Základní slévárenské vlastnosti

Základní slévárenské vlastnosti

Slévárenství

  • Charakteristickým znakem slévárenství je zpracování materiálu v tekutém nebo polotekutém stavu tak, že se vlévá nebo vtlačuje do dutiny formy, kde ztuhne a získá se odlitek požadovaného tvaru (většinou strojírenský polotovar, tvarem a rozměry blížící finálnímu dílci)

 

Používané materiály- Čisté materiály se nepoužívají – nevýrazné vlastnosti.

  • Železo-čisté Fe je nepoužitelné. Pevnost čistého Fe je 60 MPa pro změnu vlastností se do čistých materiálů přidávají další prvky- legování.
  • Slitiny(mají lepší fyzikálně mechanické vlastnosti než čisté kovy)-základní prvek Fe, přísady (legury)-pro zlepšení vlastností (ocel na odlitky, bílá, šedá a tvárná litina)
  • Slitiny neželezných kovů-(Al,Mg,Ti.Cu,Ni,Pb,Sn,Zn)

Nejdůležitější vlastnosti slévárenských materiálu jsou:

Tavitelnost

  • Schopnost kovů a slitin přecházet z tuhého stavu do kapalného. Na tavitelnost má vliv: 1) výška teploty tavení a celková spotřeba tepla k natavení slitiny, 2) měrné teplo a latentní teplo tavení (např. na roztavení určitého množství hliníku t=658°C je zapotřebí více tepla než na roztavení stejného množství šedé litiny t=1150°C. Celková spotřeba tepla k natavení slitiny je dána vztahem:

1.png

Kde:

m – hmotnost tavené slitiny (kg)

cs – střední měrné teplo tuhé fáze (J.kg-1.K-1)

cs´- střední měrné teploty kapalné fáze (J.kg-1.K-1)

tL – teplota likvidu (K)

tp – teplota přehřátí taveniny (K)
Viskozita, tekutost, zabíhavost:

  • Viskozita-Umožňuje dobré vyplnění i nejtenčích stěn a výstupků formy ( za předpokladu předehřátí kovu na vysokou teplotu).
    Dynamická viskozita [N.s.m-2]- míra vnitřního tření a velikosti odporů v tavenině.
    Kinematická viskozita [m2.s-1]- vyjadřuje viskozitu taveniny se zřetelem k její hustotě.
  • Tekutost- Schopnost materiálu dobře vyplňovat dutinu formy, charakteristika dobrého toku taveniny bez vnitřního tření a odporů.
  • Zabíhavost-Tekutost tavenin měřená v prostředí odpovídajícím podmínkám při lití do forem.
  • Zkoušení zabíhavosti:Roztavený kov je odléván do zaformovaného kanálu určitého průřezu, v němž postupuje tak dlouho, až je čelo postupujícího kovu ochlazeno do té míry, že ztuhne.

Druhy zkoušek: Tvar tyčí, spirál, destiček uspořádaných horizontálně, nejznámější je Curyho spirála.

 

 


Stahování

  • Vlivem tepelné roztažnosti se při zvyšování teploty kovů zvětšuje jejich objem v tuhém i tekutím stavu. Ve slévárenství se sledují tyto změny zpravidla opačně- smršťování- po vlití roztaveného kovu do formy, při jeho chladnutí ve formě.
  • Zmenšování uzavřeného objemu kovu v tekutém stavu vyvolává během tuhnutí a chladnutí smršťování, což má za následek vznik dutiny v odlitku, tzv. staženiny.
    Různé materiály=různé smrštění:
    šedá litina=0,8-1,2%
    bílá litina= 2%
    Bronzy=1,3-1,5%
    Ocel na odlitky= 1,2-2%

Krystalizace taveniny ve formě:

  • Fázová přeměna(z hlediska slévárenského nejdůležitější)- je provázena změnou objemu za současného vybavování skupenského tepla
    Má velký vliv na konečné mechanické a fyzikální vlastnosti
    Děj při kterém z původní kapalné fáze vzniká krystalicky tuhá fáze
    Difuzní děj s postupujícím vznikem zárodků a jejich růstem může začít až po určitém přechlazení pod teplotu likvidu, aby vznikly vhodné energetické podmínky k zahájení krystalizace.


Vznik staženin:

  • Průvodní jev tuhnutí odlitku
  • Vnitřní nebo vnější dutiny
  • Vznikají v době tuhnutí, tj. v intervalu mezi likvidem a solidem, nebo během vodorovné prodlevy při tuhnutí čistého kovu jsou důsledkem objemových změn za poklesu teploty taveniny, za krystalizace a za chladnutí v tuhém stavu

Při slévání je nutný ohřev na teplotu likvidu cca o 50 – 200 °C. Průběh tavení čistých materiálu a slitin – u čistých materiálu je v průběhu ohřevu z pevné fáze na kapalnou teplota konstantní, u slitin teplota roste.

2.png

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s