Introducere în defectele comune ale materialelor metalice
Principalele defecte ale produselor turnate includ segregarea, porii, contracția și porozitatea, incluziunile, fisurile, barierele la rece și alte defecte.
1, segregare
Segregarea - fenomenul compoziției chimice inegale în turnare. Segregarea face ca performanța pieselor turnate să fie inegală și poate provoca deșeuri în cazuri grave.
Segregarea poate fi împărțită în două categorii: micro-segregare și macro-segregare.
Segregarea intragranulară (cunoscută și sub denumirea de segregare a ramurilor) - se referă la compoziția chimică inegală a fiecărei părți a bobului de cristal, care este un fel de micro segregare. În procesul de cristalizare a aliajului care formează o soluție solidă, numai atunci când atomii sunt complet difuzați în condiții de răcire foarte lente, se pot obține boabe de cristal cu compoziție chimică uniformă. În condiții reale de turnare, rata de solidificare a aliajului este relativ rapidă, iar atomii nu pot fi suficient difuzați. În acest fel, compoziția chimică a boabelor cultivate într-o manieră dendritică trebuie să fie inegală. Pentru a elimina segregarea intragranulară, turnarea poate fi reîncălzită la temperatură ridicată și păstrată mult timp, astfel încât atomii să se difuzeze complet. Această metodă de tratament termic se numește recoacere prin difuzie.
Segregarea densității (denumită anterior segregarea gravitațională specifică) - se referă la compoziția chimică inegală a părților superioare și inferioare ale turnării, care este un fel de macro segregare. Când densitatea elementelor de aliere constituente este foarte diferită, după ce turnarea este complet solidificată, majoritatea elementelor cu densitate redusă sunt concentrate în partea superioară, iar elementele cu densitate mare sunt mai concentrate în partea inferioară. Pentru a preveni segregarea densității, amestecați complet sau accelerați răcirea metalului topit în timpul turnării, astfel încât elementele de diferite densități să nu poată fi separate în timp. Există multe tipuri de macrosegregare. Pe lângă segregarea densității, există segregare pozitivă, segregare inversă, segregare în formă de V și segregare de bandă.
2, stomate
În procesul de solidificare a metalului, solubilitatea gazului scade brusc și este dificil să scapi din metalul solid cu un grad ridicat de solidificare și să rămâi în topitură pentru a forma porii. Diferite de forma cavităților de contracție, stomatele sunt în general rotunde, ovale sau lungi, distribuite individual sau în serie, cu pereți interiori netezi. Gazele obișnuite din gaură sunt H2, CO, H2o, CO2 etc. În funcție de poziția în care apar porii în lingou, acestea sunt împărțite în pori interni, pori subcutanați și pori de suprafață. Existența porilor reduce volumul efectiv și densitatea lingoului. Deși poate fi comprimat și deformat după prelucrare, este greu de sudat, rezultând defecte cum ar fi jupuire, vezicule, găuri de sticlă și fisuri în produs.
3. Contracție și contracție
Metalul se micșorează în volum în timpul procesului de solidificare, topitura nu poate fi completată la timp și găurile de contracție apar în locul final de solidificare, care se numește cavitate de contracție sau porozitate de contracție. Cavitățile de contracție mari și concentrate se numesc cavități de contracție concentrate, cavitățile de contracție mici și împrăștiate se numesc porozitate de contracție, iar porozitatea de contracție care apare în limitele granulelor și între dendrite se numește porozitate de contracție microscopică.
Suprafața cavității de contracție este în cea mai mare parte neuniformă, aproximativ zimțată, iar cavitatea de contracție dintre limita granulelor și dendrite este adesea unghiulară. Unele găuri de contracție sunt adesea umplute de gazul precipitat, iar pereții găurilor sunt relativ netezi. În acest moment, găurile de contracție sunt, de asemenea, pori. Adesea însoțit de substanțe cu punct de topire scăzut. Găurile de contracție apar în zona centrală a secțiunii. Găurile de contracție de pe capul scaunului sunt în mare parte conice, cu suprafețe interioare neuniforme sau structuri cristaline grosiere. Cavitățile de contracție intermitente situate în mijloc sunt în mare parte pori de formă neregulată. Interiorul este uneori umplut cu gaz precipitat în timpul solidificării metalului, iar suprafața este relativ netedă. Este adesea dificil să sudăm și să formăm delaminare și bule în procesarea ulterioară. Apropierea cavității de contracție este, de asemenea, ușor de cauzat concentrația de stres și fisuri în timpul prelucrării.
