Composizione chimica irregolare
Separazione della composizione: durante il processo di fusione, a causa della complessità del processo di solidificazione, la segregazione della composizione chimica è soggetta a verificarsi nel casting. La temperatura di cambio di fase e il cambio di fase i prodotti delle leghe in diverse aree di composizione chimica sono diverse e anche la variazione del volume durante la variazione di fase è diversa. Questa differenza provoca lo stress di cambio di fase tra parti diverse.
Influenza degli elementi di impurità: la presenza di elementi di impurità cambierà le caratteristiche del cambiamento di fase della lega. Le impurità possono ostacolare o promuovere il processo di cambio di fase, causando comportamenti di cambiamento di fase diversi in diverse parti della lega, generando così lo stress del cambiamento di fase.
Influenza del cambio di fase del fusione Stress sulla qualità del fusione
Portando a una ridotta precisione dimensionale
Lo stress di cambio di fase causerà variazioni di volume irregolari nel casting durante il processo di cambio di fase, con conseguenti variazioni delle dimensioni complessive o locali delle deviazioni di casting e dimensionali. Ad esempio, in alcune parti del fusione di precisione, le variazioni dimensionali causate dallo stress di cambio di fase possono rendere le parti incapaci di soddisfare i requisiti di montaggio e aumentare il tasso di rottami.
Causa cracking dei getti
Quando lo stress di cambio di fase supera il limite di resistenza del materiale di fusione alla temperatura corrispondente, nella fusione appariranno le crepe. La generazione di crepe non solo causerà difetti nell'aspetto del casting, ma più seriamente ridurrà notevolmente le proprietà meccaniche e la durata del casting, rendendo facile che il casting si rompa dalla fessura quando è sotto carico, con conseguente fallimento dell'intero componente.
Provoca organizzazione irregolare
Lo stress del cambio di fase influisce sulla trasformazione organizzativa all'interno del casting, rendendo irregolare l'organizzazione metallografica di varie parti del casting. Ad esempio, in alcuni getti in acciaio in lega, lo stress di cambio di fase può causare la formazione di grani grossolani in alcune aree, mentre i grani fine si formano in altre aree. Diverse dimensioni del grano e morfologie organizzative renderanno le proprietà meccaniche dell'anisotropico del casting, riducendo le prestazioni complete del casting.
Genera stress residuo
Se lo stress di cambio di fase non viene completamente rilasciato dopo che il casting è stato raffreddato, esiste nel casting sotto forma di stress residuo. Lo stress residuo causerà il casting dimensionalmente instabile a causa della ridistribuzione dello stress durante la successiva elaborazione e uso, influenzando la conservazione dell'accuratezza delle parti. Inoltre, lo stress residuo sarà anche sovrapposto allo stress da lavoro, riducendo la resistenza alla fatica e la resistenza alla corrosione dello stress della fusione, rendendo la fusione più inclini alle crepe di fatica e alle crepe di corrosione dello stress durante l'uso.
Stress di restringimento del casting
Cause di restringimento dello stress nei getti
Restringimento in metallo liquido
CAMBIAMENTO DEL VOLUME: durante il processo di raffreddamento dalla temperatura di versamento alla temperatura di solidificazione, il metallo liquido si riducerà in forma liquida e il volume diminuirà gradualmente. Quando il metallo liquido scorre e si riempie nello stampo, se è limitato dallo stampo, nel nucleo, ecc. E non può restringere liberamente, lo stress verrà generato all'interno del metallo liquido.
Processo di riempimento: durante il processo di riempimento, c'è attrito tra il metallo liquido e la parete dello stampo, nonché la resistenza a flusso del metallo liquido nella cavità dello stampo, che ostacolerà il restringimento libero del metallo liquido, generando così lo stress di rimprigion.
Restringimento della solidificazione
Riduzione del cambiamento di fase: quando il metallo si solidifica, cambia da liquido a solido e si verificherà un restringimento del volume. Ad esempio, quando il metallo puro si solidifica, la formazione della struttura cristallina renderà gli atomi più strettamente disposti, con conseguente riduzione del volume. Quando le leghe si solidificano, il restringimento è più complicato a causa della transizione di più fasi. Se il restringimento viene ostacolato, verrà generato lo stress.
Ordine di solidificazione: per getti con forme complesse e spessore della parete irregolare, l'ordine di solidificazione di parti diverse è diverso. La parte che si solidifica prima ostacolerà il restringimento della parte che si solidifica in seguito e la parte che si solidifica in seguito genererà stress di trazione dalla parte che si solidifica per primo durante la riduzione, formando così lo stress di rimprigion.
Restringimento a stato solido
Espansione termica e contrazione: dopo che la fusione si solidifica, mentre continua a raffreddarsi a temperatura ambiente, il metallo solido si riducerà a causa del principio di espansione termica e contrazione. A questo punto, il casting ha già una certa forza e rigidità. Se il restringimento è limitato dallo stampo, dal nucleo, dalla struttura della fusione stessa o da altri fattori esterni, verrà generata lo stress di restringimento.
Vincoli strutturali: la progettazione strutturale del casting influenzerà il suo restringimento a stato solido. Ad esempio, i getti con strutture complesse, come quelle con costole di rinforzo, boss, ecc., Sono reciprocamente limitati e non possono ridursi liberamente durante la contrazione a stato solido, che produrrà un grande stress di restringimento.
Influenza di stampi e core
Scarsa cessione: la redizione di muffe e nuclei si riferisce alla loro capacità di deformarsi mentre il casting si restringe, riducendo così la capacità di ostacolare il restringimento del casting. Se la proletta dello stampo e del nucleo non è buona, come l'uso di un materiale con maggiore rigidità o una compattezza troppo elevata, ostacolerà seriamente il restringimento della fusione, con conseguente aumento dello stress di restringimento.
Resistenza residua: durante il processo di raffreddamento della fusione, l'adesione o l'attrito possono verificarsi tra lo stampo e il nucleo e la fusione, che aumenterà la resistenza al restringimento della fusione e genererà lo stress di rimprigioni.
Impatto dello stress di restringimento dei getti sulla qualità del fusione:
Causare deviazione dimensionale
Lo stress di restringimento causerà un restringimento irregolare della fusione durante il processo di raffreddamento, con conseguente deviazione tra le dimensioni della fusione e le dimensioni del design. Per i getti con elevati requisiti di precisione, come le lame del motore aeronautico, la deviazione dimensionale può rendere le parti incapaci di soddisfare i requisiti di montaggio e influire sulle prestazioni dell'intera attrezzatura.
I getti con forme complesse hanno diverse sollecitazioni di restringimento in diverse parti, il che causerà la rotazione e la deformazione della fusione, aumentando ulteriormente la deviazione dimensionale.
Causare il casting cracking
Quando lo stress di restringimento supera il limite di resistenza del materiale di fusione, la fusione si romperà. Le microcrack diventeranno una fonte di concentrazione di stress, si espanderanno gradualmente nell'uso successivo e ridurranno la capacità di cuscinetto della fusione.
Le crepe superficiali influiscono sulla qualità dell'aspetto della fusione, mentre le crepe interne sono difficili da rilevare e causano improvvise rotture durante l'uso, con conseguenti gravi conseguenze. Ad esempio, le crepe nel blocco cilindro di un motore dell'auto possono causare guasti al motore.
