Cтальные отливки

На первичную структуру отливки, образующуюся во время затвердевания, влияют, прежде всего, химический состав металла, способ плавки, температура заливаемого металла, скорость заливки, интервал и скорость затвердевания металла. Чем выше температура заливаемого металла и скорость его заливки, тем медленнее затвердевает металл, тем крупнее образующиеся кристаллиты. Поэтому стальные отливки, полученные в песчаных формах, имеют более грубую кристаллическую структуру, чем отливки, изготовленные в металлических, формах.

Рост кристаллитов углеродистой стали проявляется особенно сильно при увеличении толщины стенок отливки в пределах 15-50 мм. На рис. 1 показано влияние толщины стенок отливки на механические свойства углеродистой стали. Увеличение толщины стенок неблагоприятно отражается на механических свойствах стали, особенно на ее пластичности. Это влияние не зависит от ликвации в больших сечениях.

рис. 1. Влияние толщины стенок на механические свойства отливки из углеродистой стали (0,27% С) в литом состоянии и после отжига

рис. 2. Зависимость загиба угла литых cтальных балок от толщины

Отливки не подвергаются пластической обработке, и поэтому первичная структура оказывает основное влияние на их механические свойства. Термическая обработка может несколько ослабить влияние первичной структуры стали, но не устранить его полностью, что убедительно иллюстрирует рис. 1, показывающая свойства стали до и после термической обработки.

Первичная структура имеет особенно важное значение для аустенитной; или ферритной стали, которые не претерпевают фазовых превращений. В этом случае, независимо от рода термической обработки, размеры кристаллитов остаются без изменения. С целью получения более мелкозернистой структуры такой стали применяется окончательное раскисление и модифицирование с помощью Al, Si, Са, Тi, Zr.

В стальных отливках больших сечений могут образовываться трещины, так же как в хрупких материалах. На рис. 2 показано значительное уменьшение угла загиба балки с надрезом до момента, разрушения при увеличении ее сечения. Балка была отлита из среднеуглеродистой стали и подверглась медленному изгибу.

С увеличением сечения уменьшается также и усталостная прочность стали.

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _