A fémek (ötvözetek) zsugorodása az öntvények térfogatának és lineáris méreteinek csökkenése a képződésük során, valamint az öntési hőmérsékletről a környezeti hőmérsékletre való lehűlés.
A zsugorodás a fémek (ötvözetek) öntési tulajdonságait jellemzõ egyik fõ mutató, hiszen ez okozza a zsugorodási üregek képzõdését, a porozitást, a belsõ feszültségek megjelenését, stb. Ezt figyelembe veszik az öntödei eljárások és az öntés kidolgozásakor. felszerelés. A fémtermékek kristályosodás és hűtés során bekövetkező méretváltozásának relatív számszerű jellemzőit zsugorodási együtthatónak nevezzük . A fémek zsugorodása folyékony állapotban általában térfogategységekkel jellemezhető, míg szilárd állapotban lineáris.
Lineáris zsugorodás - a modell méretei és az e modell szerint kapott öntvény közötti különbség (egyszer használatos öntőformák használata esetén ), vagy az újrafelhasználható öntőformában lévő munkaüreg és az ebben a formában kapott öntvény méretei közötti különbség. A lineáris zsugorodást az öntvény meghatározott méreteinek töredékében vagy százalékában mérik a minta vagy a formaüreg méretéhez viszonyítva.
A lineáris zsugorodás fő oka az öntvény termikus összehúzódása, amikor azt szobahőmérsékletre hűtik. A lineáris zsugorodás a szoliduszvonal feletti hőmérsékleten kezdődik , amikor már elegendő mennyiségű szilárd fázis keletkezett az öntvény vázának kialakításához. Ezt a hőmérsékletet lineáris zsugorodás kezdeti hőmérsékletének nevezzük. Az öntvény hűtése során a méret további csökkenését a lineáris tágulás hőmérsékleti együtthatója határozza meg, amely általában a térfogati tágulás hőmérsékleti együtthatójának egyharmada .
A lineáris zsugorodás növekedése a hűtés során fellépő hőfeszültségekkel függ össze. Az ötvözetek lineáris zsugorodásának értéke 2...2,5% ( acélok , titánötvözetek) és 1,0% ( szürkeöntvény ) között mozog. Alumínium , réz , magnézium , cink alapú színesfém ötvözetek lineáris zsugorodása 0,8 ... 1,8 % .
Az öntvényeknél általában nehéz lineáris (vagy öntödei) zsugorodás van - ez a fém olyan zsugorodása, amelyben az alak nem marad meg, és az öntött fém bizonyos helyeken a tágulási együtthatónak megfelelően zsugorodik. Az akadályozott zsugorodás értéke kisebb, mint a szabad lineáris zsugorodás értéke, a zsugorodásból eredő belső feszültségek okozta képlékeny alakváltozások miatt.
A térfogati (köbös) zsugorodás egy fém vagy ötvözet térfogatának csökkenése folyékony halmazállapotból szilárd állapotba való átmenet során, valamint a lineáris zsugorodás kezdeti hőmérsékletére történő hűtés során bekövetkező hőösszehúzódás miatt. A térfogati zsugorodás az öntvényekben zsugorodási üregek és/vagy zsugorodási porozitás formájában nyilvánul meg.
A térfogati zsugorodás értéke átlagosan az öntvény térfogatának 5 ... 7% -a, míg ehhez az értékhez a fő hozzájárulást az ötvözet térfogatának csökkenése adja a kristályosítás során. Egyes esetekben a fémben a kristályosodás során nem csökkenés, hanem térfogatnövekedés figyelhető meg, azaz zsugorodás helyett „növekedés” figyelhető meg, ami az olvadék felületre való elmozdulásával jár együtt. Emiatt a magas (> 20%) szilícium -tartalmú alumíniumötvözetekből készült öntvények (olyan elem, amely a térfogat növekedésével kristályosodik) nagyon csekély térfogati zsugorodást mutatnak. Szürkeöntvényöntvényeknél gyakorlatilag nem figyelhető meg sem zsugorodási üreg, sem zsugorodási porozitás, mivel a szürkeöntvények kristályosodása során a grafit kompenzálja a fémmátrix ( ausztenit ) kristályosodása során bekövetkező térfogatcsökkenést.
Az öntvény zsugorodása során az ötvözet térfogatának általános csökkenése belső feszültségek, külső zsugorodás megjelenését, zsugorodási üregek és porozitás kialakulását idézi elő.
A zsugorodási hibák kialakulása és eloszlása az öntvényben az ötvözetek zsugorodási tulajdonságait meghatározó tényezők komplex hatásától, valamint az öntvény kialakulásának hő- és kinetikai feltételeitől függ. Az öntöttvasak és acélok zsugorodási hibák kialakulására való hajlamát (üregek és porozitás) technológiai mintákon határozzák meg - csonka kúp vagy golyó formájú kis öntvényeken. A minta konfigurációját és méreteit szabványok nem szabályozzák.