Forholdet mellem krympningshastigheden for stålstøbegods og generering af revnefejl
Den 63. uddannelse af Lao Lu Foundry Furnace Workers blev registreret den 26. april. Indholdet af denne træning er duktilt jern, hvidt støbejern, vermikulær støbejern, støbt stålsmeltning og varmebehandlingstræning
I. Årsager til krympningshastighed og revnefejl i stålstøbninger
1. Årsager til krympningshastighed
Metallers fysiske egenskaber
Termisk ekspansion og sammentrækning: Under størkning og afkølingsprocessen for stålstøbning er den termiske bevægelse mellem atomer svækket, og atomafstand reduceres på grund af faldet i temperaturen, hvilket resulterer i krympning af metalvolumen.
Krystalstrukturtransformation: Under afkølingsprocessen for støbt stål vil krystalstrukturen ændre sig. De specifikke volumener af forskellige krystalstrukturer er forskellige. For eksempel, når austenit omdannes til ferrit og perlit, vil den blive ledsaget af volumenskrimpning.
Påvirkning af størkningsprocessen
Flydende krympning: Fra hældningstemperaturen til størkningstemperaturen krymper det flydende metal i volumen på grund af faldet i temperaturen. Jo højere hældningstemperatur er, jo større er væskekrympningen.
Stivningskrympning: I størkningstadiet omdannes flydende metal til fast tilstand. Da densiteten af flydende metal er lavere end for fast metal, vil volumenkrympet forekomme. Solidification krympningshastighed er relateret til den kemiske sammensætning af støbt stål. For eksempel har støbt stål med indhold med højt kulstofindhold relativt stor størkningskrympningshastighed.
Støbestruktur og størrelse
Vægtykkelse: Tyk - Walled støbegods køligt sænker langsomt, størkner i lang tid, og det er relativt vanskeligt at genopfylde flydende metal, så krympningshastigheden kan være stor. Desuden dannes defekter såsom krympningshulrum og krympningsporøsitet let i tykke vægge, hvilket yderligere påvirker krympningshastigheden.
Formkompleksitet: For støbegods med komplekse former ændres krympningshastigheden på grund af den ujævne afkølingshastighed for hver del og den gensidige begrænsning under krympning. For eksempel, for støbegods med tynd - væggen og tyk - væggede forbindelser, afkøles den tynde- væggen del hurtigt og størkner først, hvilket begrænser krympningen af den tykke - vægdet del, hvilket resulterer i abNormal krympningshastighed.
Støbningsbetingelser
Stivhed: Formen har høj stivhed og dårligt udbytte, hvilket vil hindre krympningen af støbningen, forårsage stress inde i støbningen og reducere den faktiske krympningshastighed. I dette tilfælde er støbningen imidlertid tilbøjelig til defekter som revner.
Termisk ledningsevne: God termisk ledningsevne af støbningen vil fremskynde afkølingshastigheden for støbningen, hvilket får støbningen til at krympe hurtigt og indersiden til at krympe langsomt, hvilket kan føre til ujævn krympning og påvirke krympningshastigheden.
Støbningsprocesparametre
Hældningstemperatur: For høj en hældningstemperatur øger overophedningen af det flydende metal, hvilket fører til øget flydende krympning, og vil også øge støbningstemperaturen, hvilket påvirker kølhastigheden og krympningsprocessen for støbningen.
Hældningshastighed: Hvis hældningshastigheden er for hurtig, vil strømmen af det smeltede metal i støbningen være ustabil, hvilket forårsager lokal overophedning, der påvirker størkningsprocessen og krympningsuniformitet; Hvis hældningshastigheden er for langsom, kan det smeltede metal afkøle for hurtigt under påfyldningsprocessen, hvilket ikke er befordrende for det flydende metals tilskud af krympning.
