Pasos involucrados en el proceso de conversión:4 pasos principales | Ciencias de la fabricación

Los siguientes puntos destacan los cuatro pasos principales involucrados en el proceso de casting. Los pasos son:1. Preparación del patrón y molde 2. Fusión y vertido del metal licuado 3. Enfriamiento y solidificación del metal líquido 4. Defectos y su inspección.

Pasos involucrados en el proceso de casting n.º 1. Preparación de Patrón y molde :

Un patrón es la réplica de la pieza a moldear y se utiliza para preparar la cavidad del molde. Los patrones están hechos de madera o metal. Un molde es un conjunto de dos o más bloques de metal, o partículas refractarias unidas (arena) que consta de una cavidad primaria.

La cavidad del molde contiene el material líquido y esencialmente actúa como un negativo del producto deseado. El molde también contiene cavidades secundarias para verter y canalizar el material líquido hacia la cavidad primaria y para actuar como depósito, si es necesario.

Un marco de cuatro lados en el que se hace un molde de arena se denomina matraz. Si el molde está hecho en más de una parte, la parte superior se llama capa y la inferior se denomina arrastre.

Para la producción de secciones huecas, se evita la entrada del metal líquido al tener un núcleo en la porción correspondiente de la cavidad del molde. Las proyecciones en el patrón para ubicar el núcleo en el molde se denominan impresiones de núcleos. Existen diversos tipos de patrones y moldes según el material, el trabajo y la cantidad de piezas fundidas necesarias.

Asignaciones de patrones:

Un patrón siempre se hace algo más grande que el trabajo final que se va a producir. Este exceso de dimensiones se denomina tolerancia de patrón. Hay dos categorías de tolerancias de patrón, a saber, la tolerancia de contracción y la tolerancia de mecanizado.

El margen de contracción se proporciona para cuidar las contracciones de un yeso.

La contracción total de un yeso se realiza en tres etapas y consta de:

(i) La contracción del líquido desde la temperatura de vertido hasta la temperatura de congelación,

(ii) La contracción asociada con el cambio de fase de líquido a sólido,

(iii) La contracción de la fundición sólida desde la temperatura de congelación hasta la temperatura ambiente.

Debe tenerse en cuenta, sin embargo, que es sólo la última etapa de la contracción de la que se ocupa el margen de contracción. Obviamente, la cantidad de tolerancia de contracción depende del coeficiente lineal de expansión térmica α _l del material. Cuanto mayor sea el valor de este coeficiente, mayor será el valor de la tolerancia por contracción.

Para una dimensión l de una pieza fundida, el margen de contracción viene dado por el producto α _l l (θ _f - θ ₀ ), donde θ _f es el punto de congelación del material y θ ₀ es la temperatura ambiente. Normalmente se expresa por unidad de longitud para un material dado. La tabla 2.1 da una idea cuantitativa sobre el margen de contracción para fundir diferentes materiales.

Por lo general, una superficie fundida es demasiado rugosa para usarse de la misma manera que la superficie del producto final. Como resultado, se requieren operaciones de mecanizado para producir la superficie terminada. El exceso en las dimensiones de la pieza fundida (y consecuentemente en las dimensiones del patrón) sobre las del trabajo final para cuidar el mecanizado se denomina sobremedida de mecanizado.

La tolerancia total de mecanizado también depende del material y la dimensión general del trabajo, aunque no linealmente como la tolerancia de contracción. La tabla 2.1 también da una idea de la tolerancia de mecanizado para varios materiales. Para las superficies internas, las tolerancias proporcionadas obviamente deben ser negativas, y normalmente las tolerancias de mecanizado son 1 mm más que las enumeradas en la tabla.

Hay otra desviación de las dimensiones originales del trabajo y se proporciona intencionalmente en el patrón; esto se llama borrador. Se refiere a una forma cónica colocada en la superficie paralela a la dirección de retirada del patrón de la cavidad del molde. Un borrador facilita la extracción fácil del patrón. El valor medio del calado se sitúa entre 1/2 ° y 2 °.

