Ako vznikajú praskliny v odliatkoch? Príčiny, Prevencia, Roztoky

Zavedenie

Odlievanie praskliny sú jednou z najbežnejších a najničivejších chýb pri výrobe kovových odliatkov.

Vážne narúšajú štrukturálnu integritu, dimenzionnosť, mechanický výkon a prevádzková bezpečnosť liatych komponentov, čo vedie k vysokej miere šrotu, zvýšené výrobné náklady a skrátená životnosť zariadenia.

Vo výrobe priemyselných odliatkov, trhliny sú vedecky rozdelené do dvoch exkluzívnych typov na základe štádia vzniku, mikroskopický mechanizmus, morfologické znaky a stav napätia: horúce trhliny (slzy) a studené trhliny (studené slzy).

V konečnom štádiu tuhnutia roztaveného kovu vznikajú horúce trhliny, pričom trhliny za studena vznikajú po úplnom stuhnutí počas nízkoteplotnej elastickej ochladzovacej fázy.

Tieto dva typy defektov sa výrazne líšia v makroskopickej morfológii, režim mikroskopickej expanzie, hlavné príčiny a citlivé zliatinové systémy.

Systematické porozumenie ich formovacích mechanizmov a cielených stratégií rozlíšenia je nevyhnutné pre zlievarenských inžinierov na optimalizáciu procesov odlievania, eliminovať trhliny a zlepšiť medzu klzu vysokokvalitných odliatkov.

Tento článok rozvádza plnorozmerné charakteristiky, formačné princípy, kľúčové indukujúce faktory a štandardizované preventívne & opravné riešenia na odlievanie trhlín za tepla a trhlín za studena.

1. Horúce trhliny: Formačný mechanizmus, Charakteristiky a riešenia

Trhliny za horúca sú typické chyby odlievania pri vysokej teplote, ktoré sa objavujú pri štádiu neskorého tuhnutia alebo bezprostredne po stuhnutí, keď si odlievacia zliatina zachováva extrémne nízku pevnosť a zlú plastickú húževnatosť.

Sú bežné v oceľových odliatkoch, odliatky z kujnej liatiny a odliatky z ľahkých zliatin, a sú v podstate poháňané neuvoľneným napätím zmršťovania a tepelným namáhaním počas tuhnutia.

Typické morfologické a štrukturálne charakteristiky

Horúce trhliny majú jedinečné vizuálne a mikroskopické vlastnosti, ktoré ich odlišujú od studených trhlín:

Makro tvar:

Trhliny sú kľukaté, nepravidelná a nerovnomerná hrúbka, predstavuje široký vonkajší otvor a postupne sa zužujúci vnútorný úsek s typickým trhaním, „čiastočne spojený“ stav zlomeniny.

Vlastnosti povrchovej oxidácie:

Trhlinové povrchy tvoria zreteľné oxidové vrstvy bez kovového lesku.
Trhliny pri odlievaní ocele za tepla sa javia takmer čierne, zatiaľ čo praskliny z hliníkovej zliatiny vykazujú matný šedý odtieň v dôsledku oxidácie pri vysokej teplote.

Režim mikroskopickej expanzie:

Horúce trhliny klíčia a rozširujú sa pozdĺž hraníc zŕn, čo je ich základný mikroskopický identifikačný znak.

Klasifikácia:

Delí sa na vonkajšie horúce trhliny a vnútorné horúce trhliny.
Na povrchu odliatku sú viditeľné vonkajšie trhliny, väčšinou rozmiestnené v ostrých rohoch, prudké prechody hrúbky steny a oblasti sústredené na napätie s pomalým lokálnym tuhnutím, a v ťažkých prípadoch môže dokonca preniknúť celým prierezom odliatku.
V zóne konečného tuhnutia vo vnútri odliatkov vznikajú vnútorné horúce trhliny, sprevádzané dendritickými kryštálovými štruktúrami, a zriedka sa rozšíria na vonkajší povrch.

