Förhållandet mellan krympningshastigheten för stålgjutning och generering av sprickfel
Den 63: e utbildningen av Lao Lu Foundry Furnace -arbetare registrerades den 26 april. Innehållet i denna träning är duktil järn, vitt gjutjärn, vermikulär gjutjärn, gjutstålsmältning och värmebehandlingsträning
I. Orsaker till krympningshastighet och sprickfel i stålgjutning
1. Orsaker till krympningshastighet
Metallers fysiska egenskaper
Termisk expansion och sammandragning: Under stelning och kylningsprocess för stålgjutningar försvagas den termiska rörelsen mellan atomer och atomavståndet minskas på grund av minskningen av temperaturen, vilket resulterar i krympningen av metallvolymen.
Kristallstrukturomvandling: Under kylningsprocessen för gjutstål kommer kristallstrukturen att förändras. De specifika volymerna av olika kristallstrukturer är olika. Till exempel, när austenit omvandlas till ferrit och pärlemor, kommer den att åtföljas av volymkrympning.
Påverkan av stelningsprocess
Vätskekrympning: Från hälltemperaturen till stelningstemperaturen krymper vätskemetallen i volym på grund av minskningen av temperaturen. Ju högre hälltemperatur, desto större vätskekrympning.
Solningskrympning: Under stelningssteget förvandlas flytande metall till fast tillstånd. Eftersom densiteten för flytande metall är lägre än för fast metall kommer volymkrympning att inträffa. Stelningskrympningshastigheten är relaterad till den kemiska sammansättningen av gjutstål. Till exempel har gjutstål med högt kolinnehåll relativt stor stelningskrympningshastighet.
Gjutningsstruktur och storlek
Väggtjocklek: Tjock - Väggiga gjutningar svalna långsamt, stelnar länge, och det är relativt svårt att fylla på flytande metall, så krympningshastigheten kan vara stor. Dessutom bildas defekter såsom krympningshålrum och krympningsporositet i tjocka väggar, vilket ytterligare påverkar krympningshastigheten.
Formkomplexitet: För gjutningar med komplexa former kommer krympningshastigheten att förändras på grund av den ojämna kylningshastigheten för varje del och den ömsesidiga begränsningen under krympningen. Till exempel, för gjutningar med tunna - väggar och tjocka - väggförbindelser, svalnar den tunna - väggarna snabbt och stelnar först, vilket begränsar krympningen av den tjocka - murade delen, vilket resulterar i abnormal krympning.
Gjutvillkor
Stivhet: Mögel har hög styvhet och dåligt utbyte, vilket kommer att hindra krympningen av gjutningen, orsaka stress inuti gjutningen och minska den faktiska krympningshastigheten. I detta fall är gjutningen emellertid benägen att defekter som sprickor.
Termisk konduktivitet: God värmeledningsförmåga hos gjutningen kommer att påskynda gjutningens kylhastighet, vilket får gjutytan att krympa snabbt och insidan för att krympa långsamt, vilket kan leda till ojämn krympning och påverka krympningshastigheten.
Gjutningsprocessparametrar
Hälltemperatur: För hög en hälltemperatur kommer att öka överhettningen av den flytande metallen, vilket leder till ökad flytande krympning, och kommer också att öka gjutningens temperatur, vilket påverkar kylhastigheten och krympningsprocessen för gjutningen.
Hällhastighet: Om hällhastigheten är för snabb kommer flödet av den smälta metallen i gjutningen att vara instabil, vilket orsakar lokal överhettning, påverkar stelningsprocessen och krympningens enhetlighet; Om hällhastigheten är för långsam kan den smälta metallen svalna för snabbt under påfyllningsprocessen, vilket inte bidrar till den flytande metallens tillskott av krympning.
