Wat is die oorsake van gegote staal kraakdefekte?

Die voorkoms van kraakdefekte in gegote staalonderdele is 'n baie algemene en komplekse probleem, wat die hele produksieketting van smelt, gietproses tot daaropvolgende behandeling behels. Krake word fundamenteel veroorsaak deur interne spannings (hoofsaaklik termiese en krimpspannings) wat die sterktelimiet van die materiaal by daardie temperatuur oorskry.

Gewoonlik word krake in twee kategorieë verdeel: warm krake en koue krake.

1、 Warm krake vind plaas in die laat stadium of kort na stolling van gesmelte staal, wanneer die metaal in 'n vastestof-vloeibare naasbestaan ​​toestand met lae sterkte en plastisiteit is. Temperatuur van voorkoms: gewoonlik naby die soliede lyn (ongeveer 1300-1450 ° C). Kenmerke: Die kraakgedeelte is erg geoksideer, lyk swart of blou, met 'n kronkelende en onreëlmatige vorm.

hoofoorsaak:

1. Strukturele ontwerp van gietstukke: Oormatige verskille in wanddikte en ongelyke oorgange by verbindings lei tot oneweredige verkoeling en aansienlike termiese spanning.

2. Onredelike ontwerp van die gietstelsel: Die toevoer is te gekonsentreer of verkeerd geposisioneer, wat lei tot plaaslike oorverhitting, wat uiteindelik in daardie area stol.

Kan nie kompressie en ondersteuning ontvang nie.

3. Swak terugtrekking van sandskimmel/kern: Die sterkte van die sandvorm is te hoog, wat sy vrye inkrimping belemmer tydens gietstolling en -krimping, wat lei tot trekspanning en krake. Dit is 'n baie algemene rede.

4. Allooi chemiese samestelling: Hoë inhoud van skadelike elemente soos swael (S) en fosfor (P): Hulle vorm lae smeltpunt sulfiede en fosfiede, vorm vloeibare dun films by korrelgrense, wat die interkorrel bindingskrag baie verswak, en is uiters belangrike faktore wat lei tot termiese krake. Koolstof (C) inhoud: Met 'n hoë koolstofinhoud word die stollingstemperatuurreeks wyer, die dendriete word grof, en daar is 'n verhoogde neiging tot termiese krake. 5. Onbehoorlike gebruik van styg- en verkoelyster: As die stygnek te lank of te kort is, en die verkoelingsyster is nie behoorlik geplaas nie, sal dit ongelyke verkoeling vererger.

2、 Koue krake vind plaas nadat die gietstuk heeltemal gestol en afgekoel het tot 'n elastiese toestand, gewoonlik in die lae-temperatuur stadium onder 600 ° C. Voorkomstemperatuur: laer temperatuur. Kenmerke: Die kraakgedeelte is skoon, met metaalglans of effense oksidasiekleur, en die kraak is relatief reguit en aaneenlopend in 'n reguitlynvorm.

hoofoorsaak:

1. Oormatige gietspanning: Termiese spanning: veroorsaak deur inkonsekwente afkoeltempo's van verskeie dele van die gietstuk. Krimpspanning: Meganiese struikelblokke vir gietkrimp wat veroorsaak word deur vorms, sandkerne, spuitstelsels en boksstoppe. Transformasiestres: Die spanning wat gegenereer word deur die verandering in spesifieke volume tydens die verkoelingsproses wanneer daar 'n strukturele transformasie is (soos austeniet wat in martensiet transformeer).

2. Metallurgiese kwaliteit van staal: Hoë gasinhoud, veral waterstof (H), kan "waterstofgeïnduseerde krake" veroorsaak en die taaiheid van die materiaal verminder. Daar is baie nie-metaal-insluitsels: as spanningskonsentrasiepunte kan insluitings die sterkte en kraakweerstand van materiale aansienlik verminder.

3. Voortydige skuur tydens boks: Die gietstuk is nog nie afgekoel tot 'n voldoende lae temperatuur nie, en die interne spanning word nie ten volle uitgeskakel voordat voortydige vibrasie en skuur maklik koue krake kan veroorsaak nie.

4. Onbehoorlike hittebehandelingsproses: Oormatige verhittings- of verkoelingstempo: Veral tydens uitgloeiing en normaliseringsbehandeling, as die verhitting of verkoeling ongelyk is, sal dit groot hittebehandelingstres opwek, wat met die oorspronklike gietspanning oorskry en krake veroorsaak.

Bluskraak: Dit is 'n spesiale vorm van koue krake, wat hoë hardheid martensiet vorm as gevolg van die vinnige afkoeltempo van blus, gepaardgaande met groot strukturele spanning, wat dit baie maklik maak om te kraak.

Opsomming en oplossingsidees

Wanneer krake in gegote staalonderdele gevind word, moet die redes sistematies uit die volgende aspekte ondersoek word:

1. Chemiese samestelling: Beheer die inhoud van skadelike elemente soos S en P streng.

2. Smeltproses: Verfyningsmetodes word gebruik om die inhoud van gasse en insluitings in die gesmelte staal te verminder. 3. Gietstruktuur: Optimaliseer die ontwerp om skielike veranderinge in wanddikte te vermy en gebruik afgeronde oorgange.

4. Gietproses: spuit- en stygstelsel: Redelik ontwerp om opeenvolgende stolling of gelyktydige stolling te bereik, en vermy plaaslike oorverhitting. Vormsand/kernsand: Verseker voldoende opbrengs en opvoubaarheid. Koue yster en riser: Behoorlike gebruik om die verkoelingsvolgorde te beheer.

5. Sand verwydering en skoonmaak: Maak seker dat die gietstukke afgekoel word tot 'n voldoende lae temperatuur (soos onder 400 ° C) in die sandvorm voor boks. By die sny van risers en sweisherstelwerk is dit ook nodig om te verhoed dat nuwe spanninge opgewek word.

6. Hittebehandelingsproses: Ontwikkel redelike hittebehandelingspesifikasies, beheer veral die verhittings- en verkoelingstempo's. Vir komplekse onderdele of hoëlegeringsstaalonderdele, gebruik 'n stapverhitting en stadige verkoelingsmetode.

Om die spesifieke oorsaak akkuraat te bepaal, is dit dikwels nodig om makroskopiese en mikroskopiese morfologie-analise van krake (metallografiese ondersoek), prosesoorsig en chemiese samestelling-analise te kombineer om 'n omvattende oordeel te maak.