Preparación del molde:

Los moldes se hacen a mano si el número de moldes a preparar es pequeño. Si se requiere una gran cantidad de moldes simples, se utilizan máquinas de moldeo.

En este artículo, discutiremos brevemente algunas características importantes de la fabricación de moldes; Además, se describirán algunas máquinas de moldeo típicas.

Para facilitar la eliminación fácil del patrón, se espolvorea sobre el patrón un compuesto de separación, por ejemplo, talco no humectante. Se utiliza arena de revestimiento de grano fino para obtener una buena superficie en la fundición. Normalmente, se coloca un peso muerto en el matraz de capa superior para evitar que el matraz de capa superior flote debido a las fuerzas hidrodinámicas del metal líquido.

En el caso de un molde grande, se debe tener cuidado de evitar que la arena se caiga del matraz de capa cuando se levanta para eliminar el patrón. Esto se puede hacer proporcionando soportes adicionales, llamados mordazas, dentro del matraz de capa. Para una fundición con superficies reentrantes, por ejemplo, una rueda con una ranura en la llanta, el molde se puede hacer en tres partes (Fig. 2.3). La parte entre la capa y el arrastre se denomina mejilla. Para un fácil escape de los gases, se proporcionan orificios de ventilación en el matraz de copita.

Las máquinas de moldeo funcionan según uno o una combinación de los principios explicados en la figura 2.4. En el apisonamiento con sacudidas, el molde se eleva a una altura de aproximadamente 5 cm y se deja caer de 50 a 100 veces a una velocidad de 200 veces por minuto. Esto provoca un apisonamiento algo desigual, pero es bastante adecuado para superficies horizontales. Por otro lado, la compresión resulta satisfactoria para matraces poco profundos. La operación de eslinga de arena también es muy rápida y da como resultado un apisonamiento uniforme. Sin embargo, esto genera un alto costo inicial.

Pasos involucrados en el proceso de transmisión # 2. Fusión y vertido del metal licuado:

Derretir :

Un cuidado adecuado durante la fusión es esencial para una fundición buena y sin defectos. Los factores a considerar durante la fusión incluyen gases en metales, selección y control de chatarra, fundente, horno y temperatura. Ahora daremos una breve discusión sobre estos.

Gases en metales :

Los gases en los metales normalmente dan lugar a fundiciones defectuosas. Sin embargo, la presencia de una cantidad controlada de gases específicos puede ser beneficiosa para impartir ciertas cualidades deseables a las piezas fundidas.

En fundiciones de metal, los gases-

(i) Puede quedar atrapado mecánicamente (en tales situaciones, los arreglos de ventilación adecuados en el molde previenen su aparición),

(ii) Puede generarse debido a la variación en su solubilidad a diferentes temperaturas y fases, y

(iii) Puede producirse debido a reacciones químicas.

Los gases más comúnmente presentes son el hidrógeno y el nitrógeno. Los metales se dividen en dos grupos en lo que respecta a la solubilidad del hidrógeno. Un grupo se llama endotérmico; esto incluye metales comunes como aluminio, magnesio, cobre, hierro y níquel.

El otro grupo, denominado exotérmico, incluye, entre otros, el titanio y el circonio. Los metales endotérmicos absorben menos hidrógeno que los metales exotérmicos. Además, en los metales endotérmicos, la solubilidad del hidrógeno aumenta con la temperatura. Lo contrario es cierto para los metales exotérmicos.

En ambos casos, la solubilidad (5) se puede expresar como-

S =C exp [-E _s / (k θ)], (2.1)

donde E _s (positivo para endotérmico) es el calor de solución de 1 mol de hidrógeno y 6 es la temperatura absoluta con C yk como constantes. La ecuación (2.1) muestra claramente que la precipitación de gas durante el enfriamiento no puede tener lugar en metales exotérmicos para los que E _s es negativo.

Se cree que el hidrógeno se disuelve intersticialmente en metales exotérmicos, lo que provoca la distorsión de la red. En los metales endotérmicos, el hidrógeno se disuelve en los defectos de la red y no produce distorsión. La Tabla 2.2 muestra la solubilidad del hidrógeno en las fases sólida y líquida a temperatura de solidus para varios metales. La diferencia en estas solubilidades es responsable de la evolución de los gases.

