Hogyan keletkeznek repedések az öntvényeken? Okok, Megelőzés, Oldatok

Bevezetés

Öntvény A repedések a fémöntvénygyártás egyik legelterjedtebb és legpusztítóbb hibája.

Súlyosan veszélyeztetik a szerkezeti integritást, dimenziós stabilitás, az öntött alkatrészek mechanikai teljesítménye és üzembiztonsága, magas selejt arányhoz vezet, megnövekedett gyártási költségek és lerövidült a berendezések élettartama.

Ipari öntvénygyártásban, A repedéseket tudományosan két exkluzív típusba sorolják a kialakulási stádium alapján, mikroszkopikus mechanizmus, morfológiai jellemzők és stresszállapot: forró repedések (forró könnyek) és hideg repedések (hideg könnyek).

Az olvadt fém végső megszilárdulási szakaszában forró repedések keletkeznek, míg az alacsony hőmérsékletű rugalmas hűtési fázisban a teljes megszilárdulás után hidegrepedések keletkeznek.

A két hibatípus makroszkopikus morfológiájában drasztikusan különbözik, mikroszkopikus expanziós mód, kiváltó okok és érzékeny ötvözetrendszerek.

Képzési mechanizmusaik és célzott felbontási stratégiáik szisztematikus ismerete elengedhetetlen az öntödei mérnökök számára az öntési folyamatok optimalizálásához, kiküszöböli a repedéshibákat és javítja a jó minőségű öntvények hozamát.

Ez a cikk a teljes dimenziós jellemzőket részletezi, formálási elvek, kulcsfontosságú indukáló tényezők és standardizált megelőzés & orvosi megoldások forró és hideg repedések öntésére.

1. Forró repedések: Képződési mechanizmus, Jellemzők és megoldások

A forró repedések tipikus, magas hőmérsékletű öntési hibák, amelyek a felületen jelentkeznek késői megszilárdulási szakaszban vagy közvetlenül a megszilárdulás után, amikor az öntvényötvözet rendkívül alacsony szilárdságot és gyenge műanyag szívósságot tart meg.

Gyakoriak az acélöntvényekben, temperöntvények és könnyűfém öntvények, és alapvetően a megszilárdulás során feloldatlan zsugorodási feszültség és termikus feszültség vezérli.

Tipikus morfológiai és szerkezeti jellemzők

A forró repedések egyedi vizuális és mikroszkopikus jellemzőkkel rendelkeznek, amelyek megkülönböztetik őket a hideg repedésektől:

Makró forma:

A repedésvonalak kanyargósak, szabálytalan és egyenetlen vastagságú, széles külső nyílást és fokozatosan szűkülő belső szakaszt mutat be jellegzetes szakadással, „részben összefüggő” törési állapot.

Felületi oxidációs jellemzők:

A repedezett felületek fémes csillogás nélkül különálló oxidrétegeket képeznek.
Az acélöntvény forró repedései csaknem feketének tűnnek, míg az alumíniumötvözet repedései a magas hőmérsékletű oxidáció miatt tompa szürke tónust mutatnak.

Mikroszkópos expanziós mód:

A forró repedések a szemcsehatárok mentén csíráznak és kitágulnak, ami az alapvető mikroszkópos azonosítási jellemzőjük.

Osztályozás:

Külső forró repedésekre és belső forró repedésekre oszlik.
Az öntvény felületén külső repedések láthatók, többnyire éles sarkokban oszlik el, hirtelen falvastagság-átmenetek és feszültségkoncentrált területek lassú lokális megszilárdulással, és súlyos esetekben akár a teljes öntvénykeresztmetszeten is áthatolhat.
Az öntvények belsejében a végső megszilárdulási zónában belső forró repedések keletkeznek, dendrites kristályszerkezetek kísérik, és ritkán terjed ki a külső felületre.

Magképző mechanizmus

Miután az olvadt fémet a formába öntik, a hő a forma falán keresztül távozik kifelé, így a megszilárdulás az öntvény felületétől kezdődik és fokozatosan befelé terjed.

