Анализа дефекта ливења и обликовања у металним материјалима

 

И Дефекти ливења у металним материјалима

 

Дефекти ливења у металним материјалима и њихове превентивне мере

 

Порозност гаса

 

 

 

 

карактеристике:

Порозност гаса се односи на шупљине које се формирају унутар одливака када гасови не успеју да побегну из растопљеног метала пре него што се очврсне. Ови дефекти обично имају глатке, светле унутрашње зидове, понекад са благом оксидационом обојеношћу.

 

Утицај:

Порозност гаса смањује ефективну носиву површину одливака, смањујући његову отпорност на удар и чврстоћу на замор. Такође негативно утиче на отпорност одливака на корозију и топлоту.

 

Превентивне мере:

Ревидирајте неразумне системе затварања и успона да бисте обезбедили несметан проток метала и избегли заробљавање гаса.

Загрејте калупе и језгра пре наношења премаза и обезбедите темељно сушење пре употребе.

Дизајнирајте калупе и језгра са адекватним мерама за вентилацију како би се омогућило излазак гаса.

 

Порозност скупљања

 

 

 

 

Порозност скупљања је класификована у два типа: концентрисано скупљање и дисперговано скупљање.

 

карактеристике:

Шупљине настале током процеса ливења услед скупљања течног метала током очвршћавања.

Током очвршћавања метала долази до запреминског скупљања и растопљени метал не успева да компензује, што доводи до шупљина скупљања у последњим очврснутим областима. Порозност скупљања се може класификовати у два типа: концентрисано скупљање и дисперговано скупљање.

 

Утицај:

Смањује механичка својства и чврстоћу одливака.

 

Превентивне мере:

Побољшајте квалитет топљења и смањите садржај гаса.

Повећајте температуру изливања и одложите време очвршћавања.

Оптимизујте систем затварања да бисте минимизирали претерано дуге стазе за изливање.

Избегавајте прерано вађење одливака из калупа да бисте спречили сметње пре потпуног очвршћавања.

 

Инклузије

 

 

 

 

карактеристике:

Нечистоће или стране супстанце, као што су оксиди и силикати, присутне у процесу ливења.

 

Утицај:

Доводи до смањене жилавости и крхкости одливака, смањујући његова механичка својства.

 

Превентивне мере:

Појачати контролу и чистоћу сировина, контролисати температуре топљења и изливања материјала за ливење.

Уверите се да су пећ и алати чисти, без оксида, претходно загрејани и да је премаз осушен након наношења.

 

Хладно затварање и недовољно изливање

 

карактеристике:

Непотпуно или слабо пуњење калупа због недовољне способности течног метала да тече и правилно напуни калуп, што резултира делимичним пуњењем или фузијом одливака.

 

Утицај:

Непотпун облик ливења и угрожена механичка својства.

 

Превентивне мере:

Повећајте температуру и брзину изливања.

Оптимизујте дизајн система за затварање да бисте обезбедили несметан проток метала.

 

Пукотине

 

 

 

 

карактеристике:

Линеарне или неправилно закривљене празнине на површини или унутар ливења.

 

Утицај:

Директно смањује снагу и стабилност ливења.

 

Превентивне мере:

Избегавајте локализовано прегревање у стварном систему за затварање да бисте смањили унутрашњи стрес.

Уверите се да су углови промаја калупа и језгра већи од 2 степена, и уклоните језгро и отворите калуп када се излив очврсне.

Контролишите дебљину премаза да бисте обезбедили сталне стопе хлађења у свим деловима одливака.

 

Санд Холес

 

Мале рупе испуњене песком за калупљење (језгро) било на површини или унутар одливака, што је уобичајени недостатак ливења који често доводи до одбацивања одливака.

 

Санд Инцлусион

 

Површина ливења је делимично или у потпуности прекривена мешавином метала (или металних оксида) и песка (или премаза), или сагорелим песком од калупа, чинећи површину ливења храпавом.

 

 

 

Дефекти у облику и облику одливака због различитих разлога, укључујући неиспуњавање, непотпуна пуњења, цурење из калупа и пожаре у води.

 

Непопуне (непотпуне испуне)

 

Одливци су некомплетни или имају несавршене контуре, често изгледају заобљено и сјајно на ивицама и угловима, посебно у подручјима удаљеним од спруда и у танким зидовима. Систем за изливање је напуњен. У горњем делу одливака недостаје месо, са благо заобљеним ивицама, а горња површина слива је у равни са одливком.

 

Постоји много врста дефекта ливења у металним материјалима, али већина се може спречити и смањити оптимизацијом процеса ливења, побољшањем квалитета сировина и побољшањем одржавања опреме. Ливничка предузећа треба да се фокусирају на иновације процеса и технолошки напредак како би стално побољшавала квалитет ливења како би задовољила захтеве тржишта и купаца.