Cabe señalar que la solubilidad del hidrógeno es un problema grave en la fundición ferrosa. Aquí, aunque la cantidad de hidrógeno en peso parece insignificante, el volumen desprendido durante la solidificación es bastante grande. La ley de Sievert establece que la cantidad de hidrógeno disuelto en una masa fundida varía como -

Las principales fuentes de hidrógeno en una masa fundida son la humedad del horno, el aire, el aceite y la grasa. No existe una simple adición deshidrogenante para eliminar el hidrógeno en forma de escoria. Por lo tanto, se debe tener cuidado de mantener el nivel de hidrógeno al mínimo.

La mayoría de las técnicas de eliminación de hidrógeno se basan en la ecuación (2.2), es decir, la reducción de la presión parcial de hidrógeno burbujeando algún otro gas insoluble seco a través de la masa fundida. Para metales no ferrosos, se utiliza cloro, nitrógeno, helio o argón. El nitrógeno no se puede utilizar para las aleaciones ferrosas y a base de níquel, ya que es soluble en estas, y también puede formar nitruros que afectan el tamaño de grano; por lo tanto, en las aleaciones ferrosas en particular, es necesario un control preciso del nitrógeno. En tales situaciones, se utilizan burbujas de monóxido de carbono. Esto elimina no solo el hidrógeno sino también el nitrógeno; el contenido de carbono se controla mediante oxidación y recarburación posteriores.

Para metales ferrosos, una marcada disminución en la solubilidad del nitrógeno durante el cambio de fase puede dar lugar a porosidad en la fundición. La escoria impermeable en la parte superior de la masa fundida evita la reentrada de nitrógeno del aire.

Actualmente, la fusión al vacío se utiliza cada vez más para prevenir la disolución de gases en metales y la combinación de elementos reactivos en la fusión. Se ha encontrado que las adiciones en la cuchara, en lugar de en la masa fundida, son más efectivas para controlar los gases y las composiciones químicas.

Hornos:

Los hornos utilizados para fundir metales difieren ampliamente entre sí. La selección de un horno depende principalmente de la química del metal, la temperatura máxima requerida y la velocidad y el modo de entrega del metal. Los otros factores importantes al hacer una selección son el tamaño y la forma de las materias primas disponibles.

La química de los metales decide no solo el control de los elementos estándar, sino también algunas propiedades mecánicas importantes, por ejemplo, la maquinabilidad.

La temperatura óptima después de la fusión se decide por una propiedad, llamada fluidez, del metal. La fluidez se refiere a la capacidad relativa del metal líquido para llenar el molde a una temperatura determinada. Normalmente, cuanto menor es la viscosidad, mayor es la fluidez. La fluidez de un metal se puede comprobar de la siguiente manera.

Se vierte una espiral de dimensiones estándar con el metal líquido a varias temperaturas. La longitud de la espiral que se puede alimentar de esta manera antes de que comience la solidificación da la medida de fluidez. Si examinamos las curvas de temperatura-fluidez para varios metales, encontramos que cuanto mayor es la fluidez de un metal, menor es la diferencia necesaria entre la temperatura de vertido (temperatura del horno) y la temperatura de fusión.

Para llenar completamente las intrincadas y delgadas secciones del molde, esta diferencia debe ser mínima. Una gran diferencia implica un mayor costo y más solubilidad en gas.

La velocidad y el modo de suministro de metal líquido son decididos en gran medida por el proceso:se utiliza fusión continua o por lotes.

Vertido (Diseño de puerta) :

Después de la fusión, el metal se vierte o se inyecta en la cavidad del molde. Un buen diseño de compuerta asegura la distribución del metal en la cavidad del molde a una velocidad adecuada sin pérdida excesiva de temperatura, turbulencia y atrapamiento de gases y escorias.

