Die Beziehung zwischen der Schrumpfungsrate von Stahlguss und der Erzeugung von Crack -Defekten
Die 63. Ausbildung von Lao Lu Foundry Furnace -Arbeitern wurde am 26. April registriert. Der Inhalt dieses Trainings ist duktiles Eisen, weißes Gusseisen, Vermikularguss, Guss -Stahlgeschirr und Wärmebehandlungstraining
I. Ursachen für Schrumpfrate und Rissfehler in Stahlguss
1. Ursachen der Schrumpfungsrate
Physikalische Eigenschaften von Metallen
Wärmeausdehnung und Kontraktion: Während des Verfestigung und des Kühlprozesses von Stahlguss wird die Wärmebewegung zwischen Atomen geschwächt und der Atomabstand wird aufgrund der Temperaturabnahme verringert, was zu einer Schrumpfung des Metallvolumens führt.
Kristallstrukturtransformation: Während des Kühlprozesses von Gussstahl ändert sich die Kristallstruktur. Die spezifischen Volumina verschiedener Kristallstrukturen sind unterschiedlich. Wenn beispielsweise Austenit in Ferrit und Pearlit verwandelt wird, wird es von Volumenschrumpfung begleitet.
Einfluss des Verfestigungsprozesses
Flüssigschrumpfung: Von der Gießentemperatur bis zur Erstfestungstemperatur schrumpft das Flüssigkeitsmetall aufgrund der Abnahme der Temperatur im Volumen. Je höher die Gusstemperatur, desto größer ist die Flüssigkeitsschrumpfung.
Verfestigung Schrumpfung: Während der Verfestigung wird flüssiges Metall in festen Zustand. Da die Dichte von flüssigem Metall niedriger ist als die von festem Metall, tritt eine Volumenschrumpfung auf. Die Verfestigung der Schrumpfungsrate hängt mit der chemischen Zusammensetzung von Gussstahl zusammen. Zum Beispiel hat der Stahl mit einem hohen Kohlenstoffgehalt eine relativ große Verfestigung der Schrumpfungsrate.
Gussstruktur und Größe
Wandstärke: Dicke - Mandelte Gussteile kühlen langsam ab, verfestigen lange Zeit und es ist relativ schwierig, flüssiges Metall wieder aufzufüllen, sodass die Schrumpfrate möglicherweise groß ist. Darüber hinaus können Mängel wie Schrumpfhöhlen und Schrumpfporosität leicht in dicken Wänden gebildet werden, die die Schrumpfungsrate weiter beeinflussen.
Formkomplexität: Für Gussteile mit komplexen Formen ändert sich die Schrumpfungsrate aufgrund der ungleichmäßigen Kühlrate jedes Teils und der gegenseitigen Einschränkung während des Schrumpfung. Zum Beispiel für Gussteile mit dünnem - ummauerten und dick - ummauerten Verbindungen kühlt das dünne - umwandelte Teil schnell ab und festigt zuerst die Schrumpfung der dicken - ummauerten Teil, was sich zu einer abnormalen Verkleinerungsrate ergibt.
Gussbedingungen
Steifheit: Die Form hat eine hohe Steifigkeit und einen schlechten Ertrag, der die Schrumpfung des Gießens behindert, im Guss von Spannung führt und die tatsächliche Schrumpfungsrate verringert. In diesem Fall ist das Gießen jedoch anfällig für Defekte wie Risse.
Wärme Leitfähigkeit: Eine gute thermische Leitfähigkeit des Gießens beschleunigt die Kühlgeschwindigkeit des Gießens, wodurch die Oberfläche des Gießens schnell schrumpft und die Innenseite langsam schrumpfen kann, was zu ungleichmäßigem Schrumpfung führen und die Schrumpfrate beeinträchtigt.
Casting -Prozessparameter
Gießtemperatur: Eine zu hohe Gießentemperatur erhöht den Überhitzung des flüssigen Metalls, was zu einer erhöhten Flüssigkeitsschrumpfung führt und auch die Temperatur des Gusss erhöht und die Kühlgeschwindigkeit und den Schrumpfungsprozess des Gusss beeinflusst.
Gießengeschwindigkeit: Wenn die Gießengeschwindigkeit zu schnell ist, ist der Fluss des geschmolzenen Metalls im Gießen instabil, was zu lokaler Überhitzung führt, was den Verfestigungsprozess und die Verstöße auswirkt. Wenn die Gießgeschwindigkeit zu langsam ist, kann das geschmolzene Metall während des Füllverfahrens zu schnell abkühlen, was der Zusatzung der Flüssigkeitsmetall nicht förderlich ist.
2. Die kausale Beziehung zwischen Rissfehlern und Schrumpfung in Stahlguss
Schrumpfspannung verursacht Risse
Unterschiede in der Kühlgeschwindigkeit: Während des Kühlprozesses von Stahlguss weisen verschiedene Teile aufgrund von Faktoren wie Dicke und Form unterschiedliche Kühlgeschwindigkeiten auf. Die dicke Wand kühlt sich langsam ab, schrumpft später und befindet sich in einem Zugstaat. Die dünne Wand kühlt sich schnell ab, verfestigt und schrumpft zuerst und erzeugt eine Zugspannung an der dicken Wand. Wenn diese Zugspannung die Festigkeitsgrenze von Gussstahl überschreitet, treten Risse auf.