Mechanizmus tvorby jadra

Po naliatí roztaveného kovu do formy, teplo sa odvádza von cez stenu formy, takže tuhnutie začína od povrchu odliatku a postupne sa rozširuje dovnútra.

V štádiu neskorého tuhnutia, dendritické kryštály sa prekrývajú a vytvárajú tuhú pevnú kostru a začínajú lineárne zmršťovanie.

V tejto fáze, medzi susednými dendritmi stále existuje tenký nestuhnutý tekutý kovový film.

Ak je zmršťovanie dendritického skeletu úplne bez prekážok, nevznikne žiadne vnútorné napätie.

Avšak, keď je pevné zmrštenie obmedzené vonkajšími bariérami, ako sú pieskové formy, pieskové jadrá a trenie plesní, ťahové napätie sa hromadí vo vnútri odliatku.

Akonáhle napätie v ťahu prekročí konečnú pevnosť zliatiny pri vysokých teplotách, medzi dendritmi dochádza k intergranulárnemu praskaniu.

Výskyt horúcich trhlín závisí od doplnenia tekutého kovu po prasknutí.

Ak dostatočné množstvo roztaveného kovu vyplní prasknuté medzery včas, vady sa nevytvoria; ak sa trhliny nedajú doplniť, vzniknú trvalé horúce trhliny.

Zliatiny so širokým rozsahom teplôt tuhnutia a špongiovitými pastovitými vlastnosťami tuhnutia sú vysoko náchylné na praskanie za tepla,

zatiaľ čo eutektické zliatiny s tuhnutím pri konštantnej teplote majú najnižšiu tendenciu k praskaniu za tepla.

Kľúčové indukujúce faktory

Vznik horúcich trhlín je kombinovaným výsledkom konštrukčného návrhu, kvalita tavenia a parametre procesu odlievania:

1. Konštrukčné chyby: Nerovnomerná hrúbka steny, príliš malé vnútorné filety, nadmerné rozvetvenie prekrývajúcich sa častí, a pevné rámové alebo rebrové štruktúry, ktoré blokujú voľné pevné zmršťovanie odliatkov.
2. Procesné iracionality: Nesprávna veľkosť a poloha vtokových a stúpacích systémov, ktoré obmedzujú zmršťovanie;
   predčasné vytrasenie formy, ktoré vedie k rýchlemu a nerovnomernému chladeniu; nadmerná pevnosť formy so zlou deformovateľnosťou.
3. Problémy s materiálom a chemickým zložením: Zliatiny s vysokou lineárnou rýchlosťou zmršťovania; nadmerné nečistoty s nízkou teplotou topenia;
   nadmerný obsah síry a fosforu v oceľových a železných odliatkoch, ktorý zhoršuje húževnatosť pri vysokých teplotách.

Systematické riešenie a preventívne opatrenia

Optimalizujte konštrukčný dizajn odlievania

Štandardizujte konštrukčný návrh, aby ste eliminovali vlastné riziká koncentrácie napätia: zabezpečiť rovnomernú hrúbku steny odliatkov, nastavte zaoblené prechodové zaoblenia vo všetkých ostrých rohoch, aby ste tlmili napätie pri zmrašťovaní,

a prijať zakrivené štruktúry lúčov pre odliatky kolies, aby sa účinne uvoľnila odolnosť proti zmršťovaniu.

Zlepšite kvalitu tavenia roztavenej zliatiny

Prijať procesy rafinácie a odplynenia na odstránenie oxidových inklúzií a rozpusteného plynu v roztavenom kove, vyčistiť mikroštruktúru zliatiny.

Prísne kontrolujte obsah škodlivých nečistôt, ako je síra a fosfor, a vyhnúť sa nadmerným nízkotavným fázam, aby sa stabilizovala pevnosť a plasticita zliatiny pri vysokej teplote.

Optimalizujte parametre procesu odlievania

Implementovať princíp simultánneho tuhnutia na vyrovnanie rýchlosti ochladzovania všetkých odliatkov a minimalizáciu rozdielov tepelného namáhania.

