Uvod Oblikovanje metalnih materijala Osnovni principi

1

LJEVARSTVO

13 - 15 čas

Napajanje (hranjenje) odlivaka

Skupljanje – volumne promjene

Skupljanje u tečnom stanju

Ovisi o vrsti taline (1,6 -1,8% za čelik za svakih

100°C, 0,6 – 1,8% za željezne livove)

Skupljanje u toku očvršćavanja – Sekundarno

Skupljanje pri konstantnoj temperaturi

Skupljanje u temperaturnom intervalu

Skupljanje u čvrstom stanju

2

3


Rješavanje problema skupljanja

Skupljanje u tečnom stanju – primarno

Dotok taline kroz ulivni sistem

Skupljanje u toku očvršćavanja – sekundarno

Primjena hranitelja

Skupljanje u čvrstom stanju – modelarsko

Kompenzacija povećanjem dimenzije modela

4


5


Skupljanje čelika

Skupljanje željeznih livova

Podeutektički

Eutektički

Nadeutektički

6


7


Početak očvršćavanja – stvaranje kore na

stijenki kalupa

Pomijeranje fronta očvršćavanja

Dotok nove taline da kompenzira skupljanje

iz susjednih debljih ne očvrslih dijelova odlivka

iz ulivnog sistema i

iz hranitelja

Nastajanje lunkera (usahline) na mjestu

zadnje očvrsle taline

8


9


Odvođenje toplote

temperaturni gradijent

toplotni čvor

Gdje je toplotni čvor u primjeru odlivka sa slike

10


Usmjereno očvršćavanje

Očvršćavanje tanjih prema debljim stijenkama

Lunker u hranitelju ili ulivnom sistemu

Usmjereno očvršćavanje zavisi od

Taline (intervala) očvršćavanja

Kalupnog materijala

Konstrukcije odlivka

Uslova hlađenja

11


Progresivna i usmjerena solidifikacija

Očvršćavanje u obliku klina (količina

toplote/temperaturni gradijent)

12


Očvršćavanje čistih metala i njihovih legura

Ravan front

Interval očvršćavanja (prostorno očvršćavanja)

Podjela talina prema vrsti intervala

očvršćavanja

Taline sa uskim frontom očvršćavanja (Tl – Ts

< 50°C

Čelični livovi (0,03 do 0,3 °C/mm temperaturni

gradijent dovoljan za usmjereno očvršćavanje)

AlSi12, AlSi11Cu

13


14


Taline sa širokim frontom očvršćavanja (Tl-Ts

>110°C

očvršćavanje po čitavom volumenu

U početku može nastati tanka kora na stijenkama

kalupa

Kašasto očvršćavanje

Veliki broj malih tekućih kanala

Otežano hranjenje

Raspršena poroznost

Taline sa srednjim frontom očvršćavanja (Tl-

Ts od 50 do 110°C)

Kombinacija uskog i širokog fronta

15


16


Različiti načini očvršćavanja - različiti tipovi

grešaka na odlivku

Široki front očvršćavanja

Gruba raspršena poroznost u toplotnim

čvorovima i hranitelju i sitna raspršena poroznost

u ostalim dijelovima odlivka

Uski front očvršćavanja

Pojava lunkera u hranitelju (toplotnom čvoru)

Centralna poroznost u slučaju da nije

obezbijeđeno usmjereno očvršćavanje

17


18


Uski solidifikacijski front Široki solidifikacijski front

19


Proračun hranitelja

Vrijeme solidifikacije odlivka i hranitelja

Metoda proračuna zasnovana na određivanju

modula hranitelja i odlivka

Modul – omjer volumena i površine

U proračun se ne uzimaju one površine preko

kojih se ne ododi toplota iz taline

[cm3/cm2], [cm]

20


Chvorin-ovo pravilo

t – vrijeme očvršćavanja (s)

k – konstanta proporcionalnosti (s/cm2)

Zavisi od toplotne provodljivosti mješavine,

temperaturi taline i vrsti taline

M0 – modul

Modul hranitelja > modul odlivka (dijela odlivka

koji hrani

21


Hranjenje odlivaka

Hranitelj zadnji očvršćava

Zone napajanja odlivaka

Modul hranitelja za čelični liv

Mh = 1,2 Mo

Modul hranitelja za željezni liv

Mh = (0,8 - 1,2) Mo

22


23


Volumen hranitelja

Vh = k1Vo (1)

24


Pravila za izračun modula

25


(1)

(1)

Uravnotežen sistem hranjenja odlivaka

Zone djelovanja hranjenja

Svaki hranitelj izoliran u smislu djelovanja na

segmente odlivka

26


Documents

Uvod Oblikovanje metalnih materijala Osnovni principi