Próbę przedstawioną na rysunku wykorzystuje się do badania
A. skrawalności.
B. właściwości odlewniczych.
C. tłoczności.
D. przydatności do kucia.
Pytanie z egzaminu CKE, styczeń 2019 (arkusz M.37-X-19.01).
Na rysunku widać tzw. próbę spiralną, czyli klasyczną próbkę odlewniczą używaną głównie do oceny lejności ciekłego metalu, a szerzej: właściwości odlewniczych stopu. Zasada jest dość prosta: metal wlewa się do formy ze spiralnym kanałem i sprawdza, jak daleko dopłynął zanim zakrzepł. Im dłuższy odcinek spirali został wypełniony, tym lepsza lejność stopu w danych warunkach. Moim zdaniem to jedna z bardziej obrazowych prób, bo od razu widać, czy metal dobrze płynie, czy może zbyt szybko traci temperaturę i powoduje niedolewy. W praktyce wynik zależy od temperatury zalewania, składu chemicznego, zawartości gazów, czystości metalu, rodzaju formy oraz przepuszczalności i wilgotności masy formierskiej. W odlewni taka próba pomaga dobrać parametry technologiczne: temperaturę ciekłego metalu, przekroje układu wlewowego, sposób zasilania i nawet minimalną grubość ścianek odlewu. Dobre praktyki wymagają, żeby porównania robić w powtarzalnych warunkach: ta sama forma, podobna temperatura, jednakowy sposób zalewania i zapis wyniku w dokumentacji kontroli jakości. To nie jest badanie wytrzymałości gotowego odlewu, tylko praktyczna ocena zachowania stopu podczas zalewania formy.
Przedstawiona próbka nie służy do oceny przydatności materiału do kucia, skrawalności ani tłoczności, choć łatwo się tu pomylić, bo wszystkie te pojęcia należą do właściwości technologicznych metali. Kucie bada się zwykle przez obserwację odkształcania materiału na gorąco lub na zimno, jego podatność na pękanie, zakres temperatur kucia i zachowanie struktury po zgniocie. Taka próba wygląda zupełnie inaczej, bo materiał jest ściskany, spęczany albo odkształcany w matrycy, a nie zalewany do spiralnej formy. Skrawalność ocenia się przez opory skrawania, trwałość ostrza, jakość powierzchni po obróbce, rodzaj wióra i zużycie narzędzia. Tu potrzebna jest obrabiarka, narzędzie skrawające i kontrolowane parametry, a nie odlew spiralny. Tłoczność dotyczy głównie blach i ich zdolności do głębokiego tłoczenia bez pękania oraz fałdowania, więc bada się ją np. próbą Erichsena albo podobnymi metodami odkształcania blachy. Spiralny kształt z rysunku jest charakterystyczny dla badania lejności, czyli tego, jak ciekły metal wypełnia cienki i długi kanał formy. Typowy błąd myślowy polega na tym, że ktoś widzi metalową próbkę i od razu kojarzy ją z ogólnymi badaniami metalu. W odlewnictwie ważne jest jednak, czy stop w stanie ciekłym dobrze wypełni wnękę formy, zanim zacznie krzepnąć. Dlatego ta próba jest powiązana z temperaturą zalewania, krzepnięciem, układem wlewowym i ryzykiem wad takich jak niedolew, a nie z obróbką plastyczną lub skrawaniem.