Hubungan antara laju penyusutan baja tuang dan timbulnya cacat retak
Pelatihan pekerja tungku pengecoran Lao Lu yang ke 63 telah didaftarkan pada tanggal 26 April. Isi dari pelatihan ini adalah pelatihan besi ulet, besi cor putih, besi cor vermicular, peleburan baja tuang dan perlakuan panas
I. Penyebab laju susut dan cacat retak pada coran baja
1. Penyebab tingkat penyusutan
Sifat fisik logam
Ekspansi dan Kontraksi Termal: Selama proses pemadatan dan pendinginan coran baja, gerakan termal antara atom melemah dan jarak atom berkurang karena penurunan suhu, yang mengakibatkan penyusutan volume logam.
Transformasi Struktur Kristal: Selama proses pendinginan baja cor, struktur kristal akan berubah. Volume spesifik dari struktur kristal yang berbeda berbeda. Misalnya, ketika austenite diubah menjadi ferit dan pearlite, itu akan disertai dengan penyusutan volume.
Pengaruh proses pemadatan
Penyusutan cair: Dari suhu tuang hingga suhu solidifikasi, logam cair menyusut dalam volume karena penurunan suhu. Semakin tinggi suhu tuang, semakin besar penyusutan cairan.
Penyusutan Solidifikasi: Selama tahap pemadatan, logam cair berubah menjadi keadaan padat. Karena kepadatan logam cair lebih rendah dari logam padat, penyusutan volume akan terjadi. Laju penyusutan solidifikasi terkait dengan komposisi kimia baja cor. Misalnya, baja cor dengan kandungan karbon tinggi memiliki laju penyusutan yang relatif besar.
Struktur dan ukuran casting
Ketebalan dinding: tebal - coran berdinding dingin secara perlahan, koko untuk waktu yang lama, dan relatif sulit untuk mengisi kembali logam cair, sehingga laju penyusutan mungkin besar. Selain itu, cacat seperti rongga penyusutan dan porositas penyusutan mudah terbentuk di dinding tebal, yang selanjutnya mempengaruhi laju susut.
Bentuk kompleksitas: Untuk coran dengan bentuk kompleks, laju penyusutan akan berubah karena laju pendinginan yang tidak rata dari setiap bagian dan pembatasan timbal balik selama penyusutan. Misalnya, untuk casting dengan koneksi berdinding- - {1} {{2 {2} {{3} {{2} dengan cepat, membatasi penyusutan {- {{4} yang tebal, yang mengakibatkan laju penyusutan yang tidak normal.
Kondisi casting
Kekakuan: Cetakan memiliki kekakuan yang tinggi dan hasil yang buruk, yang akan menghambat penyusutan casting, menyebabkan stres di dalam casting, dan mengurangi laju penyusutan yang sebenarnya. Namun, dalam hal ini, casting rentan terhadap cacat seperti retakan.
Konduktivitas termal: Konduktivitas termal yang baik dari casting akan mempercepat kecepatan pendinginan casting, menyebabkan permukaan casting menyusut dengan cepat dan bagian dalamnya menyusut perlahan, yang dapat menyebabkan penyusutan yang tidak rata dan mempengaruhi laju penyusutan.
Parameter proses casting
Suhu tuang: Suhu tuang yang terlalu tinggi akan meningkatkan superheat logam cair, yang menyebabkan peningkatan penyusutan cair, dan juga akan meningkatkan suhu casting, mempengaruhi kecepatan pendinginan dan proses penyusutan casting.
Kecepatan tuang: Jika kecepatan tuang terlalu cepat, aliran logam cair dalam casting akan tidak stabil, menyebabkan panas berlebih lokal, mempengaruhi proses pemadatan dan keseragaman penyusutan; Jika kecepatan tuang terlalu lambat, logam cair dapat dingin terlalu cepat selama proses pengisian, yang tidak kondusif untuk suplementasi penyusutan logam cair.
2. Hubungan kausal antara cacat retak dan penyusutan dalam coran baja
Stres penyusutan menyebabkan retak
Perbedaan dalam Kecepatan Pendinginan: Selama proses pendinginan coran baja, bagian yang berbeda memiliki kecepatan pendinginan yang berbeda karena faktor -faktor seperti ketebalan dan bentuk. Dinding tebal itu dingin, menyusut kemudian, dan dalam keadaan tarik; Dinding tipis mendingin dengan cepat, mengeras dan menyusut terlebih dahulu, dan menghasilkan tegangan tarik di dinding tebal. Ketika tegangan tarik ini melebihi batas kekuatan baja cor, retakan akan terjadi.
