Направленное затвердевание отливки

Затвердевание отливки

Для отливки деталей из сплавов с пониженными литейными качествами применяют способ направленного затвердевания. Стенкам придают сечения, прогрессивно увеличивающиеся кверху (см. рис. 464, б). Затвердевание идет снизу вверх; нижние сечения по мере затвердевания питаются жидким металлом из расположенных выше сечений; верхние сечения, застывающие в последнюю очередь, питаются из массивных прибылей, располагаемых сверху отливки. Поперечные стенки делают наклонными, расширяющимися кверху, и соединяют со смежными стенками плавными галтелями. Усадочная раковина сосредоточивается в прибыли. В прибыль уходят неметаллические включения, шлаки, плены, засоры.

Последовательное перемещение горизонта затвердевания обеспечивает правильную усадку вертикальных стенок. Однако разность температур в вертикальном направлении остается. Нижние горизонтальные элементы отливки, затвердевающие раньше, тормозят усадку верхних элементов, в результате чего в них развиваются напряжения растяжения, а в нижних — напряжения сжатия. Наибольшие усадочные напряжения возникают в верхней части отливки вследствие большой разности сечений прибылей и стенок отливки.

Недостатки способа направленного затвердевания:

1) утяжеление отливки в результате расширения стенок кверху (недостаток, особенно выраженный у отливок большой высоты);
2) увеличенный расход металла;
3) усложнение формовки из-за наличия прибылей;
4) затруднительность удаления прибылей.

Способ направленного затвердевания применяют преимущественно для стальных отливок, притом в тех случаях, когда масса детали не имеет большого значения. Этим способом отливают (в горизонтальном положении) детали дискового типа небольшой высоты (колеса, диафрагмы и др.). Для таких деталей принцип направленного затвердевания сводится к утолщению стенок, приданию дискам конической формы и увеличению галтелей на участках сопряжений.

Для деталей сложной коробчатой формы предпочтителен способ одновременного затвердевания.