Якія прычыны дэфектаў расколін літой сталі?

Узнікненне дэфектаў расколін у літых сталёвых дэталях з'яўляецца вельмі распаўсюджанай і складанай праблемай, якая ўключае ўвесь вытворчы ланцужок ад выплаўлення, працэсу ліцця да наступнай апрацоўкі. Расколіны ў асноўным выкліканы ўнутранымі напружаннямі (у асноўным цеплавымі і ўсаджвальнымі), якія перавышаюць мяжу трываласці матэрыялу пры гэтай тэмпературы.

Звычайна расколіны дзеляць на дзве катэгорыі: гарачыя расколіны і халодныя расколіны.

1、 Гарачы крэкінг адбываецца на позняй стадыі або неўзабаве пасля зацвярдзення расплаўленай сталі, калі метал знаходзіцца ў стане суіснавання цвёрдага і вадкага стану з нізкай трываласцю і пластычнасцю. Тэмпература ўзнікнення: звычайна каля лініі солідуса (каля 1300-1450 ° C). Асаблівасці: зрэз расколіны моцна акіслены, выглядае чорным або сінім, мае звілістую і няправільную форму.

асноўная прычына:

1. Канструктыўная канструкцыя адлівак: Празмерныя адрозненні ў таўшчыні сценкі і няроўныя пераходы ў месцах злучэнняў прыводзяць да нераўнамернага астуджэння і значных цеплавых нагрузак.

2. Неабгрунтаваная канструкцыя сістэмы залівання: літок занадта канцэнтраваны або размешчаны няправільна, што прыводзіць да лакальнага перагрэву, які ў канчатковым выніку застывае ў гэтай зоне.

Немагчыма атрымаць сцісканне і падтрымку.

3. Дрэннае адступленне пясчанай формы/стрыжня: трываласць пясчанай формы занадта высокая, што перашкаджае яе свабоднаму ўсаджванню падчас застывання і ўсаджвання адліўкі, што прыводзіць да напружання пры расцяжэнні і расколін. Гэта вельмі частая прычына.

4. Хімічны склад сплаву: Высокае ўтрыманне шкодных элементаў, такіх як сера (S) і фосфар (P): яны ўтвараюць сульфіды і фасфіды з нізкай тэмпературай плаўлення, утвараючы вадкія тонкія плёнкі на межах зерняў, значна аслабляючы сілу міжкрысталічнай сувязі, і з'яўляюцца надзвычай важнымі фактарамі, якія прыводзяць да тэрмічнага парэпання. Змест вугляроду (C): пры высокім утрыманні вугляроду дыяпазон тэмператур зацвярдзення становіцца шырэйшым, дендрыты становяцца грубымі і павялічваецца тэндэнцыя да тэрмічнага крэкінгу. 5. Няправільнае выкарыстанне пад'ёмніка і праса для астуджэння: калі гарлавіна пад'ёмніка занадта доўгая або занадта кароткая, а прас для астуджэння размешчаны няправільна, гэта пагоршыць нераўнамернае астуджэнне.

2、 Халоднае парэпанне адбываецца пасля поўнага зацвярдзення і астуджэння адліўкі да эластычнага стану, звычайна на нізкатэмпературнай стадыі ніжэй за 600 ° C. Тэмпература ўзнікнення: больш нізкая тэмпература. Характарыстыкі: участак расколіны чысты, з металічным бляскам або колерам лёгкага акіслення, а расколіна адносна прамая і бесперапынная ў форме прамой лініі.

асноўная прычына:

1. Празмернае напружанне адліўкі: цеплавое напружанне: выклікана неадпаведнымі хуткасцямі астуджэння розных частак адліўкі. Напружанне пры ўсаджванні: механічныя перашкоды для ўсаджвання адліўкі, выкліканыя формамі, пясчанымі стрыжнямі, сістэмамі літнікаў і ўпорамі. Напружанне пераўтварэння: напружанне, выкліканае змяненнем удзельнага аб'ёму ў працэсе астуджэння, калі адбываецца структурнае пераўтварэнне (напрыклад, ператварэнне аўстэніту ў мартэнсіт).

2. Металургічная якасць сталі: Высокае ўтрыманне газу, асабліва вадароду (Н), можа выклікаць «вадароднае парэпанне» і знізіць трываласць матэрыялу. Ёсць шмат неметалічных уключэнняў: як кропкі канцэнтрацыі напружанняў, уключэнні могуць значна знізіць трываласць і расколінастойлівасць матэрыялаў.

3. Заўчасная шліфоўка падчас бокса: адліўка яшчэ не астуджана да дастаткова нізкай тэмпературы, і ўнутранае напружанне не цалкам ліквідавана, перш чым заўчасная вібрацыя і шліфоўка могуць лёгка выклікаць халодныя расколіны.

4. Няправільны працэс тэрмічнай апрацоўкі: празмерная хуткасць нагрэву або астуджэння: асабліва падчас адпалу і нармалізацыйнай апрацоўкі, калі нагрэў або астуджэнне адбываецца нераўнамерна, гэта прывядзе да вялізнага напружання пры тэрмічнай апрацоўцы, якое будзе накладвацца на зыходнае напружанне ліцця і выклікаць парэпанне.

Расколіна загартоўкі: гэта асаблівая форма халоднага крэкінгу, якая ўтварае мартэнсіт высокай цвёрдасці з-за хуткай хуткасці астуджэння загартоўкі, якая суправаджаецца велізарным структурным напружаннем, што робіць яго вельмі лёгкім для расколіны.

Рэзюмэ і ідэі рашэння

Пры выяўленні расколін у літых сталёвых дэталях неабходна сістэматычна даследаваць прычыны з наступных аспектаў:

1. Хімічны склад: строга кантралюйце ўтрыманне шкодных элементаў, такіх як S і P.

2. Працэс плаўлення: для зніжэння ўтрымання газаў і ўключэнняў у расплаўленай сталі выкарыстоўваюцца метады рафінавання. 3. Структура ліцця: аптымізуйце канструкцыю, каб пазбегнуць рэзкіх змен таўшчыні сценкі і выкарыстоўвайце закругленыя пераходы.

4. Працэс ліцця: літнік і сістэма стаяка: разумна распрацаваны для дасягнення паслядоўнага або адначасовага зацвярдзення, пазбягаючы мясцовага перагрэву. Фармовачны пясок/стрыжневы пясок: Забяспечце дастатковую эластычнасць і здольнасць да разгортвання. Халодны прас і стаяк: належнае выкарыстанне для кантролю паслядоўнасці астуджэння.

5. Выдаленне і ачыстка пяску: пераканайцеся, што адліўкі астуджаны да дастаткова нізкай тэмпературы (напрыклад, ніжэй за 400 °C) у пясчанай форме перад пакаваннем. Пры рэзцы стаякоў і зварачных рамонтах таксама неабходна пазбягаць стварэння новых напружанняў.

6. Працэс тэрмічнай апрацоўкі: распрацуйце разумныя спецыфікацыі тэрмічнай апрацоўкі, асабліва кантралюйце хуткасці нагрэву і астуджэння. Для складаных дэталяў або дэталяў з высокалегаванай сталі выкарыстоўвайце метад паэтапнага нагрэву і павольнага астуджэння.

Для дакладнага вызначэння канкрэтнай прычыны часта неабходна аб'яднаць макраскапічны і мікраскапічны аналіз марфалогіі расколін (металалагічная экспертыза), агляд працэсу і аналіз хімічнага складу, каб зрабіць усёабдымнае меркаванне.