Взаимосвязь между скоростью усадки стальных отливок и генерацией дефектов трещин
63 -я тренировка работников Lao Lu Foundry Furnace была зарегистрирована 26 апреля. Содержание этого тренировки - пластичный железо, белый чугун, вермоучное чугуно
I. Причины скорости усадки и дефектов трещин в стальных чертах
1. Причины скорости усадки
Физические свойства металлов
Тепловое расширение и сокращение: во время процесса затвердевания и охлаждения стальных литей тепловое движение между атомами ослабляется, а атомное расстояние уменьшается из -за снижения температуры, что приводит к усадке объема металла.
Трансформация кристаллической структуры: во время процесса охлаждения литой стали кристаллическая структура изменится. Конкретные объемы различных кристаллических структур разные. Например, когда аустенит превращается в феррит и жемчуг, он будет сопровождаться объемной усадкой.
Влияние процесса затвердевания
Усадка жидкости: от температуры заливки до температуры затвердевания жидкий металл сжимается по объему из -за снижения температуры. Чем выше температура заливки, тем больше усадка жидкости.
Усадка затвердевания: на стадии затвердевания жидкий металл превращается в твердое состояние. Поскольку плотность жидкого металла ниже, чем у твердого металла, объемная усадка будет происходить. Скорость усадки затвердевания связана с химическим составом литой стали. Например, литая сталь с высоким содержанием углерода имеет относительно большую скорость усадки затвердевания.
Кастинговая структура и размер
Толщина стенки: толстый - отливки стены медленно охлаждаются, затвердевают в течение длительного времени, и относительно трудно пополнить жидкий металл, поэтому скорость усадки может быть большой. Более того, такие дефекты, как полости усадки и пористость усадки, легко образуются в толстых стенках, что еще больше влияет на скорость усадки.
Сложность формы: для отливок со сложными формами скорость усадки изменится из -за неровной скорости охлаждения каждой части и взаимного ограничения во время усадки. Например, для отливок с тонкими - стеной и толстыми - подключенными к стенам, тонкая -, стенка, сначала охлаждается и затвердевает, ограничивая усадку толстой - стенки, что приводит к уровне усадки.
Условия кастинга
Жесткость: плесень обладает высокой жесткостью и плохой урожайностью, которая будет препятствовать усадке литья, вызывает напряжение внутри литья и снижает фактическую скорость усадки. Однако в этом случае кастинг подвержен дефектам, таким как трещины.
Теплопроводность. Хорошая теплопроводность литья ускорит скорость охлаждения литья, что приводит к быстрому сжиманию поверхности литья, а внутренняя часть медленно сокращается, что может привести к неравномерной усадке и повлиять на скорость усадки.
Параметры процесса кастинга
Температура заливки: слишком высокая температура заливки увеличит перегрев жидкого металла, что приведет к увеличению усадки жидкости, а также повысит температуру литья, влияя на скорость охлаждения и процесс усадки литья.
Скорость заливки: если скорость заливки слишком быстрая, поток расплавленного металла в литье будет нестабильным, вызывая локальное перегрев, что влияет на процесс затвердевания и усадку; Если скорость заливки слишком медленная, расплавленный металл может остыть слишком быстро во время процесса заполнения, что не способствует добавлению усадки жидкого металла.
2. Причинная связь между дефектами трещин и усадкой в стальных чертах
Усадочное напряжение вызывает трещины
Различия в скорости охлаждения: во время процесса охлаждения стальных отливок различные детали имеют разные скорости охлаждения из -за таких факторов, как толщина и форма. Толстая стена медленно остывает, сжимается позже и находится в растягивающем состоянии; Тонкая стена охлаждается быстро, сначала затвердевает и сжимается и создает растягивающее напряжение на толстой стене. Когда это растягивающее напряжение превышает предел прочности литой стали, появятся трещины.
Пресс. Фаза: литая сталь будет подвергаться изменению фазы при охлаждении, например, преобразование аустенита в мартенсит, и объем будет расширяться. Если окружающие затвердевшие части ограничивают это расширение, будет создано стресс ткани. Суперпозиция тканевого стресса и стресса усадки увеличивает возможность трещин.
Обструкция усадки вызывает трещины
Затрудненное затруднение плесени и ядра: если плесень и ядро имеют высокую жесткость и плохую урожайность, это будет препятствовать усадке стальных литей. Например, при использовании литья металлической формы жесткость металлической формы большая, и сопротивление встречается, когда литье сжинает большая, что легко вызывать концентрацию напряжений внутри литья. Когда напряжение превышает прочность материала, появятся трещины.
Необоснованная конструкция кастинга: если в листовой структуре произошли внезапные изменения в толщине стен и острых углах, усадка будет неровной. В этих частях напряжение, создаваемое усадкой, не может быть высвобождено плавно и легко сосредоточиться, что приводит к трещинах.
Усадочные дефекты пор вызывают трещины
Усадка и усадка: если жидкий металл недостаточно пополняется во время затвердевания и усадки стальных литей, будет сформирована усадка и усадка. Эти дефекты пор ослабит эффективную площадь подшипника литья и увеличит локальный стресс. В последующем процессе охлаждения или использования напряжение концентрируется вокруг пор, которые легко вызывать трещины и расширять.
2. Как снизить скорость усадки стальных отливок?
Оптимизировать химический состав
Отрегулируйте содержание углерода. В предпосылке выполнения производительности литья соответствующим образом увеличивайте содержание углерода и используйте расширение графитизации, чтобы компенсировать усадку.
Разумно увеличить содержание кремния, улучшить текучесть расплавленной стали, облегчить компенсацию усадки во время затвердевания и снизить скорость усадки.
Контролировать процесс заливки
Строго контролировать температуру заливки. На предпосылке обеспечения текучести расплавленной стали постарайтесь снизить температуру заливки и уменьшить усадку жидкости.
Оптимизируйте скорость залива и используйте подходящую скорость заливки, чтобы гарантировать, что расплавленная сталь плавно заполняет плесень, чтобы избежать захвата газа и локального перегрева.
Улучшить структурный дизайн отливок
При проектировании постарайтесь сделать толщину стенки понижения, избегайте внезапных изменений толщины стенки и уменьшите разницу в усадке, вызванную неравномерным охлаждением.
Установите разумные стояки в толстых частях отливок, чтобы обеспечить достаточный жидкий металл, чтобы дополнить усадку.
Выберите подходящие листовые материалы и процессы
Выберите листовые материалы с хорошим урожайностью, например, песок смолы, чтобы уменьшить обструкцию литья до усадки литья.
Разогрейте литью, уменьшите разницу температуры между отливками, сделайте процесс охлаждения равномерным и уменьшите напряжение усадки.
Усилить контроль процесса затвердевания
Используйте соответствующие методы охлаждения, такие как установка холодного железа в литьях, для ускорения локальной скорости охлаждения литья, достижения последовательного затвердевания и способствовать компенсации усадки жидкого металла.
Соответственно вибрируйте или перемешайте отливки, чтобы разбить дендриты в расплавленном металле в начале затвердевания, увеличить текучесть жидкого металла и облегчить компенсацию усадки.
