2.8.7. Брак отливок и его предупреждение

В производственных условиях различают брак исправимый и неисправимый.

Исправимым браком называют отливки, имеющие пороки, которые можно исправить заваркой, чеканкой, зачисткой и другими способами. Такие дефекты здесь не рассматриваются. Неисправимый брак — это отливки с пороками, исправление которых невозможно. Виды брака приведены в табл. 2.8.7.1.

Табл. 2.8.7.1 Брак отливок и его предупреждение.

Вид брака	Причины	Способы предупреждения
Недолив и спаи (не слитны складки), волнистая поверхность	Низкая температура металла при заливке его в форму	1. Достаточно нагревать металл перед выпуском из печи и контролировать его температуру 2. Нагревать ковш до нужной температуры 3. Ускорить заливку 4. Ускорить количество форм, заливаемых из одного ковша
	Холодная форма	1. Повысить температуру печи при прокаливании до 900 °C 2. Обеспечить прогрев формы (увеличить время прогрева) 3. Не устанавливать формы в печи близко к заслонке 4. Уменьшить продолжительность ожидания формы до заливки
	Неправильная вентиляция формы (нет выхода воздуха из отдельных участков полости формы)	Предусмотреть вентиляционные каналы (выпоры) из верхних участков полости формы
	Малое сечение литниковой системы	Увеличить сечения литниковой системы
	Неправильный подвод металла в толстое сечение	Подвести в тонкое сечение, не заполняемое металлом, дополнительные или основные питатели
	Медленная или прерывистая заливка	1. Производить быструю заливку 2. Не прерывать струю металла при заливке
	Недостаток металла в ковше	Ввиду высокой стоимости формы заливать ее только при достаточном количестве металла в ковше
Заливы	Трещины в огнеупорном покрытии, образовавшиеся при нагревании и охлаждении формы при ее заливке	1. Установку форм производить в более холодную печь 2. Медленнее нагревать формы при прокаливании 3. Охлаждать оболочковые формы в печи до необходимой температуры 4. Применять менее расширяющийся материал огнеупорного покрытия
	Разрыв огнеупорного покрытия массой жидкого металла или при ударе	1. Перевозку и укладку форм производить более осторожно 2. Применять наполнители со связующим, обладающие необходимой прочностью
	Проникновение металла в форму через поры огнеупорного покрытия и между его отдельными слоями	Более тщательно наносить покрытие
Механические повреждения отливок	Поломка отливок	Более аккуратно проводить выбивку, перегрузку, перевозку
	Выломы тела отливки в месте подвода питателей	1. Применять наименьшее возможное сечение питателей 2. Делать пережимы (уменьшение сечения) питателей в месте присоединения к отливке 3. Питатели подводить к более прочному месту отливки
	«Зарез» отливок при отрезке литниковой системы и прибылей	1. Отрезку производить после удаления огнеупорного покрытия 2. Правильно группировать модели в модельном комплекте, обеспечивая возможность их правильной отрезки 3. При проектировании пресс-форм преду­сматривать в них специальные указатели контура отливки (линии реза и зачистки, пережимы) 4. Применять шаблоны для проверки пра­вильности контура у более крупных отливок
	Повреждение отливки при зачистке на обдирочных камнях остатков литников и прибылей	Способы 3 и 4 предыдущего пункта
	Искажение отливки при пескост­руйной очистке (износ стенок и кромок)	1. Сокращать продолжительность очистки 2. Применять более мелкий песок 3. Уменьшать давление воздуха
Засоры в отливке (песчаные и другие раковины)	Засор формы при формовке, прокаливании	1. При формовке оболочек закрывать лит­никовые воронки, прибыли, выпоры крыш­ками. Осторожно их снимать при заливке. 2. Периодически очищать свод прокалочной печи 3. Прокаливание опочных форм произво­дить вниз литниковыми воронками 4. Хранить формы возможно более короткое время вниз литниковой воронкой, в поме­щении без пыли
	Разрушение огнеупорного покрытия или осыпание его кромок около образовавшихся трещин	Правильно наносить огнеупорное покрытие, тщательно выплавлять модели и прокали­вать формы
	Остатки пепла и золы модельного материала	1. Применять малозольные модельные материалы 2. Применять модельные материалы и огне­упорные покрытия, не взаимодействующие друг с другом
Шлаковые раковины	Попадание шлака в форму	1. Тщательно снимать шлак в печи перед выпуском металла 2. Применять трубчатый ковш 3. Применять тормозящую литниковую систему, задерживающую шлак
Корольки (капли металла, не соединенные с основным металлом)	Поступление металла в форму каплями, которые при падении затвердевают и окисляются	1. Производить заливку без всплесков, брызг и переполнения литниковой чаши 2. Применять правильную литниковую сис­тему, обеспечивающую спокойную заливку с небольшой высоты
Усадочные раковины	Недостаточное питание отливок при затвердевании из прибыли или из литниковой системы	1. Увеличить размеры прибылей и литниковых систем 2. Полностью заполнять прибыли 3. При изготовлении крупных отливок производить подкачку
	Высокая температура металла при заливке форм	Заливать металл необходимой температуры
	Замедленное охлаждение металла в месте соединения отливки с питателями и в узлах отливки	1. Применять питатели большого сечения 2. Переносить питатели в более массивные части отливки 3. Ускорять затвердевание металла 4. Применять правильную конструкцию отливок с нужными радиусами закругления, направленным затвердеванием, уменьшенными узлами затвердевания
	Захватывание или запутывание в металле пузырьков воздуха при заливке	1. Обеспечить заливку металла плавной струей 2. Уменьшить высоту падения металла в форму 3. Обеспечить свободный выход воздуха из формы
Горячие трещины (окисленные и холодные)	Высокая температура металла при заливке	Не допускать излишнего перегрева металла
	Затрудненная усадка металла	1. Не применять слишком толстые огнеупорные покрытия 2.   Увеличивать податливость формы уменьшением количества связующего, добавлением выгораемых добавок
	Расширение формы при нагревании металлом	1. Заливать металл в горячие формы 2. Применять менее расширяющиеся материалы для пресс-формы
	Наличие в отливках резких пере­ходов, больших узлов и замкнутых полостей, вызывающих внутренние напряжения	Доработать конструкцию отливок
Шероховатость поверхности отливок	Неудовлетворительное приготов­ление и нанесение огнеупорного покрытия	1. Применять предварительное окунание модели в гидролизованный раствор этилсиликата, или заменять связующее, или изменять состав огнеупорного покрытия; после окунания подсушивать на воздухе образующуюся пленку перед нанесением первого слоя покрытия 2. Применять для первого и второго слоя покрытия краску необходимой густоты 3. Не допускать пробоя песком первого слоя 4. Не применять для первого слоя крупный песок
Пригар	Проникновение металла в поры формы	См. «Шероховатость поверхности отливок»
	Взаимодействие металла с материалом формы	1. Не применять материалы неудовлетвори­тельного качества 2. Применять материалы, не взаимодейству­ющие с жидким металлом
	Высокая температура металла	Не допускать излишнего перегрева металла