A késői megszilárdulási szakaszban, A dendrites kristályok átfedik egymást, így merev szilárd vázat alkotnak, és lineáris zsugorodást kezdenek.

Ebben a szakaszban, a szomszédos dendritek között még mindig van egy vékony meg nem szilárdult folyékony fémfilm.

Ha a dendrites váz zsugorodása teljesen akadálytalan, nem keletkezik belső feszültség.

Viszont, amikor a szilárd zsugorodást külső akadályok, például homokformák korlátozzák, homokmagok és penészsúrlódás, a húzófeszültség felhalmozódik az öntvény belsejében.

Miután a húzófeszültség meghaladja az ötvözet végső szilárdságát magas hőmérsékleten, szemcseközi repedés lép fel a dendritek között.

A forró repedések előfordulása a repedés utáni folyékony fém utánpótlástól függ.

Ha elegendő mennyiségű fémolvadék pótolja a repedt hézagokat időben, hibák nem keletkeznek; ha a repedéseket nem lehet pótolni, állandó forró repedések alakulnak ki.

A széles megszilárdulási hőmérséklet-tartományú és szivacsos pasztaszerű szilárdulási jellemzőkkel rendelkező ötvözetek nagyon érzékenyek a melegrepedésre,

míg az állandó hőmérsékletű megszilárdulással rendelkező eutektikus ötvözetek a legalacsonyabb melegrepedési hajlamúak.

Kulcsfontosságú indukáló tényezők

A forró repedések kialakulása a szerkezeti tervezés együttes eredménye, olvasztási minőség és az öntési folyamat paraméterei:

1. Szerkezeti hibák: Egyenetlen falvastagság, túl kicsi belső filé, az átfedő részek túlzott elágazása, és merev keretek vagy bordaszerkezetek, amelyek blokkolják az öntvények szabad tömör zsugorodását.
2. A folyamat irracionalitásai: A zsugorodást korlátozó kapu- és felszállórendszerek nem megfelelő mérete és helyzete;
   idő előtti penészkirázódás, ami gyors és egyenetlen lehűléshez vezet; túlzott penészszilárdság rossz deformálhatóság mellett.
3. Anyag- és kémiai összetételi kérdések: Nagy lineáris zsugorodási arányú ötvözetek; túlzott alacsony olvadáspontú szennyező elemek;
   túlzott kén- és foszfortartalom az acél- és vasöntvényekben, amelyek rontják a magas hőmérsékleti szívósságot.

Szisztematikus megoldás és megelőző intézkedések

Optimalizálja az öntés szerkezeti tervezését

Szabványosítsa a szerkezeti tervezést, hogy kiküszöbölje az eredendő stresszkoncentráció kockázatait: biztosítsa az öntvények egyenletes falvastagságát, állítsa be a lekerekített átmeneti szeleteket minden éles sarkánál a zsugorodási feszültség enyhítésére,

és alkalmazzon ívelt küllőszerkezeteket a keréköntvényekhez, hogy hatékonyan oldja meg a zsugorodási ellenállást.

Az olvadt ötvözet olvasztásának minőségének javítása

Finomítási és gáztalanítási eljárások alkalmazása az oxidzárványok és az oldott gázok eltávolítására az olvadt fémből, megtisztítja az ötvözet mikroszerkezetét.

Szigorúan ellenőrizni kell a káros szennyeződések, például a kén és a foszfor tartalmát, és kerülje a túlzott alacsony olvadáspontú fázisokat, hogy stabilizálja az ötvözet magas hőmérsékletű szilárdságát és plaszticitását.

Az öntési folyamat paramétereinek optimalizálása

Végezze el a egyidejű megszilárdulás elve az összes öntvényrész hűtési sebességének kiegyensúlyozása és a hőfeszültség-különbségek minimalizálása.

A zsugorodási akadályok elkerülése érdekében ésszerű kapu- és felszállóméreteket és elrendezést tervezzen.

Hosszabbítsa meg az öntvények tartózkodási idejét a homokformában az egyenletes hőmérséklet-eloszlás elérése és a belső hőfeszültség csökkentése érdekében.

