Krympning af metaller (legeringer) er et fald i volumen og lineære dimensioner af støbegods i processen med deres dannelse, såvel som afkøling fra støbetemperatur til omgivelsestemperatur.
Krympning er en af de vigtigste indikatorer, der karakteriserer støbeegenskaberne af metaller (legeringer), da det er årsagen til dannelsen af krympehulrum, porøsitet, udseendet af indre spændinger osv. Det tages i betragtning ved udvikling af støbeprocesser og støbning udstyr. Relative numeriske karakteristika for ændringen i dimensionerne af metalprodukter under krystallisation og afkøling kaldes krympningskoefficienter . Svindet af metaller i flydende tilstand er normalt karakteriseret ved volumenenheder, mens det i fast tilstand er lineært.
Lineær krympning - forskellen mellem dimensionerne af modellen og støbningen opnået i henhold til denne model (ved brug af engangsstøbeforme ) eller forskellen mellem dimensionerne af arbejdshulrummet i en genanvendelig støbeform og støbningen opnået i denne form. Lineær krympning måles som fraktioner eller procenter af de specificerede dimensioner af støbningen sammenlignet med dimensionerne af mønsteret eller formhulrummet.
Hovedårsagen til lineær krympning er den termiske sammentrækning af støbegodset, når det afkøles til stuetemperatur. Lineær krympning begynder ved en temperatur placeret over solidus -linjen , når en tilstrækkelig mængde fast fase allerede er dannet til at danne rammen af støbningen. Denne temperatur kaldes den lineære krympningsstarttemperatur. Yderligere reduktion i størrelse under afkøling af støbegodset bestemmes af temperaturkoefficienten for lineær udvidelse, som normalt er en tredjedel af temperaturkoefficienten for volumetrisk udvidelse .
Stigningen i lineært svind er forbundet med termiske spændinger , der opstår under afkøling. Værdien af lineær krympning af legeringer varierer fra 2 ... 2,5% ( stål , titanlegeringer) til 1,0% ( grå støbejern ). Lineær svind af ikke -jernholdige metallegeringer baseret på aluminium , kobber , magnesium , zink er i området 0,8 ... 1,8 %.
I støbegods er der normalt vanskelig lineær (eller støberi) krympning - dette er en sådan krympning af metallet, hvor formen ikke er bevaret, og støbemetallet krymper visse steder i overensstemmelse med udvidelseskoefficienten. Værdien af hindret svind er mindre end værdien af fri lineær svind på grund af forekomsten af plastiske deformationer forårsaget af indre spændinger som følge af svind.
Volumetrisk (kubisk) krympning er et fald i volumenet af et metal eller en legering ved overgang fra en flydende tilstand til en fast tilstand, såvel som på grund af termisk kontraktion ved afkøling til temperaturen for begyndelsen af lineær krympning. Volumetrisk svind viser sig i støbegods i form af svindhulrum og/eller svindporøsitet.
Værdien af volumetrisk krympning er i gennemsnit op til 5 ... 7% af volumenet af støbegodset, mens hovedbidraget til denne værdi er lavet af et fald i legeringens volumen under krystallisation. I nogle tilfælde er der i metallet under krystallisation ikke et fald, men en stigning i volumen, det vil sige i stedet for krympning observeres "vækst", som ledsages af forskydning af smelten til overfladen. Af denne grund viser støbegods fra aluminiumslegeringer med et højt (> 20%) indhold af silicium (et grundstof, der krystalliserer med en stigning i volumen) meget lidt volumetrisk krympning. I støbegods af gråt støbejern observeres der praktisk talt hverken krympehulrum eller krympeporøsitet, da grafit under krystallisationen af gråt støbejern kompenserer for faldet i volumen under krystallisationen af metalmatrixen ( austenit ).
Det generelle fald i legeringens volumen under krympningen af støbegodset forårsager udseendet af indre spændinger, ekstern krympning, dannelsen af krympehulrum og porøsitet.
Udviklingen af krympedefekter og deres fordeling i støbningen afhænger af den komplekse effekt af de faktorer, der bestemmer legeringernes svindegenskaber, samt af de termiske og kinetiske betingelser for dannelsen af støbegodset. Støbejerns og ståls tendens til at danne krympedefekter (hulrum og porøsitet) bestemmes på teknologiske prøver - små støbegods i form af en afkortet kegle eller kugle. Prøvekonfiguration og dimensioner er ikke reguleret af standarder.