Рис. 1 иллюстрирует чувствительность различных алюминиевых сплавов к толщине стенок; особенно большой чувствительностью отличаются сплавы А1-Сu.
рис. 1. Чувствительность различных алюминиевых сплавов к толщине стенок отливки:
I - Al - Si - Mg (закалка); 2 - Al - Si-Mg (неполная закалка); 3 - Al -Si; 4 - Al - Zn - Cu; 5 - Al - Cu (8%)
Влияние толщины стенок можно в значительной степени уменьшить установкой наружных холодильников в крупных узлах отливки. Благодаря применению таких холодильников при литье кольца из силумина (рис. 2, а) были получены значительно улучшенные механические свойства (цифрами 1,2, 3 и 4 обозначены номера и места взятия проб). На рис. 2, б показаны места взятия проб из кокильной отливки ролика; самые низкие свойства обнаружены у пробы, вырезанной из толстой втулки.
рис. 2. Влияние способа изготовления отливок из алюминиевого сплава на их механические свойства.
На рис. 3 представлен интересный пример, показывающий значительное улучшение свойств отливок благодаря соответствующей их конфигурации, а также правильной организации производства. Угольник из термически обработанного силумина подвергался действию сосредоточенной нагрузки Р.
рис. 3. Влияние конфигурации угольника и способа его изготовления на величину деформации при изгибе силой Р: а-угол без закругления; б - угол с закруглением; в - угол с закруглением, охлаждаемый холодильником (крепление угольника в зажиме показано на эскизе а).
Из рис. 3, а видно, что угольник, выполненный без внутреннего закругления, несмотря на довольно толстые стенки (20 мм) имел прогиб в 2 мм и сломался при относительно малой нагрузке, равной 1500/сГ. Благодаря закруглению угольник (рис.3, 6), несмотря на уменьшение толщины стенок с 20 до 15 мм, имел прогиб в 3 мм и выдержал силу в 1700 кГ. Наилучшие результаты дал угольник (рис. 3, в), по конфигурации похожий на предыдущий, но охлажденный в процессе затвердевания с помощью холодильника. Этот угольник имел прогиб 6,5 мм и выдержал нагрузку 2600 кГ. Следует обратить внимание на то, что работа А, необходимая для разрушения отливки, при этом возросла почти в 6 раз.
Ослабление прочности в местах подвода металла, отмеченное у чугунных и стальных отливок, еще в большей степени заметно в отливках из алюминиевых сплавов. На рис. 4 показан диск с ребрами и питатель А. Из таблицы, помещенной в подписи к фигуре, видно, что пробы 1-4, взятые в местах, находящихся вблизи питателя, обнаружили прочность на 40% и удлинение на 60% меньше, чем пробы, взятые в других местах отливки. Приблизительно такое же явление можно было наблюдать и для отливки кольца (рис. 2, а).
рис. 4. Механические свойства проб, взятых из отливки диска с неправильным подводом металла А (алюминиево-магниевый сплав):
Рассуждения, касающиеся алюминиевых сплавов, относятся в равной мере и к магниевым сплавам.
Для получения требуемой прочности отливки конструкторы часто прибегают к чрезмерному увеличению ее сечения. Однако из-за снижения механических свойств материала в больших сечениях и опасности возникновения пористости и усадочных раковин такое решение не приводит к цели.* Вопрос этот будет разобран более подробно при рассмотрении конструкций отливок из сплавов легких металлов (стр. 413).
На основании приведенных рассуждений можно еще раз констатировать, что конструктор должен в каждом отдельном случае ясно представлять, к каким частям отливки предъявляются специальные требования прочности, жесткости и т. д. Только при тесном взаимодействии конструктора с работниками литейного цеха могут быть получены оптимальные результаты.
Опубликовано: 2014.09.01 Обновлено: 2014.09.18 | 