Javítsa a homokformák és homokmagok deformálhatóságát, előzetesen távolítsa el a szerszámbefogó súlyokat és a rögzítőeszközöket,

és részlegesen kiássák a redundáns fröccsöntő homokot nagy öntvényekhez a zsugorodási ellenállás csökkentése érdekében.

Szabványosítsa az öntés utáni műveletet

Kerülje el az ütközést, extrudálás és heves vibráció rázás közben, tisztítás és kezelés a magas hőmérsékletű öntvények másodlagos szakadásának megelőzése érdekében.

2. Hideg repedések: Képződési mechanizmus, Jellemzők és megoldások

A hidegrepedések alacsony hőmérsékletű szerkezeti hibák, amelyek az öntvény teljes megszilárdulása és rugalmas állapotba hűtése után keletkeznek..

Ezek akkor fordulnak elő, ha a helyi öntési húzófeszültség meghaladja az ötvözet szobahőmérsékleti határszilárdságát, és a hűtési folyamat során főként feszültség-koncentrált feszültségi zónákban oszlanak el.

Megkülönböztető morfológiai és mikroszkópos jellemzők

A hideg repedések teljesen más tulajdonságokkal rendelkeznek, mint a forró repedések, pontos vizuális és mikroszkópos azonosítást tesz lehetővé:

• Makromorfológia: A repedések egyenesek vagy redős alakúak, egységesek, karcsú és egyenletes szélesség, sima és tiszta törésvonalakkal.
• Törési állapot: A törésfelület tiszta, fémes fényű, vagy enyhe alacsony hőmérsékletű oxidációs színnel, a forró repedések durva oxidált rétege nélkül.
• Mikroszkópos mód: A hideg repedések transzgranulárisan tágulnak, a teljes öntvénykeresztmetszetbe behatolva a szemcsehatárok mentén való szétterülés helyett, ami a leglényegesebb különbség a forró repedésektől.

Képződési mechanizmus

Teljes megszilárdulás után, az öntvény rugalmas hűtési szakaszba lép.

Az egyenetlen hűtési sebesség a különböző szerkezeti részeken jelentős hőmérsékleti gradienseket generál, kiegyensúlyozatlan zsugorodási deformációt eredményezve.

Az öntvény saját merev szerkezete és külső penészállósága korlátozza, hatalmas maradék húzófeszültség halmozódik fel az alkatrész belsejében.

Amikor a helyi húzófeszültség meghaladja az ötvözet anyagának alacsony hőmérsékletű hozamát és szakítószilárdságát, transzgranuláris törés lép fel, hideg repedéseket képezve.

Fő indukáló tényezők

Ésszerűtlen öntési struktúra

Az erősen egyenetlen falvastagság inkonzisztens hűtési zsugorodást okoz; merev zárt szerkezetek és vékonyfalú & a nagymagú szerkezetek hajlamosak a korlátozott zsugorodási feszültségre, amely könnyen meghaladja az ötvözet szakítószilárdságát és repedést vált ki.

Hibás kapu- és felszállórendszer-kialakítás

Nem megfelelő befogó elhelyezés (vastag falú pozíciókban elrendezve) súlyosbítja a hűtési sebesség különbségeket és a termikus feszültség koncentrációját.

Az alulméretezett vagy nem megfelelően elhelyezett felszállók megakadályozzák az öntvények szabad zsugorodását.

A formázóhomok és a maghomok túl magas magas hőmérsékleti szilárdsága és rossz deformálhatósága tovább növeli a zsugorodási ellenállást és a húzófeszültséget.

Minősítetlen ötvözet kémiai összetétele

A túl magas szén- és ötvözetelem-tartalom növeli az ötvözet ridegségét és csökkenti az alacsony hőmérsékleten való szívósságát.

Túlzott foszfortartalom (felett 0.05%) jelentősen növeli az acélöntvények hideg ridegségét.

A szürkevas öntvények túlzott grafitosításgátló elemei növelik a zsugorodás mértékét és hidegrepedéseket okoznak.

