I. Príčiny rýchlosti zmrašťovania a defektov trhlín v oceľových odliatkoch
1. Príčiny miery zmršťovania
Fyzické vlastnosti kovov
Tepelná expanzia a kontrakcia: Počas procesu stuhnutia a chladenia oceľových odliatkov je tepelný pohyb medzi atómami oslabený a vzdialenosť medzi atómami je znížená v dôsledku zníženia teploty, čo vedie k zmenšeniu objemu kovu.
Transformácia kryštálovej štruktúry: Počas procesu chladenia sa zmení kryštálová štruktúra liatej ocele. Špecifické objemy rôznych kryštálových štruktúr sú rôzne. Napríklad, keď sa austenit transformuje na ferit a perlit, bude sprevádzaný zmenšením objemu.
Vplyv procesu solidifikácie
Zmršťovanie kvapaliny: Pri ochladzovaní z teploty nalievania na teplotu tuhnutia sa objemové zmršťovanie kvapaliny kvapaliny v dôsledku zníženia teploty. Čím vyššia je teplota nalievania, tým väčšie je zmršťovanie kvapaliny.
Zmršťovanie tuhnutia: Počas stupňa tuhnutia sa tekutý kov zmení na tuhý stav. Pretože hustota tekutého kovu je nižšia ako hustota tuhého kovu, dôjde k zmenšeniu objemu. Rýchlosť zmršťovania solidifikácie súvisí s chemickým zložením liatej ocele. Napríklad obsadená oceľ s vysokým obsahom uhlíka má relatívne veľkú rýchlosť zmršťovania tuhnutia.
Castingova štruktúra a veľkosť
Hrúbka steny: hrubá - Walred Castings Co Co Co Co Co Co Co Co Co Colad, trvať dlho, kým tuhnite, a je pomerne ťažké doplniť tekutý kov, čo môže viesť k veľkej miere. Navyše defekty, ako sú zmrašťovacie dutiny a pórovitosť zmršťovania, sa dajú ľahko formovať v hrubých stenách, čo ďalej ovplyvňuje rýchlosť zmršťovania.
Zložitosť tvaru: Pre odliatky s komplexnými tvarmi sa rýchlosť zmršťovania zmení v dôsledku nerovnomernej rýchlosti chladenia každej časti a vzájomného obmedzenia počas zmršťovania. Napríklad pre odliatky s tenkou - stenuté a hrubé - stenované spojenia, tenká {{}}}, ktorá je valcovaná, rýchlo ochladí a stuhne najskôr, čo obmedzuje zmršťovanie hrubej {- a spôsobuje abnormálnu mieru zmršťovania.
Podmienky formy
Tuhosť: Forma má vysokú tuhosť a zlý výťažok, ktorý bráni zmršťovaniu odlievania, spôsobí napätie vo vnútri odliatku a znižuje skutočnú mieru zmršťovania. V tomto prípade je však obsadenie náchylné na defekty, ako sú praskliny.
Tepelná vodivosť: Forma má dobrú tepelnú vodivosť, ktorá urýchli rýchlosť chladenia odliatkov, čo spôsobí, že povrch odliatku sa rýchlo zmenšuje a vnútorná strana sa pomaly zmenšuje, čo môže viesť k nerovnomernému zmršťovaniu a ovplyvniť rýchlosť zmršťovania.
Parametre nalievania procesu
Teplota nalievania: Príliš vysoká teplota nalievania zvýši prehrievanie kvapaliny kvapaliny, čo bude mať za následok zvýšené zmršťovanie kvapaliny a tiež zvýši teplotu formy, čo ovplyvní rýchlosť chladenia a zmršťovania.
Rýchlosť nalievania: Ak je rýchlosť liatia príliš rýchla, prietok roztaveného kovu vo forme bude nestabilný, čo spôsobí miestne prehrievanie, čo ovplyvňuje proces tuhnutia a rovnomernosť zmršťovania; Ak je rýchlosť liatia príliš pomalá, roztavený kov sa môže počas procesu plnenia príliš rýchlo ochladiť, čo nevedie k doplneniu zmršťovania kvapalinovým kovom.
2. Príčinný vzťah medzi defektmi trhlín a zmršťovaním oceľových odliatkov
Zmršťovanie spôsobuje praskliny
Rozdiely v rýchlosti chladenia: Počas procesu chladenia oceľových odliatkov majú rôzne časti rôzne rýchlosti chladenia v dôsledku faktorov, ako je hrúbka a tvar. Hrubá stena sa pomaly ochladzuje, zmenšuje sa neskôr a je v pevnom stave; Tenká stena sa rýchlo ochladzuje, stuhne a zmenšuje sa najskôr a na hrubú stenu vytvára ťahové napätie. Ak toto ťahové napätie prekročí limit pevnosti ocele, dôjde k trhlinám.