Navrhnite primerané rozmery a usporiadanie vtokov a stúpačiek, aby ste predišli prekážke zmršťovania.

Predĺžte dobu zotrvania odliatkov v pieskovej forme, aby ste dosiahli rovnomerné rozloženie teploty a znížili vnútorné tepelné namáhanie.

Zlepšite deformovateľnosť pieskových foriem a pieskových jadier, vopred odstráňte upínacie závažia formy a upevňovacie zariadenia,

a čiastočne vykopať prebytočný formovací piesok pre veľké odliatky na zníženie odolnosti proti zmršťovaniu.

Štandardizácia operácie po odlievaní

Vyhnite sa kolízii, vytláčanie a prudké vibrácie počas otriasania, čistenie a manipulácia, aby sa zabránilo sekundárnemu trhaniu vysokoteplotných odliatkov.

2. Studené trhliny: Formačný mechanizmus, Charakteristiky a riešenia

Studené trhliny sú nízkoteplotné štrukturálne defekty, ktoré vznikajú po úplnom stuhnutí odliatku a jeho ochladení do elastického stavu.

Vyskytujú sa vtedy, keď miestne ťahové napätie pri odlievaní prekročí konečnú pevnosť zliatiny pri izbovej teplote, a sú distribuované hlavne v zónach napätia sústredených počas procesu chladenia.

Rozlišovanie morfologických a mikroskopických znakov

Studené trhliny majú úplne iné charakteristiky ako horúce trhliny, umožňujúce presnú vizuálnu a mikroskopickú identifikáciu:

• Makromorfológia: Trhliny sú rovné alebo v tvare záhybov s jednotným, štíhla a konzistentná šírka, vyznačujúce sa hladkými a úhľadnými lomovými líniami.
• Stav zlomeniny: Povrch lomu je čistý so zjavným kovovým leskom alebo miernou nízkoteplotnou oxidačnou farbou, bez hrubej oxidovanej vrstvy horúcich trhlín.
• Mikroskopický režim: Studené trhliny sa rozširujú transgranulárnym spôsobom, prenikanie cez celý prierez odliatku namiesto šírenia pozdĺž hraníc zŕn, čo je najpodstatnejší rozdiel od horúcich trhlín.

Formačný mechanizmus

Po úplnom stuhnutí, odliatok vstupuje do štádia elastického chladenia.

Nerovnomerná rýchlosť chladenia naprieč rôznymi konštrukčnými časťami vytvára výrazné teplotné gradienty, čo má za následok nevyváženú deformáciu zmršťovania.

Obmedzené vlastnou tuhou štruktúrou odliatku a odolnosťou voči vonkajšej forme, vo vnútri súčiastky sa hromadí obrovské zvyškové ťahové napätie.

Keď lokálne napätie v ťahu prekročí medzu klzu pri nízkej teplote a pevnosť v ťahu zliatinového materiálu, dochádza k transgranulárnej zlomenine, vytváranie studených trhlín.

Hlavné vyvolávajúce faktory

Nerozumná štruktúra odlievania

Výrazne nerovnomerná hrúbka steny spôsobuje nekonzistentné zmršťovanie chladením; tuhé uzavreté konštrukcie a tenkostenné & konštrukcie s veľkým jadrom sú náchylné na obmedzené namáhanie zmršťovaním, ktorý ľahko prekročí pevnosť v ťahu zliatiny a spustí praskanie.

Chybný dizajn systému vrát a stúpačiek

Nesprávne umiestnenie vložky (usporiadané na miestach s hrubými stenami) zhoršuje rozdiely rýchlosti chladenia a koncentráciu tepelného napätia.

Poddimenzované alebo nesprávne umiestnené stúpačky blokujú voľné zmršťovanie odliatkov.

Príliš vysoká pevnosť pri vysokých teplotách a slabá deformovateľnosť formovacieho piesku a jadrového piesku ďalej zvyšujú odolnosť proti zmršťovaniu a ťahové napätie.