Porozitatea de contracție este adesea distribuită în apropierea centrului secțiunii sau a întregii secțiuni și, uneori, apare în apropierea cavității de contracție, cu pori mici împrăștiați distribuiți în limitele granulelor sau golurile dendritei. Unele contracții mici sunt dificil de detectat cu ochiul liber și pot fi detectate numai cu ajutorul unui sub-microscop sau a unui test de presiune a apei. Porozitatea are ca rezultat o structură metalică necompactă, care reduce foarte mult proprietățile mecanice și rezistența la coroziune a aliajului.
Dimensiunea cavității de contracție și a zonei de porozitate de contracție este legată de coeficientul de contracție de solidificare a aliajului, de fluiditatea lichidului metalic, de lățimea intervalului de temperatură de cristalizare, de dimensiunea secțiunii transversale a lingoului, de temperatura de turnare și de solidificare. condiții. Cu cât coeficientul de contracție de solidificare al aliajului este mai mare, cu atât dimensiunea secțiunii lingoului este mai mare, cu atât va fi mai gravă cavitatea de contracție. Cu cât intervalul de temperatură de cristalizare a aliajului&# 39 este mai îngust și fluiditatea acestuia este mai bună, cu atât cavitatea de contracție este mai concentrată. În schimb, cu cât temperatura de cristalizare a aliajului&# 39 este mai extinsă și cu cât este mai extinsă zona de tranziție a cristalizării în timpul solidificării, cu atât este mai ușor să se formeze porozitatea de contracție.
Principalele motive pentru cavitatea de contracție și porozitatea de contracție sunt: procesul de topire nerezonabil, temperatura scăzută de turnare, alimentarea slabă și tăierea; rezistență ridicată la răcire și viteză rapidă de turnare: design nerezonabil al matriței, capac de conservare a căldurii prea scăzut și umed: Cristalul din aliaj are o gamă largă de temperaturi ale pielii și fluiditate slabă.
4. Incluziune
Obiectele metalice sau nemetalice care au o interfață evidentă cu substratul și diferă foarte mult în ceea ce privește performanța se numesc incluziuni.
Conform naturii incluziunilor, acesta poate fi împărțit în două tipuri: incluziuni metalice și incluziuni nemetalice. Incluziunile metalice se referă la cristalele primare ale diferiților compuși metalici care sunt insolubili în metalul de bază și în particulele de metal pur, cu punct de topire ridicat, care nu sunt topite și metalele străine diferite; incluziunile nemetalice includ oxizi, sulfuri, carburi, fluxuri, zgură, acoperiri și căptușeli ale cuptorului Resturi și silicat etc.
Conform diferitelor surse de incluziuni, incluziunile endogene și incluziunile exogene pot fi împărțite. Incluziunile endogene pot exista într-o stare liberă sau într-o stare de combinare cu metalul de bază pentru a forma un compus sau pot fi o combinație de diverse impurități.
Cristalele primare sau metalele pure ale compușilor metalici cu punct de topire ridicat precipitați în incluziunile endogene sunt în mare parte particule regulate, blocuri, fulgi sau ace, iar distribuția lor este extrem de neuniformă. Compușii metalici cu punct de topire scăzut sunt adesea precipitați de-a lungul limitelor granulelor sau între axa dendritei sub formă de margele, sfere, rețele sau filme. În timpul prelucrării sub presiune, incluziunile cu plasticitate bună pot fi alungite și deformate de-a lungul direcției de prelucrare, iar incluziunile cu plasticitate slabă rămân sub formă de turnare sau se rup în particule mai mici, care sunt distribuite în lanțuri intermitente de-a lungul direcției de prelucrare.
Incluziunile străine sunt îndepărtate de pe căptușeala cuptorului și din scule în timpul procesului de producție. De obicei sunt groase și au forme incerte. Deoarece are o compoziție și o organizare chimică complet diferite de matrice, poate fi găsită în funcție de diferite culori și condiții de coroziune în timpul fracturii sau tăierii.
5. Crăpătură
Fisurile produse în procesul de solidificare a metalelor se numesc fisuri fierbinți; fisurile produse după solidificare se numesc fisuri reci. Fisurile distrug integritatea metalului. Cu excepția câtorva care pot fi îndepărtate prin prelucrare în timp util, acestea se vor extinde de obicei de-a lungul zonei de concentrare a stresului în timpul procesării și utilizării ulterioare și, în cele din urmă, vor duce la fisuri.