Nem szabványos utóöntési folyamatok

Az idő előtti penészkirázódás és a magas hőmérsékletű felrázás gyors lehűléshez és éles feszültséglökéshez vezet; mechanikai ütközés és extrudálás a tisztítás és kezelés során, közvetlenül megrepednek az alacsony szívósságú öntvények.

Célzott megoldási és megelőzési stratégiák

A szerkezet- és folyamattervezés optimalizálása

Optimalizálja a falvastagság egyenletességét, adjon hozzá átmeneti szerkezeteket a merev zárt részekhez, és megszünteti a szerkezeti feszültségkoncentrációt.

Tervezze újra a kapu- és felszállórendszert, hogy elkerülje az öntvény zsugorodásának blokkolását, és egyensúlyba hozza a vastag és vékony szakaszok hűtési sebességét.

Szigorúan szabályozott ötvözet összetétel

Pontosan állítsa be az ötvözött elemek arányát, szigorúan korlátozza a rideg szennyeződések, például a foszfor tartalmát, és csökkenti az anyag hideg ridegségét az alacsony hőmérsékletű ütésállóság javítása érdekében.

Szabványosítsa a formakioldási és kezelési előírásokat

Az öntvények lassú és egyenletes lehűlése és a maradék feszültség fokozatos feloldása érdekében megfelelően hosszabbítsa meg a formatartási időt.

Kerülje el a mechanikai hatást és az extrudálást az utófeldolgozási eljárások során.

Végezze el a stresszoldó hőkezelést

Időben végezze el az öregedési hőkezelést a nagy maradék öntési feszültséggel rendelkező öntvényeknél a belső feszültség kiküszöbölése érdekében.

Végezzen másodlagos öregedéskezelést a felszállócső vágása és hegesztési javítása után, hogy megakadályozza a késleltetett hidegrepedést.

3. A repedésmegelőzés mögötti mérnöki elv

Az öntvények repedéseinek megelőzése nem szerencse vagy próba és hiba kérdése. Ez mérnöki egyensúly kérdése.

Az öntvény megreped, amikor a fém olyan szakaszban kényszerül ellenállni a húzófeszültségnek, amikor a szilárdsága túl alacsony, vagy amikor a maradékfeszültség gyorsabban halmozódik fel, mint ahogyan az anyag el tudja lazítani.

Ebből a perspektívából, minden repedés a köztük lévő láthatatlan eltérés látható eredménye termikus viselkedés, megszilárdulási viselkedés, mechanikus visszatartás, és anyagi képesség.

Az alapelv egyértelmű: az öntvényt ellenőrizni kell, hogy zsugorodjon és lehűljön, alacsony ellenállású módon, megfelelő táplálás és szerkezeti támogatás fenntartása mellett a megszilárdulás és a lehűlés sérülékeny szakaszaiban.

Ha ennek az egyensúlynak bármely része elveszik, repedés valószínűvé válik.

A repedések kialakulása stressz probléma, nem csak hiba probléma

Az öntödei gyakorlatban, a repedéseket gyakran forró vagy hideg repedésként írják le, de e felszíni osztályozások alatt ugyanaz a mechanikai igazság rejlik: az öntvény pillanatnyi erejét meghaladó feszültséget tapasztal.

During solidification, a fém részben szilárd, részben folyékony. Ez a legsérülékenyebb szakasz mind közül.

Kialakult a dendrites váz, de még nem fejlődött ki kellő rugalmassága ahhoz, hogy elviselje a nagy deformációt.

Ha a környező penész, mag, felszálló rendszer, vagy a geometria megakadályozza a szabad összehúzódást, a húzófeszültség a gyenge zónában összpontosul. Ez a forró repedés eredete.

Megszilárdulás után, az öntvény teljesen hangosnak tűnhet, de még mindig nagy hőmérsékleti gradiensek léteznek a felszín és a belső tér között.

Ahogy az alkatrész lehűl, a külső rétegek összehúzódnak először, míg a melegebb belső ellenáll ennek az összehúzódásnak. Ez maradék feszültséget generál.

