Mik az öntött acél repedéshibáinak okai?

Az öntött acél alkatrészek repedéshibáinak kialakulása igen gyakori és összetett probléma, amely a teljes gyártási láncot érinti az olvasztástól, az öntési folyamattól a későbbi kezelésig. A repedéseket alapvetően az adott hőmérsékleten az anyag szilárdsági határát meghaladó belső feszültségek (főleg termikus és zsugorodási feszültségek) okozzák.

A repedéseket általában két kategóriába sorolják: forró és hideg repedések.

1、 A forró repedés a késői szakaszban vagy röviddel az olvadt acél megszilárdulása után következik be, amikor a fém szilárd-folyékony együttélési állapotban van, alacsony szilárdsággal és plaszticitással. Előfordulási hőmérséklet: általában a szoliduszvonal közelében (1300-1450 ° C körül). Jellemzők: A repedésszakasz erősen oxidált, feketének vagy kéknek tűnik, kanyargós és szabálytalan alakú.

fő ok:

1. Öntvények szerkezeti kialakítása: A túlzott falvastagság-különbségek és az egyenetlen átmenetek a csatlakozásoknál egyenetlen hűtést és jelentős hőterhelést eredményeznek.

2. A kiöntőrendszer ésszerűtlen kialakítása: A kifolyócső túl tömény vagy nem megfelelően van elhelyezve, ami helyi túlmelegedést okoz, ami végül az adott területen megszilárdul.

Nem fogadható tömörítés és támogatás.

3. A homokforma/mag rossz visszahúzódása: A homokforma szilárdsága túl nagy, ami akadályozza a szabad zsugorodást az öntvény megszilárdulása és zsugorodása során, ami húzófeszültséget és repedést eredményez. Ez nagyon gyakori ok.

4. Az ötvözet kémiai összetétele: Magas káros elemek, például kén (S) és foszfor (P) tartalma: Alacsony olvadáspontú szulfidokat és foszfidokat képeznek, folyékony vékony filmeket képeznek a szemcsehatárokon, nagymértékben gyengítik a szemcsék közötti kötőerőt, és rendkívül fontos tényezők, amelyek termikus repedéshez vezetnek. Szén (C) tartalom: Magas széntartalom mellett a megszilárdulási hőmérsékleti tartomány tágabb lesz, a dendritek eldurvulnak, és fokozott a termikus repedési hajlam. 5. A felszálló és a hűtővas helytelen használata: Ha a felszállócsonk túl hosszú vagy túl rövid, és a hűtővas nincs megfelelően elhelyezve, az súlyosbítja az egyenetlen hűtést.

2、 A hidegrepedés az öntvény teljes megszilárdulása és rugalmas állapotba hűtése után következik be, általában alacsony hőmérsékleten 600 °C alatt. Előfordulási hőmérséklet: alacsonyabb hőmérséklet. Jellemzők: A repedésszakasz tiszta, fémes fényű vagy enyhe oxidációs színű, a repedés viszonylag egyenes és folyamatos, egyenes vonalú.

fő ok:

1. Túlzott öntési feszültség: Hőfeszültség: az öntvény különböző részeinek inkonzisztens hűtési sebessége okozza. Zsugorodási feszültség: Az öntési zsugorodás mechanikai akadályai, amelyeket a formák, homokmagok, idomrendszerek és dobozütközők okoznak. Átalakulási feszültség: Az a feszültség, amelyet a hűtési folyamat során a fajlagos térfogat változása generál szerkezeti átalakulás (például az ausztenit martenzitté történő átalakulása) során.

2. Az acél kohászati ​​minősége: A magas gáztartalom, különösen a hidrogén (H), "hidrogén okozta repedést" okozhat, és csökkenti az anyag szívósságát. Számos nemfémes zárvány létezik: feszültségkoncentrációs pontként a zárványok jelentősen csökkenthetik az anyagok szilárdságát és repedésállóságát.

3. Idő előtti csiszolás a dobozolás során: Az öntvény még nem hűlt le kellően alacsony hőmérsékletre, és a belső feszültség sem szűnik meg teljesen, mielőtt az idő előtti vibráció és a csiszolás könnyen hidegrepedést okozhat.

4. Nem megfelelő hőkezelési folyamat: Túlzott melegítési vagy hűtési sebesség: Különösen az izzítás és a normalizáló kezelés során, ha a fűtés vagy hűtés egyenetlen, hatalmas hőkezelési feszültséget generál, amely az eredeti öntési feszültséggel szuperponál, és repedést okoz.

Oltási repedés: Ez a hidegrepedés egy speciális formája, amely a gyors hűlési sebességnek köszönhetően nagy keménységű martenzit képződik, amelyet hatalmas szerkezeti feszültség kísér, így nagyon könnyen repedhet.

Összegzés és megoldási ötletek

Ha az öntött acél alkatrészeken repedéseket találnak, az okokat szisztematikusan meg kell vizsgálni a következő szempontok szerint:

1. Kémiai összetétel: szigorúan ellenőrizni kell a káros elemek, például az S és a P tartalmát.

2. Az olvasztási eljárás: Finomítási módszereket alkalmaznak az olvadt acél gáz- és zárványtartalmának csökkentésére. 3. Öntvényszerkezet: Optimalizálja a kialakítást, hogy elkerülje a falvastagság hirtelen változásait, és használjon lekerekített átmeneteket.

4. Öntési folyamat: csonk és felszálló rendszer: ésszerűen úgy tervezték, hogy szekvenciális vagy egyidejű megszilárdulást érjen el, elkerülve a helyi túlmelegedést. Formázási homok/maghomok: Biztosítson megfelelő folyást és összecsukhatóságot. Hideg vasaló és felszállócső: Megfelelő használat a hűtési sorrend szabályozására.

5. Homok eltávolítása és tisztítása: Győződjön meg arról, hogy az öntvények kellően alacsony hőmérsékletre (például 400 °C alá) vannak hűtve a homokformában a dobozba helyezés előtt. Felszállóvezetékek vágásakor és hegesztési javítások során is el kell kerülni az újabb feszültségek keletkezését.

6. Hőkezelési folyamat: ésszerű hőkezelési előírások kidolgozása, különösen a fűtési és hűtési sebesség szabályozása. Összetett alkatrészek vagy erősen ötvözött acél alkatrészek esetén alkalmazzon lépcsős fűtési és lassú hűtési módszert.

A konkrét ok pontos meghatározásához gyakran szükséges a repedések makroszkópos és mikroszkópos morfológiai elemzése (metallográfiás vizsgálat), a folyamatok áttekintése és a kémiai összetétel elemzése kombinálni, hogy átfogó ítéletet hozzanak.