Оценка пористости методом гидростатического взвешивания
Метод гидростатического взвешивания дает возможность количественно оценивать плотность и пористость отливок.
Для взвешивания отливок применяются аналитические весы с точностью до 0,001 г.
Разность весов на воздухе G1 и в воде G1 при плотности воды ρв = l г/см3 равна объему отливки:
Определяем действительную плотность отливки:
Содержание пористости П в отливке определяется сравнением с эталоном, не имеющим никакой пористости, если известна плотность такого эталона ρэт:
В качестве эталонов рекомендуется применять образцы, отлитые в кокиль и прокованные иа кузнечном прессе. Плотность эталона определяется также гидростатическим взвешиванием:
Плотность эталона проверяется теоретическим расчетом по химическому составу. В табл. 12 приведены химический состав и плотность элементов для сплава АЛ7-4.
Таблица 12. Химический состав сплава АЛ7-4
Элементы |
Содержание |
Плотность |
Элементы |
Содержание |
Плотность |
Кремний |
6,65 |
2,35 |
Железо |
0,31 |
7,86 |
Объем условного эталонного образца массой 100 г составляет
Теоретическая плотность эталона составит ρэт = 100/36,209 = 2,762 г/см3.
При определении действительной плотности эталона методом гидростатического взвешивания получено, что ρэт = 2,761 г/см3.
Сравнение этих значений, отличающихся только в третьем знаке, показывает достаточную точность метода гидростатического взвешивания.
В процессе плавки и раздачи сплава в металлическом тигле происходит насыщение железом. Изменение содержания железа увеличивает вес отливок.
Для устранения ошибки при расчете пористости необходимо пересчитать теоретическую плотность эталонного образца, при этом берут содержание железа в нем равным содержанию железа в отливке.
При отсутствии данных для теоретического расчета можно определить плотность эталона с нулевым содержанием железа ρ'эт по формуле
где ρэт — плотность эталона, определенная гидростатическим взвешиванием; [Fe] — содержание железа в %.
Данная формула справедлива только для алюминиевых сплавов.
Аналогичным образом рассчитывается плотность отливки с нулевым содержанием железа: