Terasest valandite kokkutõmbumiskiiruse ja pragude tekke seos
Lao LU valukodade ahju töötajate 63. koolitus registreeriti 26. aprillil. Selle koolituse sisu on plastiraua, valge malmist, vermikulaarne malmist, valatud terasest sulatamine ja kuumtöötluse koolitus
I. Kahanemiskiiruse ja pragude defektide põhjused terasvaludes
1. kokkutõmbumiskiiruse põhjused
Metallide füüsilised omadused
Soojuspaisumine ja kokkutõmbumine: Terasvalude tahkestamise ja jahutusprotsessi ajal on aatomite vaheline termiline liikumine nõrgenenud ja aatomi kaugus väheneb temperatuuri languse tõttu, mille tulemuseks on metalli maht kahanemine.
Kristallstruktuuri muundamine: valatud terase jahutusprotsessi ajal muutub kristallstruktuur. Erinevate kristallstruktuuride konkreetsed mahud on erinevad. Näiteks kui austeniit muudetakse ferriidi ja pärliteks, kaasneb sellega mahu kokkutõmbumine.
Tahkestamisprotsessi mõju
Vedeliku kokkutõmbumine: alates valamistemperatuurist kuni tahkestamistemperatuurini kahaneb vedeliku metalli maht temperatuuri languse tõttu. Mida suurem on valamistemperatuur, seda suurem on vedelik kahanemine.
Tahkumise kokkutõmbumine: tahkestamisjärgus muutub vedela metall tahkeks olekuks. Kuna vedela metalli tihedus on madalam kui tahke metalli korral, toimub mahukahanemine. Tahkumise kokkutõmbumise kiirus on seotud valatud terase keemilise koostisega. Näiteks kõrge süsinikusisaldusega teras on suhteliselt suur tahkestumise kokkutõmbumiskiirus.
Valamisstruktuur ja suurus
Seina paksus: paksud - seinaga valandid jahtuvad aeglaselt, tahkuge pikka aega ja vedela metalli täiendamine on suhteliselt keeruline, nii et kokkutõmbumiskiirus võib olla suur. Lisaks on paksude seintena hõlpsasti moodustuvad sellised defektid nagu kahanemisõõnsused ja kokkutõmbumis poorsus, mis mõjutavad veelgi kokkutõmbumiskiirust.
Kuju keerukus: keeruka kujuga valandite puhul muutub kokkutõmbumiskiirus iga osa ebaühtlase jahutuskiiruse ja kokkutõmbumise ajal vastastikuse piirangu tõttu. Näiteks õhukese - seinaga ja paksu - seinaga ühendustega valamiste puhul jahtub õhukese - seinaga osa kiiresti ja tahkub kõigepealt, piirates paksu {- seinaga kahanemist, põhjustades ebanormaalset kärsade määra.
Valamistingimused
Jäikus: vormil on kõrge jäikus ja halb saagis, mis takistab valamise kokkutõmbumist, põhjustab valamise sees stressi ja vähendab tegelikku kokkutõmbumiskiirust. Kuid sel juhul on valamine kalduvus sellistele puudustele nagu praod.
Soojusjuhtivus: valamise hea soojusjuhtivus kiirendab valamise jahutuskiirust, põhjustades valamise pinna kiiresti kahanemise ja sisemuse aeglaselt kahanemise, mis võib põhjustada ebaühtlast kokkutõmbumist ja mõjutada kokkutõmbumiskiirust.
Valamisprotsessi parameetrid
Valamistemperatuur: Liiga kõrge valamistemperatuur suurendab vedela metalli ülekuumenemist, põhjustades suurenenud vedeliku kokkutõmbumist ja suurendab ka valamise temperatuuri, mõjutades valamise jahutus kiirust ja kahanemisprotsessi.
Valamiskiirus: kui valamiskiirus on liiga kiire, on sulametalli vool valamisel ebastabiilne, põhjustades lokaalset ülekuumenemist, mõjutades tahkestamisprotsessi ja kokkutõmbumise ühtlust; Kui valamiskiirus on liiga aeglane, võib sulametall täitmisprotsessi ajal liiga kiiresti jahtuda, mis ei soodusta vedeliku metalli kokkutõmbumise täiendamist.
2.