Si el metal líquido se vierte muy lentamente, entonces el tiempo necesario para llenar el molde es bastante largo y la solidificación puede comenzar incluso antes de que el molde se haya llenado por completo. Esto se puede evitar usando demasiado sobrecalentamiento, pero entonces la solubilidad del gas puede causar un problema. Por otro lado, si el metal líquido incide en la cavidad del molde con una velocidad demasiado alta, la superficie del molde puede erosionarse. Por lo tanto, se debe hacer un compromiso para llegar a una velocidad óptima.

Pasos involucrados en el proceso de transmisión # 3. Enfriamiento y solidificación de Liquid Metal :

Un conocimiento claro del mecanismo de solidificación y enfriamiento de metales líquidos y aleaciones es esencial para la producción de piezas fundidas exitosas. Durante la solidificación, se deciden muchas características importantes, como la estructura cristalina y la composición de la aleación en diferentes partes de la fundición. Además, a menos que se tenga el cuidado adecuado, también se producen otros defectos, por ejemplo, cavidad de contracción, cierre en frío, funcionamiento incorrecto y rotura en caliente.

Diseño y ubicación de contrahuellas:

El tiempo de solidificación depende principalmente de la relación VIA, donde V es el volumen de la pieza fundida y A es el área de superficie de disipación de calor (es decir, de la pieza fundida). Esto también es de esperar intuitivamente, ya que la cantidad de contenido de calor es proporcional al volumen y la velocidad de disipación de calor depende del área de la superficie. Esta información se utiliza al diseñar una contrahuella para asegurar que la contrahuella se solidifique después de la fundición.

Sin embargo, la información sobre la cantidad de metal líquido necesaria del tubo ascendente se usa solo para compensar la contracción que tiene lugar desde la temperatura de vertido hasta la solidificación. Dependiendo del metal, el porcentaje de esta contracción varía de 2,5 a 7,5. Por lo tanto, el uso de un gran volumen de tubo ascendente (para asegurar un gran tiempo de solidificación) no es económico. Por lo tanto, una contrahuella debe diseñarse con el mínimo volumen posible mientras se mantiene una velocidad de enfriamiento más lenta que la de la fundición.

Cabe señalar que una pieza fundida con una alta relación área superficial / volumen requiere un tubo ascendente mayor que el que se determina considerando solo la velocidad de enfriamiento. Esto se muestra claramente en el ejemplo que sigue.

Consideremos una placa de acero de dimensiones 25 cm x 25 cm x 0,25 cm. El casting tiene entonces la relación A / V como -

La contrahuella que hemos considerado tiene un volumen de 1,95 cm ³ solo. Por lo tanto, se requiere una contrahuella mucho más grande.

Sin embargo, para una forma dada de la contrahuella, las dimensiones de la contrahuella deben elegirse de modo que proporcionen una relación A / V mínima, y ​​el volumen mínimo debe garantizarse a partir de la consideración de contracción. Debe recordarse que un metal líquido fluye desde el elevador hacia el molde solo durante la primera parte del proceso de solidificación. Esto requiere que el volumen mínimo de la contrahuella sea aproximadamente tres veces mayor que el dictado solo por la consideración de contracción.

Para comprobar la idoneidad del tamaño de la contrahuella para una fundición de acero, normalmente se utiliza la relación de Caine. El tiempo de solidificación es proporcional al cuadrado de la relación volumen / área superficial. La relación de Caine, sin embargo, se basa en la suposición de que la velocidad de enfriamiento es linealmente proporcional a la relación superficie / volumen.

Aquí, la ordenada de un punto de la curva muestra la relación de volumen y la abscisa la relación de congelación; Además, los subíndices cyr se refieren al bastidor y al elevador, respectivamente. Para una combinación de colada-contrahuella dada, si el punto de la figura 2.31 cae a la derecha de la curva, se asegura la idoneidad de la contrahuella. La ecuación para una curva de anillo ascendente tiene la forma

Cuando a es la constante de congelación del metal, b es la relación de contracción de líquido a sólido yc es una constante que depende de los diferentes medios alrededor del tubo ascendente y la pieza fundida. El valor de c es la unidad si el material del molde alrededor de la pieza fundida y el elevador es el mismo. Para el acero, los valores típicos son a =0,1 yb =0,03.

