DSCN1608

1. Podstawy procesów odlewniczych

i wzroście kryształów, które mogą przybierać bardzo różne kształty, zależnie od składu chemicznego stopu, szybkości i kierunku odbierania ciepła od ciekłego metalu. W wyniku krystalizacji tworzy się zatem struktura materiału decydująca o własnościach wyrobu.

Podstawowym zjawiskiem występującym w skali makroskopowej przy krzepnięciu jest zmniejszanie się objętości właściwej stopu, zwane skurczem krzepnięcia. Na rysunku 1.2 pokazano schematycznie przykładowy przebieg

Rysunek 1.2

Schemat tworzenia się jamy skurczowej w odlewie: a) pierwsza faza - tworzenie się przyściennej warstwy zakrzepłej w wyniku odbierania ciepła przez ścianki formy (w kierunkach oznaczonych strzałkami), b) końcowa faza - jama skurczowa pozostaje w zakrzepłym odlewie

krzepnięcia odlewu w kształcie kostki. W pierwszej fazie tworzy się zakrzepła warstwa przyścienna. Ponieważ objętość metalu znajdującego się wewnątrz niej po zakrzepnięciu będzie mniejsza niż cieczy, to po zakrzepnięciu kolejnych warstw zabraknie metalu, co doprowadzi do powstania w zakrzepłym odlewie przestrzeni pustej, zwanej jamą skurczową. Jama skurczowa zwykle powstaje w tych miejscach odlewu, które krzepną później niż otaczające je warstwy metalu. Wobec działania sił grawitacyjnych, sprzyjających spływaniu ciekłego metalu ku dołowi, miejsce jamy skurczowej przesuwa się jednak zwykle ku górze w stosunku do miejsca najgorętszego (rys. 1.2b).

Wewnętrzna wada skurczowa w odlewie jest z reguły niedopuszczalna. Aby jej zapobiec, wnękę formy rozbudowuje się, zaopatrując odlewy w dodatkowe elementy, z których metal w czasie krzepnięcia odlewu przepływa do użytecznej części odlewu w celu skompensowania braków metalu wynikłych podczas jej skurczu. Taki proces nazywa się zasilaniem, te dodatkowe elementy

Rysunek 13

Schemat działania nadlewu; 1 - odlew, 2 - nadlew, 3 - jama skurczowa, 4 - kontury kolejnych krzepnących warstw, 5 - Unia odcięcia nadlewu w zakrzepłym odlewie