Ha a stressz nem enyhül fokozatosan, meghaladhatja az anyag szobahőmérsékleti vagy közepes hőmérsékletű szilárdságát, és hidegrepedést okozhat.

Tehát az igazi mérnöki kérdés nem egyszerűen az: „Hogyan állíthatjuk meg a repedéseket?” hanem inkább: Hogyan tervezzük meg a folyamatot úgy, hogy a stressz soha ne növekedjen túl az öntvény átmeneti erején??

Az öntvényt zsugorító rendszerként kell kialakítani

Az öntvény nem merev tárgy a gyártás során. Ez egy test, amelynek kissé és folyamatosan kell változtatnia az alakját, ahogy lehűl.

A jó tervezés felismeri ezt, és nem ellene, hanem termikus összehúzódással dolgozik.

Éppen ezért a repedésálló tervezés a geometriai egyszerűséggel és a szerkezeti egységességgel kezdődik:

• A falvastagság a lehető legegyenletesebb legyen.
• Kerülni kell a hirtelen változtatásokat a szakaszon.
• Az éles belső sarkokat nagy sugarúakra kell cserélni.
• A bordák metszéspontjai, főnökök, és a karimákat inkább lágyítani kell, mint hirtelen.
• A hosszú merev kereteket szét kell bontani vagy újra kell tervezni, hogy lehetővé tegyék az összehúzódást.
• A nehéz szakaszokat nem szabad átmeneti stratégia nélkül elkülöníteni a vékonyabb szakaszoktól.

Amikor a geometria merev és szabálytalan, az öntvény beépített feszültségkoncentrátorokkal ellátott szerkezetként viselkedik.

Az eredmény nem csak a nagyobb repedési kockázat, hanem egyenetlen megszilárdulását is, lokalizált forró pontok, táplálkozási nehézség, és a maradék feszültség felhalmozódása.

Más szavakkal, a rossz geometria meghibásodások sorozatát hozza létre.

A repedésálló öntvénykialakítás ezért a zsugorodást funkcionális követelményként kezeli, nem zavaró. Hagyni kell, hogy az alkatrész kiszámíthatóan összehúzódjon.

A megszilárdulást ellenőrizni kell, nem csupán felgyorsult

Sok folyamatprobléma a hűtési sebesség félreértéséből adódik. A gyorsabb nem mindig jobb. Nem a maximális hűtési sebesség számít, de egységes és összehangolt hűtés.

Ha az egyik terület sokkal hamarabb megszilárdul, mint a másik, a korán megszilárdult terület merev burokká válik, miközben a fennmaradó rész még összehúzódik vagy táplálkozik.

Ez az egyensúlyhiány húzófeszültséget okoz. Ha az etetés elakadt vagy a héj vissza van szorítva, repedés következik.

Ezért, a tervezőnek meg kell értenie az öntvény megszilárdulási mintáját:

• Hol vannak az utoljára fagyos régiók?
• Hol fog kialakulni a hőközpont?
• Mely zónákban lesz a legnagyobb korlátozás?
• Hol táplálhatja még a folyékony fém a zsugorodást?
• Hol lesz vékony és gyenge a héj az utolsó szakaszban?

Egy robusztus öntési folyamat megpróbál olyan szilárdulási mintát létrehozni, amely szándékos és kiszámítható.

Az ötvözettől és a geometriától függően, ez irányszilárdulást jelenthet a felszállók felé, vagy egyes esetekben közel egyidejű megszilárdulás a differenciális feszültség csökkentése érdekében.

A kulcs a következetesség. Az ellenőrizetlen megszilárdulás feszültséggradienseket hoz létre; szabályozott megszilárdulás kezeli őket.

A formának és a magnak támogatnia kell az alakot, nem ellenzi az összehúzódást

A formának meg kell tartania az öntvény alakját az öntés és a kezdeti megszilárdulás során, de utána nem szabad merev bilincsként viselkednie.

Ha a homokforma vagy a mag túl erős, rossz összecsukhatóság, vagy elégtelen magas hőmérsékletű hozamú viselkedés, ellenáll az összehúzódásnak és a hőzsugorodást húzófeszültséggé alakítja.

