Ano ang mga sanhi ng cast steel crack defects?

Ang paglitaw ng mga crack defect sa cast steel parts ay isang napaka-pangkaraniwan at kumplikadong problema, na kinabibilangan ng buong production chain mula sa smelting, casting process hanggang sa kasunod na treatment. Ang mga bitak ay pangunahing sanhi ng mga panloob na stress (pangunahin ang thermal at shrinkage stress) na lumalampas sa limitasyon ng lakas ng materyal sa temperaturang iyon.

Karaniwan, ang mga bitak ay nahahati sa dalawang kategorya: mga mainit na bitak at malamig na mga bitak.

1、 Ang mainit na pag-crack ay nangyayari sa huling yugto o sa ilang sandali pagkatapos ng solidification ng tinunaw na bakal, kapag ang metal ay nasa solid-liquid coexistence state na may mababang lakas at plasticity. Temperatura ng paglitaw: karaniwang malapit sa linya ng solidus (sa paligid ng 1300-1450 ° C). Mga Tampok: Ang seksyon ng crack ay malubhang na-oxidized, lumilitaw na itim o asul, na may paikot-ikot at hindi regular na hugis.

pangunahing dahilan:

1. Structural na disenyo ng mga casting: Ang labis na pagkakaiba sa kapal ng pader at hindi pantay na paglipat sa mga koneksyon ay nagreresulta sa hindi pantay na paglamig at makabuluhang thermal stress.

2. Hindi makatwirang disenyo ng sistema ng pagbuhos: Ang sprue ay masyadong puro o hindi maayos na nakaposisyon, na nagreresulta sa lokal na sobrang pag-init, na kalaunan ay tumitibay sa lugar na iyon

Hindi makatanggap ng compression at suporta.

3. Hindi magandang pag-urong ng sand mold/core: Masyadong mataas ang lakas ng sand mold, na humahadlang sa libreng pag-urong nito sa panahon ng casting solidification at shrinkage, na nagreresulta sa tensile stress at cracking. Ito ay isang napakakaraniwang dahilan.

4. Alloy chemical composition: Mataas na nilalaman ng mga mapaminsalang elemento tulad ng sulfur (S) at phosphorus (P): Bumubuo sila ng low melting point sulfides at phosphides, na bumubuo ng mga likidong manipis na pelikula sa mga hangganan ng butil, na lubhang nagpapahina sa intergranular bonding force, at lubhang mahalagang mga salik na humahantong sa thermal cracking. Nilalaman ng Carbon (C): Sa mataas na nilalaman ng carbon, ang hanay ng temperatura ng solidification ay nagiging mas malawak, ang mga dendrite ay nagiging magaspang, at mayroong mas mataas na tendensya para sa thermal cracking. 5. Maling paggamit ng riser at cooling iron: Kung ang riser neck ay masyadong mahaba o masyadong maikli, at ang cooling iron ay hindi nailagay nang maayos, ito ay magpapalala sa hindi pantay na paglamig.

2、 Ang malamig na pag-crack ay nangyayari pagkatapos na ang paghahagis ay ganap na tumigas at lumamig sa isang nababanat na estado, kadalasan sa mababang temperatura na yugto sa ibaba 600 ° C. Pangyayari na temperatura: mas mababang temperatura. Mga Tampok: Ang seksyon ng crack ay malinis, na may metal na kinang o bahagyang kulay ng oksihenasyon, at ang crack ay medyo tuwid at tuloy-tuloy sa isang tuwid na linya na hugis.

pangunahing dahilan:

1. Labis na stress sa paghahagis: Thermal stress: sanhi ng hindi pare-parehong rate ng paglamig ng iba't ibang bahagi ng casting. Stress sa pag-urong: Mga mekanikal na hadlang sa pag-urong ng pag-cast na dulot ng mga molds, sand core, sprue system, at box stop. Transformation stress: Ang stress na nabuo sa pamamagitan ng pagbabago sa partikular na volume sa panahon ng proseso ng paglamig kapag mayroong structural transformation (tulad ng austenite na nagiging martensite).

2. Metallurgical na kalidad ng bakal: Ang mataas na nilalaman ng gas, lalo na ang hydrogen (H), ay maaaring magdulot ng "hydrogen induced cracking" at mabawasan ang tigas ng materyal. Mayroong maraming mga non-metallic inclusions: bilang stress concentration points, inclusions ay maaaring makabuluhang bawasan ang lakas at crack resistance ng mga materyales.

3. Premature sanding sa panahon ng boxing: Ang paghahagis ay hindi pa lumalamig sa isang sapat na mababang temperatura, at ang panloob na stress ay hindi ganap na naalis bago ang napaaga na vibration at sanding ay madaling maging sanhi ng malamig na pag-crack.

4. Hindi wastong proseso ng paggamot sa init: Sobrang bilis ng pag-init o paglamig: Lalo na sa panahon ng pagsusubo at pag-normalize ng paggamot, kung ang pag-init o paglamig ay hindi pantay, bubuo ito ng malaking stress sa paggamot sa init, na magpapatong sa orihinal na stress ng paghahagis at magiging sanhi ng pag-crack.

Quenching crack: Ito ay isang espesyal na anyo ng cold cracking, na bumubuo ng mataas na hardness martensite dahil sa mabilis na rate ng paglamig ng quenching, na sinamahan ng malaking structural stress, na ginagawang napakadaling ma-crack.

Buod at mga ideya sa solusyon

Kapag ang mga bitak ay natagpuan sa mga bahagi ng cast steel, ang mga dahilan ay dapat na sistematikong sinisiyasat mula sa mga sumusunod na aspeto:

1. Komposisyon ng kemikal: Mahigpit na kontrolin ang nilalaman ng mga mapaminsalang elemento gaya ng S at P.

2. Proseso ng pagtunaw: Ang mga pamamaraan ng pagpino ay ginagamit upang mabawasan ang nilalaman ng mga gas at mga inklusyon sa tinunaw na bakal. 3. Istraktura ng paghahagis: I-optimize ang disenyo upang maiwasan ang mga biglaang pagbabago sa kapal ng pader at gumamit ng mga rounded transition.

4. Proseso ng paghahagis: sistema ng sprue at riser: Makatuwirang idinisenyo upang makamit ang sunud-sunod na solidification o sabay-sabay na solidification, pag-iwas sa lokal na overheating. Molding sand/core sand: Tiyaking sapat ang yielding at collapsibility. Cold iron at riser: Wastong paggamit upang makontrol ang pagkakasunud-sunod ng paglamig.

5. Pag-alis at paglilinis ng buhangin: Tiyakin na ang mga casting ay pinalamig sa isang sapat na mababang temperatura (tulad ng mas mababa sa 400 ° C) sa amag ng buhangin bago ang boksing. Kapag ang pagputol ng mga risers at pag-aayos ng welding, kinakailangan din na maiwasan ang pagbuo ng mga bagong stress.

6. Proseso ng paggamot sa init: Bumuo ng makatwirang mga detalye ng paggamot sa init, lalo na kontrolin ang mga rate ng pag-init at paglamig. Para sa mga kumplikadong bahagi o mga bahagi ng bakal na may mataas na haluang metal, magpatibay ng isang hakbang na pagpainit at mabagal na paraan ng paglamig.

Upang tumpak na matukoy ang partikular na dahilan, madalas na kinakailangan upang pagsamahin ang macroscopic at microscopic morphology analysis ng mga bitak (metallographic examination), proseso ng pagsusuri, at chemical composition analysis upang makagawa ng komprehensibong paghatol.