Crăparea la cald este atunci când lingoul nu s-a solidificat complet sau s-a solidificat și există o cantitate mică de fază de topire scăzută între limitele granulelor și dendrite, datorită lichidului, contracției solide și contracției de solidificare a metalului sunt împiedicate, atunci când contracția tensiunea depășește rezistența sau linia curentă a metalului Se formează atunci când contracția este mai mare decât alungirea aliajului. În funcție de diferitele locații, fisurile termice pot fi împărțite în fisuri de suprafață, fisuri centrale, fisuri radiale și fisuri transversale laterale. Fisurile termice se extind în mare parte de-a lungul limitei granulelor, cu răsuciri neregulate și ramuri, adesea cu ramuri, și poate exista un film de oxid în fisură sau o ușoară culoare de oxidare la suprafață.
Factorii care afectează fisurarea termică includ natura aliajului (coeficientul de contracție de solidificare a aliajului&# 39, rezistența la temperatură ridicată a pielii etc.), procesul de turnare și structura lingoului. Anumite elemente și impuritățile insolubile ale punctului de topire scăzut din aliaj pot crește semnificativ tendința de fisurare la cald. Rata de răcire a lingourilor semi-continue este mai mare, deci are o tendință mult mai mare la crăparea la cald decât lingourile de matriță din fier. Creșterea vitezei de turnare în timpul turnării va crește, de asemenea, tendința de fisurare la cald. Din perspectiva structurii lingoului, cu cât dimensiunea secțiunii transversale este mai mare, cu atât este mai ușoară. S-a produs fisurarea termică.
Crăparea la rece se produce atunci când lingoul este răcit la o stare elastică cu o temperatură mai scăzută. Dacă există o diferență mare de temperatură între interiorul și exteriorul lingoului, stresul de contracție poate fi concentrat în unele zone slabe. Odată ce stresul depășește limita de rezistență și plasticitate a metalului, lingoul va apărea crăpând la rece. Caracteristicile fisurilor reci sunt în mare parte fisuri trans-cristaline, iar cele mai multe dintre ele se extind în linie dreaptă. Fisurile sunt regulate, drepte și drepte. Fisurile reci se dezvoltă adesea din fisurile fierbinți.
Cauza directă a turnării fisurilor este existența stresului de turnare. Cauzele sunt: temperatura necorespunzătoare a turnării, viteza rapidă, rata de răcire excesivă sau scăzută, răcirea neuniformă; proces necorespunzător de turnare continuă; aliajul în sine are fragilitate și rezistență fierbinte Slab; selectarea nerezonabilă a agentului de acoperire sau a lubrifiantului; proiectare slabă, deformare sau instalare necorespunzătoare a matrițelor, creuzetelor, consolelor, țevilor de turnare etc.
6, partiție rece
Apariția ridurilor sau defectelor stratificate pe suprafața lingoului sau apariția discontinuității metalice în interiorul lingoului se numește colectiv partiție rece.
Suprafața exterioară a lingoului spațiat la rece este neuniformă, straturile nu sunt continue, secțiunea transversală este stratificată și există adesea defecte, cum ar fi filmul de oxid și găurile de gaz asociate în mijloc.
În funcție de formă, bariera la rece poate fi împărțită în două tipuri: tip sertizat și tip laminat. Când temperatura de turnare este scăzută, filmul condensat produs de suprafața metalului topit nu reușește să fuzioneze cu metalul turnat ulterior, rezultând o barieră ondulată la frig. Partițiile reci stivuite sunt mai frecvente. Acest lucru se datorează faptului că presiunea statică a metalului topit este mai mare decât tensiunea superficială a metalului și rezistența filmului de oxid. Metalul topit străpunge filmul de oxid și intră în peretele matriței, dar răcirea puternică, la sol, face ca fluiditatea metalului să fie foarte rapidă. Prin urmare, nu poate fi fuzionat cu filmul de oxid condensat pentru a forma o barieră laminată la frig.
Partiția rece este împărțită în partiția rece de suprafață, partiția rece subcutanată și partiția rece centrală în funcție de diferitele părți ale aspectului.