Ez a repedés egyik leginkább figyelmen kívül hagyott forrása. A túl jó penész abban az értelemben, hogy túl merev, káros lehet.

Az ideális formarendszer kiegyensúlyozott kombinációt biztosít:

• méretstabilitás öntés közben,
• megfelelő erózióállóság,
• megszilárdulás után elegendő összecsukhatóság,
• és alacsony visszatartás a zsugorodás során.

A mag kialakítása különösen fontos üreges vagy doboz alakú öntvényeknél.

Túl nagy mag, túl kemény, vagy túl erős mechanikus merevítővé válhat az alkatrész belsejében.

Ahogy a fém összehúzódik körülötte, a feszültség a falakban összpontosul. Ha a keletkező feszültség meghaladja az ötvözet szilárdságát, az öntvény repedések, gyakran látszólag megmagyarázhatatlan módon.

A mérnöki repedésmegelőzés ezért nem csak fémspecifikációt igényel, hanem egy penészviselkedési specifikáció. A forma a mechanikai rendszer része.

Az etetést és a visszatartást egyensúlyban kell tartani

A felszállókról gyakran csak a zsugorodáskompenzációról beszélnek, de funkciójuk finomabb.

A felszállócsőnek fémet kell táplálnia a zsugorodási zónákba, de ha a kapuzó és emelkedő elrendezés helyi visszafogottságot teremt, ez is a repedési probléma részévé válhat.

Egy jó takarmányozási rendszernek kell lennie:

• folyékony fémet szállít az utolsó megszilárdulási területekre,
• kerülje az elszigetelt forró pontok beszorulását,
• megakadályozza a kapu korai lefagyását,
• és ne zárja be az öntvényt egy merev feszültségmezőbe.

Ha túl korán fagy be egy kapu, blokkolhatja az öntvény természetes összehúzódását.

Ha egy felszálló vagy adagoló úgy van elhelyezve, hogy mechanikusan korlátozza a zsugorodást, az öntvény a csatlakozási tartomány közelében elszakadhat.

Ez különösen akkor gyakori, ha nagy merevségi eltérés van az öntőtest és a csatlakoztatott adagolórendszer között..

Az elv itt kritikus: a fém adagolása és a zsugorodási feszültség feloldása egyaránt szükséges, de ezek nem ugyanazok.

Egy olyan folyamat, amely jól táplálkozik, de visszafogja az összehúzódást, még megrepedhet. A tervezésnek mindkét funkciót egyszerre kell végrehajtania.

A maradék feszültséget csökkenteni kell, mielőtt repedés keletkezne

Nem minden repedés jelenik meg azonnal. Egyes öntvények sértetlenül lépnek ki a formából, és a felrázás során később megrepednek, tisztítás, megmunkálás, vagy kezelése.

Ez azt jelenti, hogy az öntvény maradék feszültséget tartalmazott, amely még nem oldódott fel teljesen.

A maradék stressz bizonyos mértékig elkerülhetetlen, de a nagysága szabályozható. A fő mérnöki eszközök a:

• egységes metszetkialakítás,
• megfelelő penész összecsukhatóság,
• szabályozott hűtés a formában,
• megfelelő rázási időzítés,
• stresszoldó hőkezelés,
• és megszilárdulás után gondos kezelés.

A feszültségmentesítő hőkezelés célja nem az alkatrész alakjának megváltoztatása, hanem a belső feszültséget biztonságosabb szintre csökkenteni.

Nagy feszültségű öntvényekhez, gyakran ez a különbség a stabil alkatrész és a késleltetett repedés között.

Nagy vagy összetett öntvényekben, a feszültségmentesítés különösen fontos, mert a hőmérsékleti gradiensek és a szakaszok változása általában nagyobb.

Ilyen esetekben, az öntvény méretstabilnak tűnhet, miközben veszélyes belső feszültséget visel.

A megmunkálás után eltávolít egy támasztófelületet vagy megnyit egy zárt feszültségpályát, a repedés hirtelen megjelenhet.

