Применение пониженном температуры металла и формы при литье в вакууме

Увеличение жидкотекучести сплава при плавке и разливке в вакууме позволяет применять пониженную температуру заливки металла и более низкую температуру формы с целью поднятия механических свойств сплава при литье в прецизионные формы. Известно, что жаропрочные сплавы, отлитые в земляную форму, имеют большую ударную вязкость, чем после заливки в нагретые до 950° прецизионные формы; так, например, сплав на пикельхромо-вой основе имеет ударную вязкость 1,5—3,5 кГм/см², а при заливке в формы, нагретые до 950°, 0,7-—1,5 кГм/см²; другой сплав соответственно 1—2 и 0,6-—1,0 кГм/см² и т.д., т. е. эти сплавы теряют примерно в 2 раза свою ударную вязкость вследствие того, что при литье деталей применяют формы, нагретые до 950°. Известно также, что при понижении температуры формы и температуры заливаемого металла ударная вязкость сплава возрастает.

Так, по данным исследований В. Ф. Аксенова, при снижении температуры формы с 950° до 20" ударная вязкость сплавов возрастает с 0,75 до 1,25 кГм!см², а при снижении температуры металла с 1700 до 1500° ударная вязкость возрастает с 0,75 до 1,5 кГм1см², т. е. мы имеем в обоих случаях увеличение ударной вязкости примерно вдвое. Однако при существующем способе точного литья в атмосфере воздуха понизить температуру металла или формы с целью восстановления потерянной ударной вязкости сплава не представляется возможным, так как получается незаполнение формы металлом, вызывающее брак по незаливам, спаям и т. д_; поэтому заливка производится в формы, имеющие температуру не менее 950° при температуре металла 1600—1680°. Увеличение жидкотекучести сплава в вакууме позволяет снизить температуру заливаемого металла и формы с целью повышения механических свойств сплава. Была проведена отливка образцов при пониженной температуре металла и формы в вакууме 10 ³ лпи рт. ст. Условия проведения таких плавок и полученные результаты механических свойств приведены в табл.9.

Из рассмотрения данных табл. 9 видно, что снижение температуры металла и формы благоприятно сказывается на механических свойствах сплава. Образцы, отлитые при температуре металла 1420° и температуре формы 700° и ниже, имеют предел прочности 93—99 кГ/мм², ударную вязкость 1,4—1,6 дЛи/с-.и²; время до разрушения при испытании на длительную прочность составило 65—-100 час.

При температурах заливаемого металла 1480—1520° и температурах форм 800° и выше получены меньшие значения ударной вязкости.

Наиболее высокое значение ударной вязкости получено при температуре металла 1420" и температурах форм 700, 500 и 150°.

Однако следует сказать, что все детали, отлитые в формы, имеющие температуру 500 и 150°, получили трещины, которые явились.

Следствием малой податливости формы и большого перепада температур металла и формы.

При заливке деталей в форму, имеющую температуру 700°, таких трещин нс было; следовательно, из двух факторов: снижение температуры металла и снижение температуры формы — более целесообразным является снижение температуры металла, а снижение температуры формы не должно быть ниже 700°, так как более низкая температура формы вызывает трещины отливок.

Кроме того, па деталях, залитых в форму с температурой 500 и 150°, были обнаружены незаливы. На деталях же, отлитых в форму с температурой 700°, незаливов не оказалось.

Таким образом, увеличение жидкотекучести при плавке в вакууме позволяет снизить температуру заливаемого металла на 150—200° и температуру формы па 200—250° и тем самым стабилизировать значения ударной вязкости и длительной жаропрочности. Кроме того, увеличение жидкотекучести сплава дает возможность заливать детали с очень тонкими кромками.