Motivul barierei la rece: temperatura scăzută de turnare, presiunea ridicată a apei de răcire, viteza instabilă de turnare, fluctuațiile mari ale nivelului lichidului, întreruperea intermediară a debitului și alimentarea slabă sunt factori importanți pentru formarea barierei la rece; bariera severă la rece de la suprafață se extinde în lingou. Provoacă, de asemenea, partiție rece subcutanată: proiectarea nerezonabilă a peretelui interior al matriței și selectarea necorespunzătoare a materialului poate duce, de asemenea, la apariția partiției reci.
Paravanul rece este unul dintre defectele comune ale lingourilor, care afectează integritatea suprafeței metalice și interne și va afecta procesarea și utilizarea și va provoca fisuri și alte defecte ale suprafeței în cazuri severe.
7 Boabe inegale
Fenomenul diferențelor mari în mărimea granulelor la diferite părți ale lingoului se numește denivelări ale boabelor.
Cele comune sunt: linia centrală a cristalului plăcii se abate de la centru, cristalele coloane groase de pe ambele părți, diferența de direcție este mare, cristalele coloane sunt răsucite și direcția este dezordonată; lingourile rotunde sunt cristale columnare foarte excentrice, local mari, iar boabele de cristal locale sunt mici; cristale suspendate sau alte boabe anormal de grosiere.
Principalele motive: peretele interior al matriței este aspru, matrița este deformată și acoperirea lubrifiantului este distribuită inegal; diferența de rezistență la răcire este mare, debitul apei de răcire este neuniform, unghiul de tragere este nerezonabil și direcția este dezordonată: timp lung de turnare, temperatură de turnare Răcire scăzută, lentă etc.
8. Alte defecte de suprafață
Defectele comune de suprafață ale lingourilor includ: cicatrici, suprafețe cu gropi, gropi, bavuri, dungi longitudinale, plăci orizontale etc.
(1) Fidea de cânepă
Diferite nereguli la suprafața lingoului se numesc pitting. Există adesea proeminențe granulare și vezicule pe suprafața denivelată, însoțite de vopsea, agent de acoperire, oxid și alte murdării. Principalele motive sunt temperatura scăzută de turnare și viteza mică; peretele interior al matriței nu este neted sau agentul de acoperire nu este bun; pâlnia este blocată și așa mai departe.
(2) Bava
Fenomenul proeminențelor metalice ascuțite la suprafață, colțuri și colțuri ale lingoului se numește bav. Principalul motiv este că peretele interior al matriței nu este neted; calitatea dalei de turnare continuă a plăcii goale nu este bună.
(3) Dungi longitudinale
Proeminențele sau depresiunile benzii longitudinale continue sau intermitente de pe suprafața lingoului se numesc striații longitudinale.
Principalul motiv este că peretele interior al matriței este forat cu metal sau cu alți oxizi sau caneluri care produc abraziune; golul de asamblare al căptușelii este mare.
(4) Panglica de turnare continuă cu un proces de întindere-oprire pe placă are nereguli periodice mari la suprafață, care se numește placă.
Motivul principal este procesul de tragere și oprire necorespunzătoare sau deformarea cristalizatorului și a mucegaiului.
Luoyang Yujie Industry& Trade Co.Ltd, situat în orașul Luoyang, una dintre principalele baze industriale grele din China. Suntem specializați în producția de rulmenți, piese de mașini non-standard, mașini-unelte. Pentru rulmenți, putem oferi rulment cu role transversale, rulment rotativ, rulment YRT, rulment cu secțiune subțire, rulment cu șurub cu bile, rulment cu bile, etc. Pentru piesele mașinii nestandardizate, putem produce angrenaje, arbori, pinioane, matrițe, role , scripete, piese pentru mașini de extracție, etc. conform desenului și cerințelor clientului. Pentru mașinile-unelte, oferim centru de mașină verticală CNC, strung orizontal CNC, alezare CNC și mașină de frezat, alezare tip CNC de podea și freză.
Dacă aveți interese, nu ezitațiContactează-neși salutăm cu căldură clienții și prietenii care ne vizitează
Luoyang Yujie Industry&lificator; Trade Co., Ltd.
Tel: +86-379-80865527
Fax: +86-379-65136562
E-mail: sales@yujieindustry.com
ADAUGĂ: Parcul industrial Jianxi, orașul Luoyang, Henan, China
https://www.yogiemachinery.com/products
Site-ul web: https: //www.yogiemachinery.com