Nekvalifikované chemické zloženie zliatiny

Príliš vysoký obsah uhlíkových a zliatinových prvkov zvyšuje krehkosť zliatiny a znižuje húževnatosť pri nízkych teplotách.

Nadmerný obsah fosforu (cez 0.05%) výrazne zvyšuje krehkosť oceľových odliatkov za studena.

Nadmerné antigrafitizačné prvky v odliatkoch zo sivej liatiny zvyšujú objem zmršťovania a vyvolávajú studené trhliny.

Neštandardné procesy po odlievaní

Predčasné vytrasenie formy a vytrasenie pri vysokej teplote vedie k rýchlemu ochladeniu a prudkému nárastu napätia; mechanické kolízie a vytláčanie pri čistení a manipulácii priamo praskajú odliatky s nízkou húževnatosťou.

Stratégie cieleného riešenia a prevencie

Optimalizujte štrukturálny a procesný dizajn

Optimalizujte rovnomernosť hrúbky steny, pridať prechodové konštrukcie pre tuhé uzavreté časti, a eliminovať koncentráciu štrukturálneho napätia.

Prerobte systém vtoku a stúpačky, aby ste zabránili blokovaniu zmršťovania odliatku a vyrovnali rýchlosť chladenia hrubých a tenkých častí.

Prísne kontrolujte zloženie zliatiny

Presne upravte pomery zliatinových prvkov, prísne obmedziť obsah krehkých nečistôt, ako je fosfor, a znížiť krehkosť materiálu za studena, aby sa zlepšila rázová húževnatosť pri nízkych teplotách.

Štandardizujte špecifikácie uvoľňovania foriem a manipulácie

Správne predĺžte dobu zdržania formy, aby ste dosiahli pomalé a rovnomerné chladenie odliatkov a postupne uvoľnili zvyškové napätie.

Zabráňte mechanickému nárazu a vytláčaniu v postupoch následného spracovania.

Implementujte tepelné ošetrenie na zmiernenie stresu

Vykonajte tepelné spracovanie starnutím včas pre odliatky s veľkým zvyškovým napätím pri odlievaní, aby sa eliminovalo vnútorné napätie.

Vykonajte ošetrenie sekundárnym starnutím po rezaní stúpačky a oprave zvárania, aby ste zabránili oneskorenému praskaniu za studena.

3. Inžiniersky princíp prevencie trhlín

Prevencia trhlín na odliatkoch nie je otázkou šťastia alebo pokusov a omylov. Je to otázka inžinierskej rovnováhy.

Odliatok praskne, keď je kov nútený vydržať ťahové napätie v štádiu, keď je jeho pevnosť príliš nízka, alebo keď sa zvyškové napätie hromadí rýchlejšie, ako ho materiál dokáže uvoľniť.

Z tohto pohľadu, každá trhlina je viditeľným výsledkom neviditeľného nesúladu medzi nimi tepelné správanie, solidifikácia, mechanické obmedzenie, a materiálne schopnosti.

Základný princíp je jednoduchý: odliatok sa musí nechať kontrolovane zmrštiť a vychladnúť, nízkoodporovým spôsobom, pri zachovaní dostatočného zásobovania a štrukturálnej podpory počas zraniteľných štádií tuhnutia a ochladzovania.

Ak dôjde k strate akejkoľvek časti tejto rovnováhy, praskanie sa stáva pravdepodobným.

Tvorba trhlín je stresový problém, nielen problém s defektom

V zlievárenskej praxi, trhliny sú často opísané ako horúce trhliny alebo studené trhliny, ale pod týmito klasifikáciami povrchu sa skrýva rovnaká mechanická pravda: odliatok zažíva stres, ktorý presahuje jeho okamžitú pevnosť.

Počas tuhnutia, kov je čiastočne tuhý a čiastočne tekutý. Toto je najkrehkejšie štádium zo všetkých.

Vytvorila sa dendritická kostra, ale ešte si nevyvinul dostatočnú ťažnosť, aby toleroval veľkú deformáciu.