El tedioso cálculo de (A / V) _c para una fundición compleja ha dado lugar a otro método en el que se utiliza una curva de anillo ascendente del tipo que se muestra en la figura 2.32. En este método, el factor de forma (l + a) / h, en lugar de (A / V) _c , se traza a lo largo del eje x, donde l, w y h denotan, respectivamente, la longitud máxima, la anchura máxima y el espesor máximo de la pieza fundida. Este método y la relación de Caine dan resultados casi idénticos para un molde de forma simple. Si los apéndices del cuerpo principal (de forma simple y regular) de un molde son delgados, entonces el tiempo de solidificación no se altera significativamente.

Como resultado, un aumento marginal en el volumen calculado (sobre la base del cuerpo principal) del elevador realiza el trabajo de manera satisfactoria. A medida que los apéndices se vuelven más pesados, el volumen del tubo ascendente requerido se calcula sobre la base de un volumen total modificado de la pieza fundida. El volumen total del yeso se toma como el volumen de la sección principal más el porcentaje efectivo del volumen del apéndice, llamado volumen parásito.

El porcentaje efectivo se estima a partir de curvas del tipo que se muestra en la figura 2.33. Una forma se llama en forma de placa o en forma de barra dependiendo de si el ancho de la sección transversal es más o menos de tres veces la profundidad.

No hay medios especiales para controlar la velocidad de enfriamiento (y por lo tanto el tiempo de solidificación) de la fundición o del tubo ascendente. En la práctica, sin embargo, se utilizan bloques de enfriamiento o aletas delgadas en la fundición para aumentar su velocidad de enfriamiento. El enfriamiento es menos efectivo para un metal que tiene una conductividad térmica más alta que la del enfriamiento. De manera similar, para aumentar el tiempo de solidificación del tubo ascendente, se agregan algunos compuestos exotérmicos en el tubo ascendente para mantenerlo fundido durante un período más largo.

Hasta ahora, hemos restringido nuestra discusión a la idoneidad del tamaño del tubo ascendente desde el punto de vista de la contracción y la velocidad de enfriamiento. Otro aspecto importante del anillo de elevación es asegurar que el metal líquido disponible en el tubo ascendente se pueda alimentar a los lugares deseados dentro de la pieza fundida.

De hecho, el gradiente térmico, dentro de la fundición, durante la última etapa de enfriamiento es el factor más importante. El gradiente mínimo permitido depende de la forma y el tamaño de la sección transversal. Normalmente, para una fundición con una relación (A / V) baja (por ejemplo, cubo y esfera), un elevador central puede alimentar toda la fundición. Por otro lado, para una fundición con una relación (A / V) alta (por ejemplo, para una barra y una placa), generalmente se necesita más de una contrahuella. En tal caso, se debe decidir la ubicación adecuada de la contrahuella.

Para una placa de acero de hasta 100 mm de espesor, una contrahuella central es satisfactoria si la distancia máxima de alimentación es inferior a 4,5 veces el grosor de la placa. La distancia de alimentación debe medirse desde el borde de la contrahuella, como se explica en la Fig. 2.34a. Cabe señalar que, de la distancia total de 4,5 t, la pendiente de la contrahuella prevalece hasta una distancia de 2 t, mientras que la pendiente de la pared final prevalece en la distancia restante de 2,5 t. Por lo tanto, la distancia máxima entre los bordes de dos contrahuellas consecutivas es 4t y no 9t (ver Fig. 2.34b).

Una barra de sección cuadrada con lados de 50-200 mm puede alimentarse satisfactoriamente desde un solo elevador, hasta una distancia máxima de 30 √s, donde s es el lado del cuadrado expresado en mm. Se encuentra que la distancia máxima entre los bordes de dos contrahuellas consecutivas es de 1,2 s (y no 60√s).

