Этот вид брака, получающийся от металлической матрицы, встречается на наружной поверхности отливок. Внешний его вид — восходящие полосы более матового цвета, чем остальная поверхность, с местной морщинистостью и отдельными открытыми раковинами газового происхождения. Направление газовых следов преимущественно снизу вверх, соответственно потоку металла, как это показано на фиг. 39. Участок поверхности, пораженный газовыми следами, обычно соответствует утолщенному в этом месте сечению отливки. Если газовый след не сопровождается другими дефектами в виде подкорковых раковин и пористости и не отражается существенно на качестве поверхности отливки, то последняя может быть признана годной, так как после пескообдувки поверхность литой детали принимает равномерный светло-серый цвет.
Источником газовых следов являются воздух, находящийся в полости формы, особенно в ее углубленных участках, газы, выделяющиеся из песчаных стержней или из недостаточно просушенной теплоизоляционной краски и водяные пары от испарения влаги, конденсированной на металлических холодильниках. Точно так же источником этого явления может быть воздух или инертный газ, прорывающийся из тигля в полость формы при скачкообразном нарастании давления. Газы, пары и воздух, тем или иным путем попавшие в металл, заполняющий полость формы, перемещаются вместе с ним, окисляя прилегающие частицы сплава и образуя окисные плены, которые прижимаются к стенкам формы, образуя газовые следы. Отдельные, более крупные газовые пузыри включаются между жидким металлом и стенкой формы, образуя углубления на поверхности отливок или так называемые «ужимины». Обычно ужимины имеют вытянутую каплеобразную, расширяющуюся вверх форму. Объясняется это тем, что газовый пузырь, захваченный между сплавом и стенкой формы, при нагревании увеличивает свой объем и расширяется в том направлении, где сопротивление для его расширения наименьшее. Газовые следы, образуемые частично прорвавшимся из тигля инертным газом — аргоном — менее заметны на гладкой поверхности отливки. Если инертный газ захватывается между сплавом и стенкой формы или под закристаллизовавшейся корочкой, то он образует раковины и ужимины с поверхностью характерного золотистого цвета при магниевом сплаве и с блестящей серебристой поверхностью при алюминиевом сплаве.
Устранение газовых следов и раковин
Первоначально следует установить источник и причины, результатом которых явились дефекты газового происхождения. Если газовый след берет свое начало в основании отливки, в коллекторе и затем пронизывает ее по всей высоте, как это показано на фиг. 39, то источником может быть сжатый воздух или газ, поступающий в тигель, а причиной дефекта — скачкообразное нарастание давления или очень быстрый подъем металла до уровня основания формы. Для подтверждения этого следует внимательно осмотреть поверхность литниковой системы. При наличии прорыва газа на внешней поверхности литникового остатка и в изломах коллектора будут обнаружены газовые раковины и окисные плены (фиг. 40). Для устранения брака необходимо проверить скорость заполнения формы и отрегулировать ее в соответствии с указаниями технологической карты. Часто источником газовых следов являются горизонтальные ребра и другие углубленные участки в полости формы. В связи с тем, что сплав поступает в полость формы с значительной скоростью, воздух, находящийся в углубленных участках ее, не успевает полностью вытесняться и, увеличивая свой объем при нагревании, перемещается, включается в металлический поток и увлекается вместе с ним вверх, оставляя на своем пути окисленный след, а иногда включаясь в тело отливки в виде подкорковых раковин.
Решающим мероприятием, устраняющим газовые дефекты, не связанные с прорывом газа из тигля, будет вентиляция полости формы с применением формообразующего набора и отдельных вентиляционных пробок, устанавливаемых в наиболее углубленных участках металлических матриц и отъемных вставок. Существенным мероприятием будут и вентиляционные наколы в углублениях песчаного стержня, способствующие лучшей эвакуации воздуха из полости формы. Также следует обращать внимание на состояние теплоизоляционного покрытия, которое должно быть достаточно капиллярным и газопроводным. Применяемое иногда заглаживание слоя покрытия отработанной наждачной бумагой в целях повышения чистоты внешней поверхности па отливаемой детали способствует возникновению внешних газовых дефектов и при литье тонкостенных деталей не рекомендуется. Не менее существенным является и толщина слоя изоляционного покрытия. Излишне толстый слой (свыше 0,2 мм) замедляет процесс формирования кристаллизационной корочки, и газы, захваченные и расширяющиеся на границе металл — форма, имеют возможность прорвать очень тонкую корочку и проникнуть в отливку. Металлические холодильники должны быть подготовлены в соответствии с инструкцией.