В предыдущей таблице рассматривались дефекты отливок из цветных сплавов, полученных литьем по выплавляемым моделям, которые заливались в оболочковые формы на этилсиликате. Из табл. 2.8.7.2 следует, что эти дефекты и их причины могут возникать и при литье в гипсовые формы. Однако литье эстрих-процессом вносит новые виды дефектов, которые можно устранить, произведя конкретные изменения в технологическом процессе литья в гипсовые формы (табл. 2.8.7.2).

Табл. 2.8.7.2. Возможные дефекты отливок из драгоценных металлов при литье по выплавляемым моделям и способы их устранения

Вид дефекта	Причина проявления	Способы устранения
Пористость отливок	Неправильная литниковая система. Высокая температура опоки при литье. Перегрев расплава. Избыток «старого металла» в расплаве.	Разработать новую литниково-питающую систему. Заливать металл близко к температуре ликвидуса в слабо нагретую опоку. Использовать не более 50 % «старого металла».
Облой отливок	Неправильное соотношение воды и порошка. Форму по­местили в печь слишком рано после схватывания. Форма нагрета слишком быстро. Фор­му отожгли, охладили и опять нагрели.	Время выдержки опоки с формомассой вне печи минимум 1 ч. Проводить обжиг формы по рекомендуемым циклам отжига.
Плохая чистота поверхности отливок	Неправильное соотношение воды и порошка. Форму по­местили в печь слишком рано после схватывания. Металл перегрет. Слишком горячая форма. Обжиг формы проводился при температуре выше 750 °C. Удаление воска прово­дилось при слишком высокой температуре. Избыток «старого металла».	Соблюдать точные пропорции воды и порошка. Проводить обжиг формы по рекомендуемой технологии на всех стадиях. Использовать не более 50 % «старого металла» в шихте.
Засорение формовочным материалом	Острые углы и повороты литниковой системы. Форма нагрета слишком быстро. Не­достаточное время обжига в печи. Избыточный износ графитового тигля или недо­статок флюса.	Правильно провести нагрев формы. Графитовые тигли рассчитаны на не более 20 плавок на воздухе. Правильно собрать восковую елку. Следить за чистотой тигля и шихтовых материалов.
Незаполнение или незавер­шенность отливки	Температура металла слишком низкая. В форму залито недо­статочно металла. Не весь воск удален. Форма переохлаждена к моменту разливки. Неудач­ная литниковая система.	Поднять выше температуру расплава. Правильно рассчитать шихту. Правильно нагреть форму. Укоротить литники восковок.
Трещины на изделиях	Резкое охлаждение.	Перед опусканием в воду изделию необходимо дать остыть 15—20 мин.
Металл пробивает опоку	Трещины в отожженной форме. Смесь приготовлена неправильно.	Соблюдать алгоритм прокалки опок. При приготовлении водя­ной суспензии, возможно, взято много воды. Соблюдать пропор­цию 40 : 100. Время смешива­ния — не менее 3 мин.
Темная шероховатая поверхность	Металл перегрет. Температура прокалки превышает 790 °С.	Заливку металла проводить при температуре ликвидуса в слабо нагретую опоку.
Пустоты внутри или на поверхности отливок	В форму залито недостаточно металла. Неудачная литнико­вая система (нет прибыли). Высокая температура заливки. Избыток «старого металла» и опилок в расплаве.	Правильно рассчитать шихту. Уменьшить температуру и ско­рость заливки. Использовать не более 50 % «старого металла». Не добавлять опилки в расплав.
Воздушные пузыри	Вакуумная система работает плохо. Опока не подверг­нута вибрации или вакуумированию.	Проверьте масло в вакуумном насосе. Убедитесь в том, что закончили работу до начала схватывания.