Ужимины: Виды и причины дефектов

Ужимины – это типичный дефект, который образуется в полуформах с органическим связующим, т. е. это дефект, который встречается очень часто. Данный дефект образуется при формировании оболочки – в виде корки с прожилками. Дефект представляет собой тонкие металлические выпуклости неправильной формы.

Стержень с ужиминами

Ужимины образуются в результате расширения песка в полости литейной формы. Литейный металл заполняет образующийся зазор, что приводит к появлению похожих на вены дефектов. Ужимины могут образовываться во всех материал, которые используются в литье. Литейный чугун с шаровидным графитом, ковкий чугун и содержащие свинец бронзы особенно подвержены образованию ужимин, тогда как алюминиевые и магниевые сплавы менее подвержены появлению данного дефекта.
Ужимины, образующиеся из-за стержней, выглядят, как тонкие металлические выпуклости неправильной формы, и появляются в углах или на кромках литых деталей. Ужимины увеличивают объем повторной обработки деталей, а в некоторых случаях приводят к отбраковке.

С наибольшей вероятностью ужимины образуются на внутренных контурах (стержнях) литых деталей при использовании химически упрочненных формовочных материалов. Ужимины появляются в результате трещин на

поверхности полуформы, в которые может проникать расплавленный металл.

Связующие и добавки – вот, что имеет значение

Так как ужимины связывают, прежде всего, с расширением формовочных материалов под воздействием тепла, полуформы из кварцевого песка находятся в зоне особого риска. Расплавленный металл вокруг стержня обусловливает температурный градиент между поверхностью и центром стержня, что приводит к появлению напряжений.
Приблизительно до 400 °C кварцевый песок расширяется в линейном направлении. Затем наблюдается резкий скачок температурного диапазона обратной ß-конверсии (Рис. 3), что приводит к усилению напряжений.
Кроме того, на образование ужимин влияет поведение связующего и возможных добавок при высоких температурах (прочность на растяжение при нагревании, термопластичность), а также смачиваемость и теплопроводность формовочного материала.


Факторы, влияющие на образование ужимин

  • Размер зерна и гранулометрический состав (чем выше однородность, тем выше напряжение, так как все зерна кварца достигают температуры конверсии одновременно).
  • Интенсивность утрамбования (чем выше интенсивность утрамбования, тем выше плотность утрамбования, что приводит к усилению напряжений).
  • Базовый формовочный материал (влияет на предрасположенность к появлению дефектов в зависимости от высоты и равномерности расширения и теплопроводности).
  • Температура литья (высокие температуры литья приводят к быстрой конверсии кварца, а, следовательно, и к усилению напряжений в полуформе).