Napätie fázovej zmeny: Odliatok oceľ sa počas chladenia podstúpi fázovú zmenu, ako je transformácia austenitu na martenzit a objem sa rozšíri. Ak okolité stuhnuté časti obmedzia túto expanziu, vytvorí sa tkanivové napätie. Superpozícia tkanivového stresu a stresu zmršťovania zvyšuje možnosť prasklín.
Zmraženie obštrukcie spôsobuje praskliny
Obštrukcia plesní a jadra: Ak majú forma a jadro vysokú tuhosť a zlý výnos, bráni zmršťovaniu oceľového odlievania. Napríklad pri používaní kovovej formy na odlievanie má kovová forma vysokú tuhosť a odlievanie je pri zmenšovaní vystavené veľkému odporu, čo je ľahko spôsobené koncentráciou napätia vo vnútri odliatkov. Keď napätie prekročí pevnosť materiálu, objavia sa trhliny.
Návrh konštrukcie castingu: Ak dôjde k náhlym zmenám v hrúbke steny a ostrých uhlov v liacej štruktúre, zmršťovanie bude nerovnomerné. V týchto častiach sa napätie generované zmršťovaním nemožno uvoľniť hladko a ľahko sa koncentruje, čo vedie k prasklinám.
Defekty pórov zmrašťovania spôsobujú praskliny
Dutiny zmršťovania a zmrašťovanie pórovitosti: Počas procesu stuhnutia a zmršťovania oceľových odliatkov, ak je kvapalina kovu nedostatočne doplnená, vytvorí sa zmršťovacie dutiny a pórovitosť zmršťovania. Tieto defekty pórov oslabia účinnú plochu ložiska odlievania a zvýšia miestny stres. V následnom procese chladenia alebo použitia sa stres koncentruje okolo pórov, čo je ľahké spôsobiť praskliny a rozširovať sa.
2. Ako znížiť zmršťovanie oceľových odliatkov?
Optimalizovať chemické zloženie
Upravte obsah uhlíka. Pokiaľ ide o predpokojenie splnenia výkonu odlievania, primerane zvyšujte obsah uhlíka a na kompenzáciu zmršťovania použite rozšírenie grafitizácie.
Primerane zvyšujte obsah kremíka, aby sa zlepšila plynulosť roztavenej ocele, ktorá vedie k zmenšeniu kompenzácie počas tuhnutia a znižuje zmršťovanie.
Ovládajte proces nalievania
Striktne kontrolujte teplotu nalievania. Na základe predpokladu zabezpečenia plynulosti roztavenej ocele sa pokúste znížiť teplotu nalievania a znížiť zmršťovanie kvapaliny.
Optimalizujte rýchlosť nalievania a použite vhodnú rýchlosť nalievania, aby ste zaistili, že roztavená oceľ hladko vyplní pleseň, vyhýba sa zachytávaniu plynu a spôsobuje miestne prehrievanie.
Zlepšiť konštrukčný návrh odliatkov
Pokúste sa urobiť hrúbku steny rovnomerného počas dizajnu, vyhnite sa náhlym zmenám v hrúbke steny a znížte rozdiel v zmršťovaní spôsobený nerovnomerným chladením.
Nastavte primerané stúpačky v hrubých a veľkých častiach odliatku, aby ste zabezpečili dostatok kvapaliny na doplnenie zmršťovania.
Vyberte vhodné odlievacie materiály a procesy
Vyberte odlievacie materiály s dobrým výťažkom, ako je živícový piesok, aby ste znížili prekážku odlievania na zmršťovanie odlievania.
Predhrievajte pleseň, aby ste znížili teplotný rozdiel medzi odlievaním a formou, urobte proces chladenia rovnomerný a znížte stres z zmršťovania.
Posilniť kontrolu procesu tuhnutia
Používajte vhodné metódy chladenia, ako napríklad nastavenie studeného železa vo forme na urýchlenie rýchlosti miestneho chladenia odlievania, dosiahnutie sekvenčnej tuhnutia a podporu zmraštiaceho kompenzácie tekutého kovu.
Primerane vibrujte alebo miešajte odlievanie, aby sa rozbili dendrity v roztavenom kovu na začiatku tuhnutia, zvýšite plynulosť kvapalinového kovu a uľahčujú kompenzáciu zmršťovania.
