное затвердевание в настоящее время достигается соответствую-щим распо­ложением отливок и прибылей в форме, уста­новкой в форме коки-лей, внутренних холо­дильников и другими технологическими приемами. Подвод металла может при этом либо усиливать, либо ослаблять эффект на­правленного затвердевания. Если разница в скоростях охлаждения питающих и питаемых частей отливки недостаточно велика и эту разницу необходимо усилить, чтобы избежать образования усадочных раковин, а также, если при этом нет опасности образования внутрен­них напряжений и трещин, то металл жела­тельно подводить к наиболее массивным час­тям, затвердевающим последними, т. е. к прибылям (рис. 3.3).

Рис. 3.3. Схема подвода металла к стальной кольцевой oтливке массой 1100 кг

Если же существует чрезмерно большая разница в скоростях охлаждения, в особенности, когда отливка вследствие этого склонна к образованию внутренних напряжений и трещин, то и при методе направленного затвердевания может ока­заться желательным подвод металла в менее массивные части отливки с тем, чтобы уменьшить разницу в скоростях охлаждения.