Az anyagválasztásnak meg kell felelnie a geometriának és a folyamatnak

Repedésálló eljárás csak akkor lehetséges, ha az ötvözet viselkedése kompatibilis az alkatrésztervezéssel és az öntödei eljárással.

Egyes ötvözeteknek szélesebb a szilárdulási tartománya, alacsonyabb forró hajlékonyság, vagy nagyobb összehúzódási érzékenység.

Ezek az ötvözetek tökéletesen megfelelőek lehetnek az egyik geometriában, és erősen repedésre hajlamosak egy másikban.

Ez azt jelenti, hogy az ötvözet kiválasztása nem választható el a tervezéstől. A mérnöknek mérlegelnie kell:

• megszilárdulási tartomány,
• forró könnyezés érzékenység,
• lineáris zsugorodás,
• hajlékonyság a félszilárd fázisban,
• szívósság megszilárdulás után,
• rideg elemekre való érzékenység,
• és a szennyeződések, például a kén vagy a foszfor hatása.

Az éles átmenetekkel és erős visszafogottsággal rendelkező geometria repedéstűrőbb ötvözetet igényel, mint egy egyszerű, egyenletesen tagolt rész.

Hasonlóképpen, egy ismert melegrepedés-érzékenységű ötvözetnél módosítani kell a kapuzást, alsó visszatartás, javított penész összecsukhatóság, vagy lassabban szabályozott hűtés.

Gyakorlatban, sok repedési probléma nem oldható meg önmagában a folyamathangolással. Néha az anyagnak változnia kell, vagy a kialakítást lazítani kell, hogy illeszkedjen az ötvözet valós viselkedéséhez.

A megszilárdulás utáni kezelés a repedésgátló rendszer része

A repedésmegelőzés nem ér véget, amikor a fém megfagy. A casting még mindig meghiúsulhat shakeout közben, vágás, őrlés, robbantás, vagy a szállítás.

Miután az alkatrész megszilárdult, még mindig törékeny lehet a nagy maradékfeszültség miatt, alacsony hőmérsékleti szívósság, vagy rejtett mikrorepedések.

Ezért, az utószilárdítási műveleteket a kohászati ​​folyamat részeként kell kezelni:

• a shakeout ne legyen túl korai,
• az alkatrészeket nem szabad leejteni vagy megütni,
• a kapu eltávolítását ellenőrizni kell,
• a megmunkálás során kerülni kell a hirtelen erőkifejtést,
• és a tárolásnak meg kell akadályoznia a terhelések egymásra helyezését vagy a hajlítási feszültséget.

Ez különösen fontos nagy vékonyfalú öntvényeknél és merev, hosszú fesztávú öntvényeknél. Ezek az alkatrészek robusztusnak tűnhetnek, de meglepően érzékenyek lehetnek a helyi ütésekre vagy hajlításokra.

4. Fő különbségek a forró és hideg repedések között

5. Következtetés

Az öntvényeken repedések keletkeznek, mert a fém zsugorodik, megszilárdít, és visszafogottan lehűtjük. Amikor ez a korlátozás nagyobb feszültséget hoz létre, mint amit az ötvözet elvisel, az öntés szétszakad.

Forró repedések megszilárdulása során jelennek meg, általában szabálytalanokkal, oxidált, szemcseközi jellemzők.

Hideg repedések későbbi lehűlés során jelennek meg, általában olyan egyenesebb, tisztító, a maradék feszültség okozta átmenő vastagságú törések.

A jogorvoslat ugyanolyan szisztematikus: az öntvénytervezés javítása, csökkenti a stresszkoncentrációt, optimalizálja a megszilárdulást, válassza ki a megfelelő ötvözetkémiát, javítja a penész összecsukhatóságát, szabályozza a rázási időt, és szükség esetén alkalmazzon stresszoldó hőkezelést.

Gyakorlatban, nem az a legjobb repedésmentes öntvény, amelyik „legerősebb” a formában, hanem az, amelyik zsugorodik egy ellenőrzött, kiegyensúlyozott, és kiszámítható módon.