Ak je okolitá pleseň, jadro, stúpacieho systému, alebo geometria bráni voľnej kontrakcii, ťahové napätie sa koncentruje v slabej zóne. To je pôvod horúceho praskania.

Po tuhnutí, odliatok sa môže zdať úplne zdravý, ale stále existujú veľké teplotné gradienty medzi povrchom a interiérom.

Ako sa časť ochladzuje, vonkajšie vrstvy sa zmršťujú ako prvé, zatiaľ čo teplejšie vnútro sa tomuto zmršťovaniu bráni. To vytvára zvyškové napätie.

Ak sa stres neuvoľňuje postupne, môže prekročiť pevnosť materiálu pri izbovej teplote alebo pri strednej teplote a spôsobiť praskanie za studena.

Skutočná inžinierska otázka teda nie je len „Ako zastavíme praskliny?“ ale skôr: Ako navrhneme proces tak, aby sa stres nikdy nezvýšil nad dočasnú silu odliatku?

Odliatok musí byť navrhnutý ako zmršťovací systém

Odliatok nie je pri výrobe pevným predmetom. Je to teleso, ktoré pri ochladzovaní musí mierne a priebežne meniť tvar.

Dobrý dizajn si to uvedomuje a pracuje s tepelnou kontrakciou namiesto proti nej.

Preto dizajn odolný voči prasklinám začína geometrickou jednoduchosťou a štrukturálnou jednotnosťou:

• Hrúbka steny by mala byť čo najrovnomernejšia.
• Treba sa vyhnúť náhlym zmenám v sekcii.
• Ostré vnútorné rohy by mali byť nahradené veľkorysými polomermi.
• Priesečníky rebier, šéf, a príruby by mali byť skôr zmäkčené ako náhle.
• Dlhé pevné rámy by mali byť rozbité alebo prerobené, aby umožnili kontrakciu.
• Ťažké úseky by nemali byť izolované od tenších úsekov bez prechodovej stratégie.

Keď je geometria tuhá a nepravidelná, odliatok sa správa ako konštrukcia so zabudovanými koncentrátormi napätia.

Výsledkom nie je len vyššie riziko praskania, ale aj nerovnomerné tuhnutie, lokalizované horúce miesta, ťažkosti s kŕmením, a akumuláciu zvyškového napätia.

Inými slovami, zlá geometria vytvára kaskádu porúch.

Dizajn odliatku odolný voči praskaniu preto považuje zmršťovanie za funkčnú požiadavku, nie na obtiaž. Časť musí byť predvídateľne kontrahovaná.

Tuhnutie musí byť kontrolované, nielen zrýchlené

Mnoho procesných problémov pochádza z nepochopenia rýchlosti chladenia. Rýchlejšie nie je vždy lepšie. Nie je dôležitá maximálna rýchlosť chladenia, ale rovnomerné a koordinované chladenie.

Ak jedna oblasť stuhne oveľa skôr ako druhá, skorá stuhnutá oblasť sa stáva tuhou škrupinou, zatiaľ čo zostávajúca časť sa stále sťahuje alebo kŕmi.

Táto nerovnováha vytvára napätie v ťahu. Ak je kŕmenie zablokované alebo je škrupina obmedzená, nasleduje praskanie.

Z tohto dôvodu, konštruktér musí rozumieť vzoru tuhnutia odliatku:

• Kde sú posledné mraziace oblasti?
• Kde vznikne tepelné centrum?
• Ktoré zóny budú mať najvyššiu zdržanlivosť?
• Kde môže tekutý kov ešte podporovať zmršťovanie?
• Kde bude škrupina tenká a slabá počas záverečnej fázy?

Robustný proces odlievania sa snaží vytvoriť vzor tuhnutia, ktorý je zámerný a predvídateľný.

V závislosti od zliatiny a geometrie, to môže znamenať smerové tuhnutie smerom k stúpačkám, alebo v niektorých prípadoch takmer simultánne tuhnutie na zníženie diferenciálneho napätia.

Kľúčom je konzistencia. Nekontrolované tuhnutie vytvára gradienty napätia; riadené tuhnutie ich zvláda.

