Дефекты литья - Раковины

При наличии прочной и толстой затвердевшей корки металла газ не внедрится в отливку, но может корку деформировать. При этом образуются дефекты типа газовой шероховатости или наружной газовой раковины Особенно часто наружная газовая раковина возникает в тепловых узлах отливки, окружающих стержень, когда давление газа повышенное.

В тех случаях, когда происходит вскип от стержней, расположенных в нижней части формы, а на отливке образовалась корка, газовые пузыри поднимаются в вертикальных стенках отливок, отдельные мелкие пузыри скапливаются в верхней части отливки (обычно утолщенной), сливаются друг с другом и образуют крупные раковины у поверхности отливки, такие раковины часто возникают в крупных отливках типа станин.

Сквозная газовая раковина – свищ обычно образуется около выступающих очень тонких частей стержней, где газообразование происходит более интенсивно, чем около плоских стенок. Возникает непрерывный газовый поток из пор стержня, «прошивающий» стенку отливки. После затвердевания металла свищ остается в отливке. Этот дефект часто обнаруживают, например, в головках блока тракторных двигателей. Иногда его образованию способствуют газотворные включения в смеси или форме (деревянные солдатики, комья глины, местное скопление связующих материалов и т. п.).

Газы могут механически захватываться металлом в элементах литниковой системы и непосредственно в полости литейной формы при заливке. Захваченные таким образом пузыри газа могут остаться в отливке и образовать газовые раковины. Струя металла, вытекающая из ковша, увлекает воздух в литниковую воронку или чашу, откуда пузыри воздуха могут вместе с металлом по пасть в стояк и далее — в полость литейной формы.

Количество воздуха, увлекаемого струей металла, возрастаем с .увеличением высоты ее падения. Распыленная, неправильной формы струя металла увлекает больше воздуха, чем струя правильной формы - круглая. Количество воздуха, попадающего в стояк, зависит также от конструкции и объема литниковой чаши. При большом объеме металла в чаше вероятность всплывания газовых пузырей увеличивается; бурное перемешивание металла приводит к появлению в чаше круговых потоков металла и образованию вихревой воронки, через которую засасывается воздух в литейную форму. Вихревая воронка особенно часто возникает при низком уровне металла в чаше, а также при большой высоте падения струи из ковша и прерывистой заливке металла в форму. Засасывание воздуха и газов возможно также во всех газо­проницаемых каналах литниковой системы, особенно в местах, где струя металла обтекает острые углы стояков и питателей. В подобных местах струя металла сужается, отходит от стенок канала, а в образующийся зазор поступают газы, выделяющиеся из материала формы или стержней. Это явление усиливается с увеличением диаметра стояка. Пузырьки воздуха могут выйти из расплава в шлакоуловителе, а если за­сасывание воздуха в элементах литниковой системы прекращается до окончания заполнения формы, то внесенные пузыри газов могут удалиться из полости формы. В противном случае удаление газовых пузырей маловероятно, и в отливке образуются групповые газовые раковины. Часто вместе с газовыми раковинами в отливке обнаруживают шлаковые включения. Такие комбинированные дефекты указывают на не­правильно выполненную литниковую систему или на неправильный режим заливки форм.

Жидкий металл может также за­хватывать газы из полости формы.

Обычно газы скапливаются в полостях, расположенных в верх­ней полуформе, особенно, при высокой скорости заливки. В песчано-глинистых формах захваченный металлом газ может удалиться через газопроницаемые стенки (при сравнительно мед­ленной скорости заливки), а в металлической форме это невоз­можно. Образующиеся таким образом воздушные «мешки» спо­собствуют возникновению открытых крупных газовых раковин, поражающих верхние выступающие части отливок. При хорошем смачивании металлом поверхности формы эти дефекты могут быть закрытыми тонкой корочкой металла. Особенно часто воздушные мешки образуются в крупных формах, имеющих протяженные горизонтальные верхние плоскости, которые выполнены с исполь­зованием малогазопроницаемой полупостоянной верхней опоки.