Ликвация углерода в стальном литье по ЛГМ - технологии
Статьи от автора: Морозов В.А.В настоящее время сдерживающим фактором развития ЛГМ - технологии является науглераживание стальных отливок продуктами разложения пенополистирола. Кроме того, в отливках средних и вышесредних размеров ярко проявляется ликвация углерода. Она достигает до 50% от ковшевой пробы.
В классическом случае методами борьбы с науглераживанием и ликвацией являются полистирол и противопригарная краска специального состава зарубежного производства с соответствующей ценой. Результаты борьбы далеко не всегда соответствуют ожиданиям. В технической литературе большое внимание уделено теоретическим выкладкам процесса науглераживания стальных отливок продуктами разложения полистирола и предлагаются только вышеуказанные методы борьбы. О процессе ликвации углерода по телу стальной отливки практической информации нет.
В начале работы со стальным литьём по ЛГМ - технологии автор столкнулся с эффектом ликвации углерода по телу отливки под воздействием вакуума (см. Рис.1). При этом применялись классическая технология ЛГМ с оборудованием и оснасткой общего назначения. Попытки применения специальных технологических методов (полистирол, краска, нижний подвод металла и др.) не увенчались успехом. Необходимо было изучение процесса.
В результате, с достаточной степенью достоверности исследований в условиях действующего производства, было выявлено, что ликвацию углерода по телу (см. Рис.1) обуславливает вектор вакуума. В период заливки между пеномоделью и жидким металлом, как известно, образуется зона с продуктами разложения пенополистирола. Под воздействием вакуума они переносятся в определённую часть отливки. Направление переноса определяется вектором вакуума. В результате чего и происходит ликвация углерода в отливке, а при малых размерах её - просто науглераживание. Наиболее ярко ликвация проявляется в тупиковых зонах отливки по направлению вектора вакуума.
Исходя из практического опыта, наиболее надёжным методом борьбы с ликвацией углерода и науглераживанием отливки является удаление продуктов разложения полистирола в процессе заливки из объёма пеномодели. Для этого необходимо чтобы векторы отбора продуктов разложения и подъёма зеркала металла имели одно направление. Это возможно обеспечить только когда векторы вакуума и подъёма зеркала металла будут иметь тоже одно направление. Для отвода продуктов разложения пенополистирола в модели выполняются газоотводящие каналы параллельные вектору вакуума. Всем требованиям отвечает верхний подвод металла в отливку.
На базе проведенных исследований разработаны технологии: векторная и газовакуумных полей, которые решили проблемы науглероживания и ликвации углерода в стальных отливках развесом 30... 100 кг 3 класса по ГОСТ (у) 977-88.
