Когда внутренние напряжения в отливке превышают предел прочности металла, в отливке возникают трещины. Трещины – это серьезные дефекты литья, которые необходимо предотвращать. Трещины можно разделить на два типа в зависимости от температурного диапазона образования: горячее растрескивание и холодное растрескивание.
(1) Термическое растрескивание
① Возникновение термического растрескивания
Обычно он образуется на поздней стадии затвердевания, когда металл находится при высокой температуре вблизи солидуса. Его форма характеризуется короткими трещинами, широкими зазорами, извилистыми формами и окисленными цветами внутри трещин. Неправильная структура литья, большая усадка сплава, плохая текучесть формовочного (стержневого) песка и неправильный процесс литья — все это может вызвать горячее растрескивание. Сера и фосфор в стали и железе снижают их ударную вязкость и увеличивают склонность к горячему растрескиванию.
② Предотвращение термического растрескивания
Разумное регулирование состава сплава (строгий контроль содержания серы и фосфора в стали и чугуне), разумное проектирование структуры отливки, принятие принципа одновременного затвердевания и повышение текучести формовочного (стержневого) песка — все это эффективные меры для предотвращения горячего растрескивания.
(2) Холодное растрескивание
① Возникновение холодного растрескивания
Холодное растрескивание представляет собой сумму термических и усадочных напряжений, возникающих при охлаждении отливки до низкой температуры и в упругом состоянии. Если она больше, чем прочность сплава при этой температуре, возникает холодное растрескивание. Холодное растрескивание образуется при более низких температурах, с мелкими и сплошными прямыми трещинами, чистыми, иногда слегка окисленными. Отливки с большими перепадами толщины стенок и сложной формы, особенно крупные и тонкие отливки, склонны к холодному растрескиванию.
② Предотвращение холодного растрескивания
Любые меры по снижению внутренних напряжений в отливке или уменьшению хрупкости сплава могут предотвратить образование холодных трещин. Например, фосфор в стали и чугуне может значительно снизить ударную вязкость сплавов, повысить хрупкость и легко привести к холодному растрескиванию. Поэтому при плавке металлов должны быть наложены строгие ограничения.
