I. Что такое проседание грунта?

Просадка — распространённый дефект поверхности при литье. Он характеризуется локальным обрушением верхней плоскости толстых сечений или стыков сечений отливок. Этот дефект чаще всего встречается в толстостенных участках отливок, а иногда появляется на поверхности вблизи внутренних усадочных полостей или зон усадочной пористости. Его характерной особенностью является то, что усадочные полости или усадочная пористость часто обнаруживаются под просадкой, в то время как поверхность дефектного участка не сильно отличается от нормальной поверхности окружающей отливки, что позволяет легко его пропустить.

II. Как определить просадку грунта

Визуальный осмотр является основным методом выявления дефектов на месте. Особое внимание следует уделить различению данного дефекта от двух других подобных дефектов:

• Отличие от открытых усадочных полостей: Открытые усадочные полости, как правило, имеют воронкообразную форму с шероховатой поверхностью, а на внутренних стенках часто можно увидеть крупные дендритные структуры, обладающие относительно выраженными морфологическими характеристиками.

• Отличие от поверхностных газовых раковин: Поверхностные газовые раковины, образующиеся в массивных участках, по внешнему виду очень похожи на провалы. Они возникают, когда газ из низкопроницаемых форм всплывает на поверхность отливок, или когда газ, выделяющийся из песчаных форм и покрытий, проникает в поверхность отливки.

Если оценку невозможно произвести только по внешнему виду, следует провести дополнительную проверку проницаемости формы и системы вентиляции. При необходимости следует разрезать отливку, чтобы подтвердить, является ли внутренний дефект подкожной газовой пробкой, усадочной полостью или усадочной пористостью, во избежание ошибочной оценки.

III. Механизм образования просадок

В процессе затвердевания и усадки отливок расплавленный металл в толстых участках или горячих точках затвердевает медленно. Когда на внешнем слое отливки образуется пластичная затвердевшая оболочка, а внутренний металл продолжает сжиматься, атмосферное давление вдавливает эту не полностью жесткую внешнюю оболочку внутрь, в конечном итоге вызывая усадку. По сути, усадка — это поверхностное проявление неправильной последовательности затвердевания и недостаточной подачи материала.

IV. Эффективное предотвращение проседания грунта

В соответствии с механизмом образования просадок, меры по предотвращению могут быть приняты с трех сторон:

1. Оптимизируйте конструкцию отливки. Избегайте резких изменений толщины стенок, увеличивайте скругления в местах соединения толстых и тонких участков и разумно устанавливайте технологические допуски для улучшения условий последовательного затвердевания.

2. Усовершенствуйте систему подачи. Там, где позволяют условия, добавьте стояки, установите охладители или организуйте вспомогательные каналы, чтобы обеспечить рациональное протекание процесса затвердевания и адекватную подачу сырья.

3. Необходимо внедрить комплексные меры профилактики дефектов, связанных с усадкой. Поскольку проседание имеет то же происхождение, что и усадочные полости и усадочная пористость, все технологические меры по предотвращению усадочных полостей должны быть внедрены синхронно, чтобы принципиально уменьшить количество дефектов, вызванных усадкой при затвердении.

Хотя усадка выглядит как дефект поверхности, она отражает проблемы в подаче и конструкции во время затвердевания отливки. Совместная оптимизация конструкции, процесса подачи и систематическое предотвращение могут эффективно снизить скорость усадки и стабильно улучшить качество готовой отливки и однородность поверхности.