 

ИИ Обрада и дефекти обликовања металних материјала

 

Током обраде и обликовања металних материјала могу се појавити различити недостаци који значајно утичу на својства материјала и квалитет производа.

 

Прегревање и сагоревање

 

прегревање:Када се метал подвргава загревању или обради током дужег периода на високим температурама, то доводи до грубе структуре зрна и крупних зрна. Прегревање може да изазове храпаве тачке, кору поморанџе и увећана зрна на површини. Док се чврстоћа прегрејаних легура благо смањује, њихова ударна жилавост и дуктилност на собној температури значајно се смањују, чинећи материјал крхким.

 

 

 

(Т10А челична прегрејана микроструктура 400Кс)

 

Микроструктура у близини пукотине у каљеном челичном радном комаду Т10А, као што је приказано на горњој слици, састоји се од црног перлита дуж граница зрна, грубих мартензитних летвица са високим садржајем угљеника, белог резидуалног аустенита и минималне количине исталожених карбида.

 

Бурноут:Када се метал загрева близу или на температури топљења током дужег периода или прекомерно, долази до локализованог топљења компоненти ниске тачке топљења или слабљења граница зрна, познатог као сагоревање. Прегоревање доводи до храпаве површине, грубости и исправљања граница зрна, хабања граница зрна, па чак може довести до пуцања. Прегоревање значајно смањује чврстоћу везивања метала.

 

 

 

(В18Цр4В спаљена микроструктура 400Кс)

 

Микроструктура приказана на горњој слици је угашена и прегрејана структура челика В18Цр4В, која се састоји од сиво-белог финог игличастог мартензита и резидуалне аустенитне матрице, светло белих мрежастих карбида дуж граница зрна и црног троостита.

 

Превентивне мере за прегревање

 

Одговарајући начини грејања и брзина грејања: Изаберите одговарајуће методе грејања и стопе грејања на основу својстава и облика материјала. На пример, користите униформне методе грејања или степенасто грејање да бисте избегли локализоване високе температуре.

 

Подешавање параметара опреме: Према стварним условима производње и карактеристикама материјала, подесите снагу опреме за грејање, прецизност контроле температуре током загревања, брзину кретања материјала итд., Да бисте обезбедили равномерно загревање и прецизну контролу температуре.

 

Контрола састава пећног гаса:Смањите вишак ваздуха у пећи како бисте створили слабо оксидирајућу атмосферу, посебно када загревате отковке од нерђајућег челика.

 

Контрола температуре грејања и времена одржавања:Поставите разумне температуре загревања и времена држања за различите металне материјале и захтеве обраде како бисте спречили прекомерно загревање и продужено време држања.

Током загревања у пламеној пећи, одржавајте одређено растојање између гредице и млазнице горионика како бисте спречили директан контакт пламена са гредицом. За грејање у отпорној пећи, контролишите растојање између гредице и отпорне жице да бисте избегли локално прегревање.

 

Избор и одбијање материјала: Будите опрезни када загревате високоугљенични челик и нискоугљенични легирани челик склон прегревању да бисте спречили прегревање.Челик који је већ доживео прегревање или локализовано прегревање треба одмах одбацити како би се спречила контаминација готових производа и избегли већи губици.

 

Контрола опреме за топлотну обраду:Измените структуру и карактеристике опреме за топлотну обраду, као што је коришћење пећи за каљење са напредном топлотном обрадбом, како бисте избегли прегревање током топлотне обраде.

 

Пукотине и пукотине

 

Обрада пукотина: Неправилне методе обраде или процедурални недостаци могу узроковати пукотине у обради. Ове пукотине се могу класификовати на термичке и хладне пукотине, са различитим облицима као што су уздужне, попречне и бочне пукотине.

 

 

(Пукотине узроковане превисоким температурама током млевења)

 

Пукотине термичке обраде:Када постоје значајни заостали напони унутар легуре, као што је када се термички напони изазвани загревањем поравнају са чврстоћом метала и премашују, може доћи до пуцања. Поред тога, током процеса загревања, легуре могу исталожити друге фазе дуж граница зрна, стварајући секундарне напоне, или доживети значајне промене запремине услед фазне трансформације, што такође може довести до пуцања.

 

 

(Гашење пукотина)

 

Да би се спречили и смањили ови недостаци, потребно је стриктно контролисати факторе као што су температура загревања, методе обраде, састав легуре итд., током процеса обраде и формирања металног материјала. Поред тога, побољшање инспекције и контроле квалитета производа је кључно. Штавише, коришћењем напредних техника испитивања без разарања, као што је индустријско ЦТ скенирање, могу се ефикасно открити и контролисати унутрашњи дефекти у металним материјалима.