2. Årsagsforholdet mellem revnefejl og krympning i stålstøbninger
Krympestress forårsager revner
Forskelle i kølehastighed: Under afkølingsprocessen for stålstøbning har forskellige dele forskellige kølehastigheder på grund af faktorer såsom tykkelse og form. Den tykke væg afkøles langsomt, krymper senere og er i en træktilstand; Den tynde væg afkøles hurtigt, størkner og krymper først og producerer trækspænding på den tykke væg. Når denne trækspænding overstiger styrkegrænsen for støbt stål, vil revner forekomme.
Faseændringsstress: Støbt stål vil gennemgå faseændring, når den er afkøling, såsom transformation af austenit til martensit, og volumenet udvides. Hvis de omgivende størknede dele begrænser denne ekspansion, genereres vævsspænding. Superpositionen af vævsspænding og krympningsspænding øger muligheden for revner.
Krympningsobstruktion forårsager revner
Hinder for form og kerneobstruktion: Hvis formen og kernen har høj stivhed og dårligt udbytte, vil den hindre krympningen af stålstøbninger. For eksempel, når man bruger metalformstøbning, er metalformenes stivhed stor, og modstanden, der opstår, når støbningen krymper, er stor, hvilket er let at forårsage stresskoncentration inde i støbningen. Når stresset overstiger styrken af materialet, vises revner.
Urimelig støbestrukturdesign: Hvis der er pludselige ændringer i vægtykkelse og skarpe vinkler i støbestrukturen, vil krympningen være ujævn. I disse dele kan den stress, der genereres af krympning, ikke frigives glat og er let at koncentrere sig, hvilket resulterer i revner.
Krympning af porefejl forårsager revner
Krympning og krympning: Hvis det flydende metal ikke genopfyldes nok under størkning og krympningsproces for stålstøbning, vil krympning og krympning blive dannet. Disse poredefekter vil svække det effektive lejerområde for støbningen og øge lokal stress. I den efterfølgende afkøling eller brugsproces koncentreres stresset omkring porerne, hvilket er let at forårsage revner og udvide.
2. Hvordan reduceres krympningshastigheden for stålstøbninger?
Optimer kemisk sammensætning
Juster kulstofindholdet. På forudsætningen for at møde castingens ydeevne skal du øge kulstofindholdet korrekt og bruge grafitiseringsudvidelse til at kompensere for krympning.
Forøg med at øge siliciumindholdet, forbedre fluiditeten af det smeltede stål, lette krympekompensation under størkning og reducere krympningshastigheden.
Kontroller hældningsprocessen
Kontroller strengt hældningstemperaturen. På forudsætningen for at sikre fluiditeten af det smeltede stål, prøv at reducere hældningstemperaturen og reducere væskekrympning.
Optimer hældningshastigheden og brug en passende hældningshastighed for at sikre, at det smeltede stål fylder formen glat for at undgå gasindfangning og lokal overophedning.
Forbedre den strukturelle design af støbegods
Når du designer, kan du prøve at gøre vægtykkelsen på støbegodsuniform, undgå pludselige ændringer i vægtykkelse og reducere krympningsforskellen forårsaget af ujævn afkøling.
Sæt rimelige stigerør i de tykke dele af støbningerne til at tilvejebringe tilstrækkeligt flydende metal til at supplere krympningen.
Vælg passende støbningsmaterialer og processer
Vælg støbningsmaterialer med godt udbytte, såsom harpikssand, for at reducere hindringen af støbningen til svindelsen af støbningen.
Forvarm støbningen, reducer temperaturforskellen mellem støbningerne, lav kølingsprocessen uniform og reducer krympningsspændingen.
Styrke kontrol af størkningsprocessen
Brug passende kølemetoder, såsom indstilling af koldt jern i støbningen, til at fremskynde den lokale kølehastighed på støbningen, opnå sekventiel størkning og fremme krympekompensationen af flydende metal.
Vibrerer eller rør støbningerne passende for at bryde dendritterne i det smeltede metal ved størkningens begyndelse, øge fluiditeten af det flydende metal og lette krympekompensation.