La presencia de frío en el molde aumenta la distancia de alimentación del tubo ascendente. Esto se logra proporcionando un fuerte gradiente térmico con la consiguiente disminución de la resistencia a la alimentación. Es obvio que el escalofrío debe colocarse en los extremos si se utiliza una sola contrahuella. Para más de una contrahuella, el escalofrío debe colocarse a medio camino entre las dos contrahuellas. La figura 2.35 explica esquemáticamente la ubicación adecuada de las bandas y los escalofríos. Las distancias máximas permitidas para varios casos también se indican en esta figura.

Pasos involucrados en el proceso de transmisión # 4. Defectos y su Inspección :

Defectos en la transmisión:

El tratamiento se limita esencialmente a los moldes de arena.

Los defectos en una fundición pueden surgir debido a defectos en uno o más de los siguientes:

(i) Diseño de fundición y patrón.

(ii) Arena de moldeo y diseño de molde y núcleo.

(iii) Composición del metal.

(iv) Derretir y verter.

(v) Puerta y anillo de subida.

Los siguientes defectos se encuentran con mayor frecuencia en los moldes de arena:

(i) Soplado:es una cavidad bastante grande y bien redondeada producida por los gases que desplazan el metal fundido en la superficie de la capa superior de una pieza fundida. Los golpes generalmente ocurren en una superficie convexa de fundición y pueden evitarse si se tiene una ventilación adecuada y una permeabilidad adecuada. Un contenido controlado de humedad y componentes volátiles en la mezcla de arena también ayuda a evitar los orificios de ventilación.

(ii) Cicatriz:un golpe superficial, que generalmente se encuentra en una superficie de fundición fija, se conoce como una cicatriz.

(iii) Ampolla:esta es una cicatriz cubierta por capas delgadas de un metal.

(iv) Agujeros de gas:se refieren a las burbujas de gas atrapadas que tienen una forma casi esférica y se producen cuando se disuelve una cantidad excesiva de gases en el metal líquido.

(v) Agujeros de alfiler:estos no son más que pequeños orificios de soplado y se producen en o justo debajo de la superficie de fundición. Normalmente, estos se encuentran en grandes cantidades y están distribuidos casi uniformemente en toda la superficie de la fundición.

(vi) Porosidad:esto indica orificios muy pequeños dispersos uniformemente a lo largo de un molde. Surge cuando hay una disminución en la solubilidad del gas durante la solidificación.

(vii) Gota:una proyección de forma irregular en la superficie de la capa de un yeso se llama gota. Esto es causado por la caída de arena de la capa superior u otras proyecciones sobresalientes en el molde. Una resistencia adecuada de la arena y el uso de mordazas pueden ayudar a evitar las gotas.

(viii) Inclusión:se refiere a una partícula no metálica en la matriz metálica. Se vuelve altamente indeseable cuando se segrega.

(ix) Escoria:las impurezas más ligeras que aparecen en la superficie superior de una pieza fundida se denominan escoria. Se puede cuidar en la etapa de vertido utilizando elementos como un colador y un desnatado.

(x) Suciedad:a veces, las partículas de arena que caen de la capa se incrustan en la superficie superior de una pieza fundida. Cuando se quitan, estos dejan pequeños agujeros angulares, conocidos como suciedades. Defectos como la caída y la suciedad sugieren que un patrón bien diseñado debe tener la menor parte posible en la capa. Además, la superficie más crítica debe colocarse en el arrastre.

(xi) Lavado:una proyección baja en la superficie de arrastre de un vaciado que comienza cerca de la puerta se llama lavado. Esto es causado por la erosión de la arena debido al chorro de metal líquido a alta velocidad en la compuerta del fondo.

(xii) Hebilla:se refiere a una depresión larga, bastante poco profunda, ancha y en forma de V que se produce en la superficie de una pieza fundida plana de un metal de alta temperatura. A esta alta temperatura, tiene lugar una expansión de la fina capa de arena en la cara del molde antes de que solidifique el metal líquido en la cara del molde. Como esta expansión es obstruida por el matraz, la cara del molde tiende a sobresalir, formando la forma de U. Por lo tanto, una cantidad adecuada de aditivos volátiles en la mezcla de arena es esencial para dejar espacio para esta expansión y evitar pandeos.