Forma a jadro by mali podporovať tvar, nebrániť kontrakcii

Forma musí držať tvar odliatku počas odlievania a počiatočného tuhnutia, ale potom by sa nemal správať ako tuhá svorka.

Ak má piesková forma alebo jadro nadmernú pevnosť, slabá skladateľnosť, alebo nedostatočné správanie pri vysokej teplote, odoláva kontrakcii a premieňa tepelné zmršťovanie na ťahové napätie.

Toto je jeden z najviac prehliadaných zdrojov praskania. Pleseň, ktorá je „príliš dobrá“ v zmysle, že je príliš tuhá, môže byť škodlivá.

Ideálny systém foriem poskytuje vyváženú kombináciu:

• rozmerová stálosť pri liatí,
• primeraná odolnosť proti erózii,
• dostatočná stlačiteľnosť po stuhnutí,
• a nízke obmedzenie počas zmršťovania.

Konštrukcia jadra je obzvlášť dôležitá pri dutých alebo krabicových odliatkoch.

Príliš veľké jadro, príliš ťažké, alebo príliš silné sa môžu stať mechanickou výstužou vo vnútri dielu.

Ako sa kov okolo nej sťahuje, stres sa koncentruje v stenách. Ak výsledné napätie presiahne pevnosť zliatiny, odliatok praská, často zdanlivo nevysvetliteľným spôsobom.

Prevencia technických trhlín preto nevyžaduje len špecifikáciu kovu, ale špecifikácia správania plesní. Forma je súčasťou mechanického systému.

Kŕmenie a zadržiavanie musia byť v rovnováhe

O stúpačkách sa často hovorí len z hľadiska kompenzácie zmršťovania, ale ich funkcia je jemnejšia.

Stúpačka musí privádzať kov do zmršťovacích zón, ale ak usporiadanie vtoku a stúpania vytvára miestne obmedzenie, môže sa tiež stať súčasťou problému praskania.

Dobrý kŕmny systém by mal:

• dodávať tekutý kov do oblastí posledného tuhnutia,
• vyhnúť sa zachytávaniu izolovaných horúcich miest,
• zabrániť predčasnému zamrznutiu vrát,
• a neuzamknúť odliatok do tuhého napäťového poľa.

Ak brána zamrzne príliš skoro, môže blokovať prirodzené sťahovanie odliatku.

Ak je stúpačka alebo podávač umiestnený tak, že mechanicky obmedzuje zmršťovanie, odliatok sa môže roztrhnúť v blízkosti spojovacej oblasti.

Toto je bežné najmä tam, kde existuje veľký nesúlad medzi tuhosťou odlievacieho telesa a pripojeného podávacieho systému.

Princíp je tu kritický: privádzanie kovu a uvoľňovanie napätia pri zmrašťovaní sú nevyhnutné, ale nie sú to isté.

Proces, ktorý sa dobre živí, ale obmedzuje kontrakciu, môže stále prasknúť. Dizajn musí spĺňať obe funkcie naraz.

Zvyškové napätie sa musí znížiť skôr, ako sa stane trhlinou

Nie všetky praskliny sa objavia okamžite. Niektoré odliatky vychádzajú z formy neporušené a neskôr počas vytriasania prasknú, čistenie, obrábanie, alebo manipuláciu.

To znamená, že odliatok obsahoval zvyškové napätie, ktoré ešte nebolo úplne uvoľnené.

Zvyškovému stresu sa do určitej miery nedá vyhnúť, ale jeho veľkosť sa dá ovládať. Hlavnými inžinierskymi nástrojmi sú:

• jednotný dizajn sekcie,
• správna skladateľnosť formy,
• riadené chladenie vo forme,
• vhodné načasovanie otrasov,
• tepelné spracovanie na zmiernenie stresu,
• a starostlivé zaobchádzanie po stuhnutí.

Účelom tepelného spracovania na odstránenie pnutia nie je zmeniť tvar dielu, ale znížiť vnútorný stres na bezpečnejšiu úroveň.