2. Kausalförhållandet mellan sprickfel och krympning i stålgjutning
Krympningsspänning orsakar sprickor
Skillnader i kylhastighet: Under kylningsprocessen för stålgjutningar har olika delar olika kylhastigheter på grund av faktorer som tjocklek och form. Den tjocka väggen svalnar långsamt, krymper senare och är i ett dragstillstånd; Den tunna väggen svalnar snabbt, stelnar och krymper först och producerar dragspänning på den tjocka väggen. När denna dragspänning överskrider styrkagränsen för gjutstål kommer sprickor att inträffa.
Fasändringsspänning: Gjutstål kommer att genomgå fasförändring vid kylning, såsom omvandlingen av austenit till martensit, och volymen kommer att expandera. Om de omgivande stelnade delarna begränsar denna expansion kommer vävnadsspänning att genereras. Superpositionen av vävnadsspänning och krympning stress ökar möjligheten till sprickor.
Krympningshinder orsakar sprickor
Hinderad mögel och kärnhinder: Om formen och kärnan har hög styvhet och dålig utbyte kommer den att hindra krympningen av stålgjutningar. Till exempel, vid användning av metallformgjutning, är styvheten hos metallformen stor, och motståndet som uppstår när gjutning krymper är stor, vilket är lätt att orsaka spänningskoncentration inuti gjutningen. När stressen överskrider materialets styrka kommer sprickor att dyka upp.
OREMALELT Gjutstrukturdesign: Om det finns plötsliga förändringar i väggtjocklek och skarpa vinklar i gjutningsstrukturen kommer krympningen att vara ojämn. I dessa delar kan stressen som genereras av krympning inte släppas smidigt och är lätt att koncentrera sig, vilket resulterar i sprickor.
Krympningsporfel orsakar sprickor
Krympning och krympning: Om den flytande metallen inte fylls tillräckligt under stelningen och krympningsprocessen för stålgjutning, kommer krympning och krympning att bildas. Dessa pordefekter försvagar gjutningens effektiva lagerområde och ökar lokal stress. I den efterföljande kyl- eller användningsprocessen koncentreras stressen runt porerna, vilket är lätt att orsaka sprickor och expandera.
2. Hur minskar man krympningshastigheten för stålgjutning?
Optimera kemisk sammansättning
Justera kolinnehållet. På förutsättningen att möta gjutningens prestanda, öka på lämpligt sätt koldioxidinnehållet och använd grafitiseringsutvidgning för att kompensera för krympning.
Öka rimligt öka kiselinnehållet, förbättra flytningen av det smälta stålet, underlätta krympningskompensation under stelning och minska krympningshastigheten.
Kontrollera hällprocessen
Kontrollera strikt hälltemperaturen. På förutsättningen att säkerställa fluiditeten hos det smälta stålet, försök att minska hälltemperaturen och minska vätskekrympningen.
Optimera hällhastigheten och använd en lämplig hällhastighet för att säkerställa att det smälta stålet fyller formen smidigt för att undvika gasinmatning och lokal överhettning.
Förbättra den strukturella utformningen av gjutningar
När du utformar, försök att göra väggtjockleken på gjutningarna enhetliga, undvika plötsliga förändringar i väggtjockleken och minska krympningsskillnaden orsakad av ojämn kylning.
Ställ in rimliga risare i de tjocka delarna av gjutningarna för att ge tillräcklig flytande metall för att komplettera krympningen.
Välj lämpliga gjutmaterial och processer
Välj gjutmaterial med bra utbyte, såsom hartsand, för att minska hindrandet av gjutningen till krympningen av gjutningen.
Förvärm gjutningen, minska temperaturskillnaden mellan gjutningarna, gör kylningsprocessen enhetlig och minska krympningsspänningen.
Stärka kontrollen av stelningsprocessen
Använd lämpliga kylmetoder, såsom att ställa in kallt järn i gjutningen, för att påskynda gjutningens lokala kylhastighet, uppnå sekventiell stelning och främja krympningskompensationen för flytande metall.
På lämpligt sätt vibrera eller rör om gjutningarna för att bryta dendriterna i den smälta metallen i början av stelning, öka flytande metallens flytande och underlätta krympningskompensation.
