Жидкотекучесть литейного сплава

Коротко

Жидкотекучесть — способность расплава заполнить тонкие и удалённые участки до затвердевания. Это не просто вязкость: важны температура относительно ликвидуса, интервал кристаллизации, форма и теплоотвод.

Факторы

Таблицу можно прокручивать по горизонтали →

Спиральная проба

Стандартный спиральный канал позволяет сравнивать плавки при одинаковой форме, температуре и напоре. Это сравнительный тест, а не абсолютная «длина жидкотекучести» материала.

Числовой пример

Если одна плавка заполнила 700 мм спирали, а другая 520 мм, снижение составляет 180 мм, то есть около 26%. Причину ищут в температуре, составе, чистоте расплава и состоянии формы.

Контроль

Таблицу можно прокручивать по горизонтали →

Типовая ошибка

Назначать температуру только по таблице без учёта ковша и времени транспортировки: в форму металл приходит холоднее печной точки.

Как сравнить спиральные пробы

Длина заполнения является результатом всей системы испытания. Для сравнения сохраняют сечение канала, материал и температуру формы, способ заливки, напор, покрытие и момент измерения температуры металла. При изменённом напоре более длинная спираль ещё не доказывает улучшения свойств расплава. Испытания повторяют: разброс длин показывает, насколько различие между плавками превышает изменчивость самого метода.

Для исходных 700 и 520 мм относительное уменьшение равно (700−520)/700·100 = 25,7%. Если использовать 520 мм как базу, прирост первой длины будет уже 34,6%. Поэтому в протоколе указывают исходную пробу и направление сравнения. Эти величины описывают конкретные пробы, а не разрешённую максимальную длину стенки промышленной отливки.

От пробы к детали

В детали поток разделяется, меняет сечение, соприкасается со стержнями и встречает другие фронты. Результат спирали используют как сигнал изменения плавки, затем проверяют тонкую критическую зону реальной формы. Важны не только заполненный объём, но и спаи, включения и качество поверхности. Повышение скорости может продлить путь до остановки и одновременно усилить захват оксидов.

Перегрев определяют относительно ликвидуса конкретного состава. Две стали с одной абсолютной температурой могут иметь разные запасы перегрева и разные интервалы затвердевания. Оригинальное исследование спиральных проб нескольких литейных сталей связывает различия с кривыми охлаждения; его результаты не дают единого режима для всех сталей. Для алюминиевых, медных и других сплавов нужна собственная база испытаний.

Если проба внезапно стала короче, проверяют измерительную цепь и временную привязку до изменения режима. Температура в печи не равна температуре в начале спирали. Также проверяют фактический химический состав, выдержку, состояние поверхности расплава и геометрию входа. Заполняемость следует оценивать совместно с сопротивлением литников: фильтр или изменённый питатель способны изменить результат без изменения вязкости металла.

Протокол испытания сохраняют вместе с чертежом пробы. Без геометрии канала и положения точки измерения температуры опубликованная длина не воспроизводима.

Первичные источники

• Relationship between Fluidity and Cooling Curves of Some Kinds of Cast Steel — Оригинальные спиральные испытания нескольких сталей; перегрев зависит от состава и интервала затвердевания.