(xiii) Sarna:se refiere a la capa delgada y rugosa de un metal que sobresale por encima de la superficie de la fundición, sobre una capa delgada de arena. La capa se sujeta a la pieza fundida mediante un larguero metálico a través de la arena. A scab results when the upheaved sand is separated from the mould surface and the liquid metal flows into the space between the mould and the displaced sand.

(xiv) Rat tail- It is a long, shallow, angular depression normally found in a thin casting. The reason for its formation is the same as that for a buckle. Here, instead of the expanding sand upheaving, the compressed layer fails by one layer, gliding over the other.

(xv) Penetration- If the mould surface is too soft and porous, the liquid metal may flow between the sand particles up to a distance, into the mould. This causes rough porous projections and this defect is called penetration. The fusion of sand on a casting surface produces a rough, glossy appearance.

(xvi) Swell- This defect is found on the vertical surfaces of a casting if the moulding sand is deformed by the hydrostatic pressure caused by the high moisture content in the sand.

(xvii) Misrun- Many a time, the liquid metal may, due to insufficient superheat, start freezing before reaching the farthest point of the mould cavity. The defect that thus results is termed as a misrun.

(xviii) Cold shut- For a casting with gates at its two sides, the misrun may show up at the centre of the casting. When this happens, the defect is called a cold shut.

(xix) Hot tear- A crack that develops in a casting due to high residual stresses is called a hot tear.

(xx) Shrinkage cavity- An improper riser may give rise to a defect called shrinkage cavity, as already detailed.

(xxi) Shift- A misalignment between two halves of a mould or of a core may give rise to a defective casting. Accordingly, this defect is called a mould shift or a core shift.

Inspection of Castings :

Nondestructive inspection techniques are essential for creating a confidence when using a cast product. In this article, we shall briefly outline some of these techniques for testing the various kinds of defects.

1. Visual Inspection:

Common defects such as rough surfaces (fused sand), obvious shifts, omission of cores, and surface cracks can be detected by a visual inspection of the casting. Cracks may also be detected by hitting the casting with a mallet and listening to the quality of the tone.

2. Pressure Test:

The pressure test is conducted on a casting to be used as a pressure vessel. In this, first all the flanges and ports are blocked. Then, the casting is filled with water, oil, or compressed air. Thereafter, the casting is submerged in a soap solution when any leak will be evident by the bubbles that come out.

3. Magnetic Particle Inspection:

The magnetic particle test is conducted to check for very small voids and cracks at or just below the surface of a casting of a ferromagnetic material.This done, the powdered ferromagnetic material is spread out onto the surface.

The presence of voids or cracks in the section results in an abrupt change in the permeability of the surface; this, in turn, causes a leakage in the magnetic field. The powdered particles offer a low resistance path to the leakage. Thus, the particles accumulate on the disrupted magnetic field, outlining the boundary of a discontinuity.

4. Dye-Penetrant Inspection:

The dye-penetrant method is used to detect invisible surface defects in a nonmagnetic casting. The casting is brushed with, sprayed with, or dipped into a dye containing a fluorescent material. The surface to be inspected is then wiped, dried, and viewed in darkness. The discontinuities in the surface will then be readily discernible.

5. Radiographic Examination:

The radiographic method is expensive and is used only for subsurface exploration. In this, both X- and y-rays are used. With y-rays, more than one film can be exposed simultaneously; however, X-ray pictures are more distinct. Various defects, e.g., voids, non-metallic inclusions, porosity, cracks, and tears, can be detected by this method. On the exposed film, the defects, being less dense, appear darker in contrast to the surrounding.

6. Ultrasonic Inspection:

In the ultrasonic method, an oscillator is used to send an ultrasonic signal through the casting. Such a signal is readily transmitted through a homogeneous medium. However, on encountering a discontinuity, the signal is reflected back. This reflected signal is then detected by an ultrasonic detector. The time interval between sending the signal and receiving its reflection determines the location of the discontinuity.

The method is not very suitable for a material with a high damping capacity (e.g., cast iron) because in such a case the signal gets considerably weakened over some distance.