Основные свойства литейной формы

В период заливки расплавленного металла, затвердевания и охлаждения отливки происходят силовое, тепловое и химическое взаимодействия между отливкой и формой. Силовое воздействие на форму проявляется в гидростатическом давлении залитого металла на стенки формы, что может приводить к ее разрушению.

Тепловое воздействие во время заливки металла, его затвердевания и охлаждения отливки проявляется в переходе теплоты от отливки к форме. Отливка при этом охлаждается, а форма нагревается. Если огнеупорность формы ниже, чем температура расплава, то поверхность формы начнет расплавляться и спекаться с расплавом, образуя на поверхности отливки пригар. Пригар – трудноотделимый от поверхности отливки слой из металла, его оксидов и частиц формовочной смеси, который ухудшает поверхностный слой отливки, увеличивает трудоемкость ее очистки.

Химическое воздействие заливаемого металла с материалом формы проявляется в химических превращениях компонентов формовочной смеси под воздействием высокой температуры заливаемого металла в форму и в химическом взаимодействии оксидов залитого металла с формой. Например, оксиды железа взаимодействуют с оксидами кремнезема формы, образуя жидкоподвижное соединение (файялит) с низкой температурой плавления. Это приводит к снижению огнеупорности формы на границе контакта металла с формой. Особенно неблагоприятно проявляется химическое взаимодействие на участках формы, через которые металл протекает длительное время.

При химическом взаимодействии металла и формы испаряется влага и вокруг отливки образуется определенная газовая среда, состав которой оказывает существенное влияние на образование пригара и газовых раковин. Силовое, тепловое и химическое взаимодействия заливаемого металла и формы позволяют сформулировать основные свойства, необходимые литейной форме.

Основные свойства литейной формы. Литейные формы должны обладать:

• достаточной прочностью, при которой конфигурация и размеры формы не изменяются в процессе заливки металла, во время кристаллизации отливки и ее последующего охлаждения;
• достаточной податливостью, т. е. форма не должна оказывать сопротивления усадке отливки;
• достаточной огнеупорностью, т. е. форма должна обладать достаточной прочностью при высокой температуре и химической устойчивостью к заливаемому металлу;
• высокой газопроницаемостью, т. е. форма должна беспрепятственно пропускать через себя газы и пары влаги, образуемые при заливке расплавленного металла.