Tegangan Perubahan Fase: Baja cor akan mengalami perubahan fase saat pendinginan, seperti transformasi austenite ke martensit, dan volume akan berkembang. Jika bagian -bagian yang dipadatkan di sekitarnya membatasi ekspansi ini, tegangan jaringan akan dihasilkan. Superposisi stres jaringan dan stres penyusutan meningkatkan kemungkinan retakan.
Penyusutan obstruksi menyebabkan retak
Cetakan yang terhambat dan obstruksi inti: Jika cetakan dan inti memiliki kekakuan tinggi dan hasil yang buruk, itu akan menghambat penyusutan coran baja. Misalnya, saat menggunakan cetakan cetakan logam, kekakuan cetakan logam besar, dan resistensi yang ditemui ketika casting menyusut besar, yang mudah menyebabkan konsentrasi tegangan di dalam casting. Ketika stres melebihi kekuatan material, retakan akan muncul.
Desain struktur pengecoran yang tidak masuk akal: Jika terjadi perubahan mendadak pada ketebalan dinding dan sudut tajam pada struktur pengecoran, penyusutan akan tidak merata. Pada bagian tersebut tegangan yang ditimbulkan akibat penyusutan tidak dapat dilepaskan dengan lancar dan mudah terkonsentrasi sehingga mengakibatkan terjadinya retakan.
Cacat pori penyusutan menyebabkan retakan
Penyusutan dan penyusutan: Jika logam cair tidak diisi ulang secara cukup selama proses pemadatan dan penyusutan coran baja, akan terjadi penyusutan dan penyusutan. Cacat pori-pori ini akan melemahkan area bantalan efektif pengecoran dan meningkatkan tegangan lokal. Pada proses pendinginan atau penggunaan selanjutnya, tekanan terkonsentrasi di sekitar pori-pori, sehingga mudah menyebabkan retak dan mengembang.
2. Bagaimana cara mengurangi tingkat penyusutan coran baja?
Mengoptimalkan komposisi kimia
Sesuaikan kandungan karbon. Atas premis memenuhi kinerja casting, meningkatkan kandungan karbon dengan tepat dan menggunakan ekspansi grafitisasi untuk mengimbangi penyusutan.
Meningkatkan kandungan silikon secara wajar, meningkatkan fluiditas baja cair, memfasilitasi kompensasi penyusutan selama pemadatan, dan mengurangi laju penyusutan.
Kontrol proses penuangan
Kontrol secara ketat suhu tuang. Dengan premis memastikan fluiditas baja cair, cobalah untuk mengurangi suhu tuang dan mengurangi penyusutan cair.
Optimalkan kecepatan tuang dan gunakan kecepatan tuang yang sesuai untuk memastikan bahwa baja cair mengisi cetakan dengan lancar untuk menghindari jebakan gas dan kepanasan lokal.
Tingkatkan desain struktural coran
Saat mendesain, cobalah untuk membuat ketebalan dinding dari coran seragam, hindari perubahan tiba -tiba dalam ketebalan dinding, dan kurangi perbedaan penyusutan yang disebabkan oleh pendinginan yang tidak rata.
Tetapkan anak tangga yang wajar di bagian tebal coran untuk menyediakan logam cair yang cukup untuk menambah penyusutan.
Pilih bahan casting yang sesuai dan proses
Pilih bahan casting dengan hasil yang baik, seperti pasir resin, untuk mengurangi obstruksi casting hingga penyusutan casting.
Panaskan casting, kurangi perbedaan suhu antara coran, buat proses pendingin seragam, dan kurangi tegangan penyusutan.
Memperkuat kontrol proses solidifikasi
Gunakan metode pendinginan yang tepat, seperti mengatur besi dingin dalam casting, untuk mempercepat kecepatan pendinginan lokal casting, mencapai pemadatan berurutan, dan mempromosikan kompensasi penyusutan logam cair.
Getikan atau aduk coran secara tepat untuk memecahkan dendrit dalam logam cair pada awal pemadatan, tingkatkan fluiditas logam cair, dan memfasilitasi kompensasi penyusutan.