Kokkutõmbumisstress põhjustab pragusid
Jahutuskiiruse erinevused: Terasvalude jahutusprotsessi ajal on erinevatel osadel erinev jahutuskiirus selliste tegurite nagu paksus ja kuju. Paks sein jahtub aeglaselt, kahaneb hiljem ja on tõmbeseisundis; Õhuke sein jahtub kiiresti, tahkub ja kahaneb kõigepealt ning tekitab paksu seina tõmbepinge. Kui see tõmbepinge ületab valatud terase tugevuse piiri, ilmnevad praod.
Faasimuutuse stress: valatud teras läbib jahutamisel faasimuutuse, näiteks austeniidi muutmine martensiidiks, ja maht laieneb. Kui ümbritsevad tahkestatud osad piiravad seda laienemist, genereeritakse kudede stress. Kudede stressi ja kokkutõmbumisstressi superpositsioon suurendab pragude võimalust.
Kokkutõmbumine põhjustab pragusid
Härgatatud hallitus ja südamiku takistamine: kui hallitus ja südamik on kõrge jäikus ja halb saagis, takistab see terasest valamiste kokkutõmbumist. Näiteks metallvormi valamise kasutamisel on metallvormi jäikus suur ja valamise kahanemise korral tekkinud takistus on suur, mis on lihtne põhjustada castingu sees. Kui pinge ületab materjali tugevuse, ilmuvad praod.
Ebamõistlik valamisstruktuuri kujundus: kui seina paksuses ja valamisstruktuuris on järsku muutusi, on kokkutõmbumine ebaühtlane. Nendes osades ei saa kokkutõmbumisest tekkivat pinget sujuvalt vabaneda ja seda on lihtne kontsentreerida, põhjustades pragusid.
Kahanemispooride puudused põhjustavad pragusid
Kokkutõmbumine ja kokkutõmbumine: kui vedelat metalli ei täiendata terasest valamise tahkestamis- ja kokkutõmbumisprotsessi ajal piisavalt, moodustub kokkutõmbumine ja kokkutõmbumine. Need pooride defektid nõrgendavad valamise tõhusat kandepinda ja suurendavad kohalikku stressi. Järgnevas jahutamis- või kasutamisprotsessis on pinge koondunud pooride ümber, mis on lihtne põhjustada pragusid ja laieneda.
2. Kuidas vähendada terasest valandite kokkutõmbumiskiirust?
Keemilise koostise optimeerimine
Reguleerige süsinikusisaldust. Valamise jõudluse täitmise eeldusel suurendage asjakohaselt süsinikusisaldust ja kasutage kokkutõmbumise kompenseerimiseks grafitiseerimise laienemist.
Suurendage ränisisaldust mõistlikult, parandage sulaterase voolavust, hõlbustage kahanemise kompenseerimist tahkumise ajal ja vähendage kokkutõmbumiskiirust.
Kontrollige valamisprotsessi
Kontrollige rangelt valamistemperatuuri. Sulaterase voolavuse tagamise eeldusel proovige vähendada valamistemperatuuri ja vähendada vedeliku kokkutõmbumist.
Optimeerige valamiskiirus ja kasutage sobivat valamiskiirust, et sulateras täidaks vormi sujuvalt, et vältida gaasi kinnijäämist ja kohalikku ülekuumenemist.
Parandage valandite konstruktsiooni kujundamist
Kujundamisel proovige muuta valandite seina paksuseks ühtlane, vältige seina paksuse järskude muutusi ja vähendada ebaühtlase jahutuse põhjustatud kokkutõmbumise erinevust.
Seadke valandite paksudesse osadesse mõistlikud püstikud, et saada kokkutõmbumiseks piisavalt vedelat metalli.
Valige sobivad valamismaterjalid ja protsessid
Valige hea saagisega valamismaterjalid, näiteks vaiguliiv, et vähendada valamise takistamist valamise kokkutõmbumisele.
Kuumutage valamist, vähendage valamiste temperatuuri erinevust, muutke jahutusprotsess ühtlaselt ja vähendage kokkutõmbumispinget.
Tugevdada tahkestamisprotsessi kontrolli
Kasutage sobivaid jahutusmeetodeid, näiteks valamise külma raua seadmist, et kiirendada valamise lokaalset jahutuskiirust, saavutada järjestikune tahkumine ja soodustada vedela metalli kokkutõmbumist.
Vibratsiooni või segage valandid sobivalt, et sulatuse alguses sulametallis olevad dendriidid puruneda, suurendada vedela metalli voolavust ja hõlbustada kokkutõmbumist.