Phasenwechselspannung: Der Stahlguss wird beim Abkühlen eine Phasenänderung unterzogen, z. B. die Umwandlung von Austenit in Martensit, und das Volumen wird erweitert. Wenn die umgebenden Teile diese Ausdehnung einschränken, wird Gewebespannung erzeugt. Die Überlagerung von Gewebespannung und Schrumpfstress erhöht die Möglichkeit von Rissen.
Schrumpfungsobstruktion verursacht Risse
Behinderte Schimmel- und Kernobstruktion: Wenn die Form und der Kern eine hohe Starrheit und eine schlechte Ausbeute aufweisen, behindert sie das Schrumpfung von Stahlguss. Zum Beispiel ist bei der Verwendung von Metallformguss die Steifigkeit der Metallform groß und der Widerstand, der beim Schrumpf der Gusss groß ist, was leicht zu Spannungskonzentration innerhalb des Gusss verursacht werden kann. Wenn die Spannung die Stärke des Materials überschreitet, treten Risse auf.
Unangemessenes Design der Gussstruktur: Wenn plötzliche Wanddicke und scharfe Winkel in der Gussstruktur vorhanden sind, ist die Schrumpfung ungleichmäßig. In diesen Teilen kann die durch Schrumpfung erzeugte Spannung nicht reibungslos freigesetzt werden und ist leicht zu konzentrieren, was zu Rissen führt.
Schrumpfporenfehler verursachen Risse
Schrumpfung und Schrumpfung: Wenn das flüssige Metall während der Verfestigung und des Schrumpfungsprozesses von Stahlguss nicht genug aufgefüllt wird, werden Schrumpfung und Schrumpfung gebildet. Diese Porenfehler schwächen den effektiven Lagerbereich des Gießens und erhöhen den lokalen Stress. Bei der anschließenden Kühl- oder Gebrauchsprozess konzentriert sich die Spannung um die Poren, was leicht zu Rissen verursacht und sich ausdehnen kann.
2. Wie kann man die Schrumpfungsrate von Stahlguss reduzieren?
Chemische Zusammensetzung optimieren
Passen Sie den Kohlenstoffgehalt an. Erzielen Sie bei der Erfüllung der Leistung des Castings den Kohlenstoffgehalt angemessen und verwenden Sie die Graphitisierungsausdehnung, um Schrumpfung zu kompensieren.
Erhöhen Sie den Siliziumgehalt vernünftigerweise, verbessern Sie die Fluidität des geschmolzenen Stahls, erleichtern die Schrumpfungskompensation während der Verfestigung und verringern Sie die Schrumpfungsrate.
Steuern Sie den Gossenprozess
Strikt die Gießtemperatur steuern. Versuchen Sie bei der Prämisse, die Fluidität des geschmolzenen Stahls zu gewährleisten, die Gießentemperatur und die Verringerung der Flüssigkeitsschrumpfung.
Optimieren Sie die Gießgeschwindigkeit und verwenden Sie eine geeignete Gießgeschwindigkeit, um sicherzustellen, dass der geschmolzene Stahl das Formmaterial reibungslos füllt, um die Einnahme von Gas und die lokale Überhitzung zu vermeiden.
Verbessern Sie das strukturelle Design von Gussteilen
Versuchen Sie beim Entwerfen, die Wandstärke der Gussteile gleichmäßig zu gestalten, vermeiden Sie plötzliche Änderungen der Wandstärke und verringern Sie den durch ungleichmäßigen Abkühlung verursachten Schrumpfungsunterschied.
Stellen Sie angemessene Riser in den dicken Teilen der Gussteile ein, um ausreichend flüssiges Metall zur Ergänzung des Schrumpfung zu liefern.
Wählen Sie geeignete Gussmaterialien und -prozesse aus
Wählen Sie Gussmaterialien mit guter Ausbeute wie Harzsand aus, um die Obstruktion des Gießens auf das Schrumpfung des Gießens zu verringern.
Vorheizen Sie das Gießen, reduzieren Sie den Temperaturunterschied zwischen den Gussteilen, machen Sie den Kühlprozess gleichmäßig und verringern Sie die Schrumpfspannung.
Stärken Sie die Kontrolle des Verfestigungsprozesses
Verwenden Sie geeignete Kühlmethoden wie das Einstellen von kaltem Eisen im Gießen, um die lokale Kühlgeschwindigkeit des Gießens zu beschleunigen, eine sequentielle Verfestigung zu erzielen und die Schrumpfkompensation von Flüssigmetall zu fördern.
Angemessen vibrieren oder rühren Sie die Gussteile, um die Dendriten im geschmolzenen Metall zu Beginn der Verfestigung zu brechen, die Flüssigkeit des flüssigen Metalls zu erhöhen und die Schrumpfungskompensation zu erleichtern.
