În producția de oțel și obținerea de piese turnate din oțel, unul dintre cele mai importante roluri este jucat de o astfel de proprietate ca fluiditatea. Cu cât este mai bună, cu atât mai calitativă și mai uniformă este umplerea matriței de turnare, ceea ce evită apariția unor defecte (de exemplu, chiuvete). Alături de fluiditate, calitatea pieselor turnate este afectată și de proprietăți precum contracția, cristalizarea și lichidarea.
Fluiditatea, ce este și ce o afectează?
Mai întâi, să aflăm mai exact — ce este fluiditatea. Este proprietatea oricărui metal sau aliaj, fiind în stare lichidă agregată, de a curge prin toate canalele matriței pentru solidificarea ulterioară și de a o umple cât mai strâns posibil.
Umplerea directă a matrițelor cu metal poate fi numită un proces fizico-chimic și hidrodinamic destul de complex. Acesta este influențat de mulți factori:
- Cel mai important factor este tipul de aliaj și, în consecință, proprietățile acestuia: capacitățile individuale de cristalizare, caracteristicile termice, tendința de oxidare, vâscozitatea.
- Se observă, de asemenea, o influență directă din partea formei de turnare și, mai precis, a caracteristicilor sale fizice și chimice, cum ar fi umectabilitatea topiturii lichide a metalului sau aliajului.
- Condițiile unui anumit proces de topire sunt, de asemenea, factori semnificativi care afectează fluiditatea lichidă a metalelor sau aliajelor. Acestea includ temperatura la care se realizează turnarea, metoda de turnare, prezența impurităților străine și modul în care este organizat sistemul de alimentare cu metal a formei.
Prin înțelegerea acestor factori, pot fi găsite mai multe soluții obiective pentru întrebarea cum să îmbunătățiți fluiditatea oțelului, aliajului, metalului. De exemplu, dacă creșteți temperatura de turnare, aceasta va îmbunătăți cu siguranță lichiditatea. Atunci când produceți fontă, este important să controlați cantitatea de carbon, siliciu și fosfor din probele de metal lichid, acestea trebuie să fie în anumite limite (există un minim stabilit), deoarece aceste trei componente afectează proprietatea pe care o avem în vedere: conținutul lor este mai mare — mai bună această proprietate. În același timp, trebuie luat în considerare faptul că manganul și sulful au un efect negativ asupra fluidității oțelului, deci se încearcă reducerea lor cât mai mult posibil.
Cum se determină valoarea fluidității?
Acum că este clar ce este — lichiditatea, să luăm în considerare regulile pentru determinarea acestui indicator.
Pentru calcul, rezultatul principal este rezultatul măsurării lungimii de umplere a canalului unei matrițe speciale de turnare cu o anumită suprafață a secțiunii transversale, care este realizată exact în conformitate cu un model standard de eșantion de lichid-fluiditate. În practică, modelele de probe de proces de tip spirală sunt cele mai comune. Acest canal în formă de spirală este locul în care este turnat metalul topit pentru măsurare. Cu cât secțiunea umplută cu metal topit este mai lungă, cu atât indicatorul luat în considerare este mai mare.
Forma standard pentru măsurarea acestei proprietăți a metalelor are mărci speciale (puncte) în partea superioară, acestea fiind aplicate la o distanță de 50 mm una de cealaltă. În termeni numerici, acest indicator poate fi exprimat atât în milimetri, cât și în puncte.
Dacă vă uitați la rezultatele practice ale măsurătorilor, puteți trage concluziile că:
- cele mai mici valori de lichid-fluiditate sunt caracteristice aliajelor de magneziu;
- medie — pentru fontă albă, oțeluri carbon, aliaje de aluminiu, inclusiv aliaje de aluminiu-magneziu — 340-350 mm;
- cea mai mare — pentru fontă cenușie, alamă de siliciu și aliaje de siliciu — aici este de peste 700 mm.
