Как расплавленный металл затвердевает в литейном производстве. Часть вторая

5. Образование усадочных раковин

По мере охлаждения и затвердевания металл сжимается. Поскольку металлы имеют тенденцию сжиматься при охлаждении, это может привести к образованию усадочных раковин или пустот внутри отливки, особенно если металл затвердевает слишком быстро или неравномерно.

Чтобы предотвратить это, литейные заводы используют стояки, которые представляют собой резервуары с дополнительным расплавленным металлом, прикрепленные к форме. Стояк позволяет последней части металла затвердеть контролируемым образом и поставляет дополнительный металл для компенсации усадки.

6. Полное затвердевание и охлаждение

В конце концов, вся отливка затвердеет, и форму можно будет снять. Сама отливка на этом этапе все еще будет довольно горячей и должна полностью остыть, прежде чем ее можно будет обрабатывать или подвергать дальнейшей обработке.

Скорость охлаждения влияет на механические свойства литой детали. Более медленные скорости охлаждения обычно приводят к более крупным, грубым зернам в металле, что может быть желательно для определенных применений, в то время как более высокие скорости охлаждения дают более мелкие зерна, которые могут повысить прочность.

7. Извлечение формы и окончательная обработка

После того, как отливка остынет и затвердеет, форма снимается, и металлическая часть извлекается. Затем отливка очищается путем удаления излишков материала (например, литников, стояков и любых грубых краев) и, возможно, подвергается термической обработке или механической обработке для окончательного формования.

Факторы, влияющие на затвердевание в литейном производстве:

Материал формы: материал формы влияет на то, как быстро тепло отводится от расплавленного металла. Например, песчаные формы охлаждают металл медленнее, чем металлические формы.

Скорость охлаждения: скорость охлаждения определяет размер кристаллов, образующихся во время затвердевания. Более высокие скорости охлаждения могут привести к более мелкой микроструктуре, которая может быть прочнее, в то время как более низкие скорости охлаждения могут привести к более крупным зернам.

Состав сплава: Различные металлы и сплавы затвердевают при разных температурах, и их поведение при затвердевании может сильно различаться. Например, чугун имеет другой процесс затвердевания, чем алюминий.

Подъемники и литники: Правильная конструкция стояка и литника гарантирует, что расплавленный металл достигнет всех частей формы и компенсирует усадку по мере затвердевания металла.

Подводя итог, можно сказать, что процесс затвердевания расплавленного металла в литейном цехе включает контролируемое охлаждение, зародышеобразование, рост кристаллов и стратегическое использование стояков и литниковых систем для управления усадкой и обеспечения высококачественного конечного продукта.