К ВОПРОСУ О СВЯЗИ БРАКА ПО ПОРИСТОСТИ С ФОРМОЙ ОТЛИВКИ

Разуваева Б. Д., Лыткин К. С., Старченко И. П., Салунин Ю. А.


Исследование значительного количества отливок ювелирных изделий, забракованных по причине пористости, позволило установить, что возникновение пористости, как правило, связано с усадочными явлениями. Уровень брака по пористости можно значительно снизить, подобрав оптимальную температуру расплава при литье. Однако достигнутый этим способом минимальный уровень брака остается различным для изделий разных шифров и в ряде случаев — еще очень высоким. Статистические данные о браке свидетельствуют о корреляции между уровнем литейного брака и наличием резкого увеличения площади поперечного сечения отливки в направлении течения расплава при литье. Поскольку образование пор и раковин в массивных сечениях связывалось с усадочными явлениями, то изменение конструкции отливки путем ликвидации тепловых узлов и выравнивания площадей поперечных сечений должны были бы значительно снизить брак по пористости.

Это положение проверяли на отливке колец шифра 03039 (ЛПО «Русские самоцветы»), варьируя конструкции литейного узла. Модель 03039 представляет собой цельнолитое кольцо (рис. 1,а). Средний уровень литейного брака в отливках стабильно высок. В 1974 г. он составлял около 50%, а в отдельных партиях достигал 80%. Фиксируемый при разбраковке дефект — это поры на внутренней стороне «плечиков» кольца.

Исследованные варианты конструкции литейного узла схематично представлены на рис. 1. (Для просмотра в увеличенном масштабе кликните на рисунок) В вариантах «б» и «в» питание массивных сечений обеспечивалось расплавом в течение всего периода кристаллизации, таким образом, возникновение пор вследствие недостатка расплава было исключено. В вариантах «г» и «д» конструкция позволяет избежать резких переходов от тонких сечений к массивным. В первом случае исключены тонкие сечения за счет литья каста без шинки, во втором массивные сечения уменьшены за счет выемки («поднутрения») с внутренней стороны «плечиков».

При разбраковке отдельно отлитых кастов и колец с поднутрениями пор не было обнаружено. Высокое качество отливок подтвердило, что ведущую роль в образовании пор играет сосредоточенная усадка, а выравнивание площадей поперечных сечений эффективно устраняет этот вид брака. Исходя из технологической целесообразности, конструкция с «поднутрениями» на «плечиках» была признана оптимальной для промышленного использования.

Технологичность конструкции с «поднутрениями» подтверждена и при литье колец из сплава ЗлСрМ 583-80 в производственных условиях. На каждый стояк напаивали по 40 восковых моделей, в том числе 20 с «поднутрениями» и 20 контрольных без «поднутрений». Модели чередовали по ярусам. Результаты разбраковки приведены в таблице.

Таблица

Особенность конструкции эталона Температура литья, oС Брак по пористости, %
Без поднутрений 1200 100,00
С поднутрениями 1200 55,00
Без поднутрений 1150 44,70
С поднутрениями 1150 5,00

Данные таблицы показывают безусловное преимущество предложенной конструкции. Выявленная зависимость подтверждает связь между величиной брака по пористости и наличием на отливках резких переходов от тонких сечений к массивным. Следует отметить, что эффект корректировки формы отливки тем выше, чем температура литья ближе к оптимальной. Действительно, если при повышенной температуре брак за счет корректировки конструкции снижается вдвое, то при оптимальной температуре литья наблюдается снижение брака в девять раз.

Экспериментальная проверка конструкций отливок кольца шифра 03039 подтвердила, что корректировка формы отливки — наиболее эффективный способ снижения стабильно высокого уровня брака по пористости.

ЛИТЕРАТУРА

1. Отчет по теме № 1270 402530. Исследование влияния технологических факторов на чистоту поверхности и качество отливок при точном литье из сплавов золота. Л., ВНИИювелирпром, 1975.

2. Старченко И. П., Разуваева Б. Д. Причины и пути устранения пористости при литье ювелирных изделий из сплавов золота. — Сб. трудов ВНИИювелирпром. Вып. 7. Л., 1974.



Классификация брака отливок из сплавов золота Цветные сплавы золота