Pre vysoko namáhané odliatky, to je často rozdiel medzi stabilnou časťou a oneskorenou trhlinou.

Vo veľkých alebo zložitých odliatkoch, odľahčenie napätia je obzvlášť dôležité, pretože teplotné gradienty a kolísanie prierezu sú zvyčajne väčšie.

V takýchto prípadoch, odliatok sa môže javiť ako rozmerovo stabilný, pričom stále nesie nebezpečné vnútorné napätie.

Akonáhle obrábanie odstráni oporný povrch alebo otvorí uzamknutú dráhu napätia, prasklina sa môže objaviť náhle.

Výber materiálu musí zodpovedať geometrii a procesu

Proces odolný voči praskaniu je možný len vtedy, keď je správanie zliatiny kompatibilné s dizajnom dielu a zlievarenským procesom.

Niektoré zliatiny majú širší rozsah tuhnutia, nižšia ťažnosť za tepla, alebo väčšia citlivosť na kontrakcie.

Tieto zliatiny môžu byť dokonale vhodné v jednej geometrii a veľmi náchylné na praskanie v inej.

To znamená, že výber zliatiny nemožno oddeliť od dizajnu. Inžinier musí zvážiť:

• rozsah tuhnutia,
• citlivosť na roztrhnutie za tepla,
• lineárne zmršťovanie,
• ťažnosť počas polotuhého štádia,
• húževnatosť po stuhnutí,
• náchylnosť na krehnutie prvkov,
• a vplyv nečistôt, ako je síra alebo fosfor.

Geometria s ostrými prechodmi a silným obmedzením vyžaduje zliatinu odolnejšiu voči prasklinám ako jednoduchú, rovnomerne rozdelená časť.

Podobne, zliatina so známou citlivosťou na praskanie za tepla môže vyžadovať modifikované hradlovanie, spodné obmedzenie, zlepšená skladateľnosť formy, alebo pomalšie riadené chladenie.

V praxi, mnohé problémy s trhlinami sa nevyriešia iba ladením procesu. Niekedy sa materiál musí zmeniť, alebo dizajn musí byť uvoľnený, aby zodpovedal skutočnému správaniu zliatiny.

Manipulácia po stuhnutí je súčasťou systému prevencie vzniku trhlín

Prevencia prasklín nekončí, keď kov zamrzne. Odliatok môže počas shakeoutu stále zlyhať, rezanie, brúsenie, otryskanie, alebo dopravu.

Keď časť stuhne, môže byť stále krehký v dôsledku vysokého zvyškového napätia, húževnatosť pri nízkych teplotách, alebo skryté mikrotrhliny.

Z toho dôvodu, operácie po stuhnutí by sa mali považovať za súčasť metalurgického procesu:

• shakeout by nemal byť príliš skoro,
• časti by nemali spadnúť alebo udrieť,
• odstránenie brány by malo byť kontrolované,
• obrábanie by sa malo vyhnúť náhlej aplikácii sily,
• a skladovanie by malo zabrániť stohovaniu nákladov alebo namáhaniu v ohybe.

To je dôležité najmä pri veľkých tenkostenných odliatkoch a pevných odliatkoch s dlhými rozpätiami. Tieto časti môžu vyzerať robustne, ale môžu byť prekvapivo citlivé na miestny náraz alebo ohyb.

4. Hlavné rozdiely medzi horúcimi a studenými trhlinami

5. Záver

Praskliny v odliatkoch vznikajú, pretože sa vyžaduje, aby sa kov zmrštil, upevniť, a ochladzujte sa pod obmedzením. Keď toto obmedzenie vytvára väčšie napätie, než môže zliatina tolerovať, odliatok sa roztrhne.

Horúce trhliny sa objavujú počas tuhnutia, zvyčajne s nepravidelným, oxidované, intergranulárne vlastnosti.

Studené trhliny sa objavia pri neskoršom ochladzovaní, zvyčajne ako rovnejší, čistič, lomy cez hrúbku spôsobené zvyškovým napätím.

Náprava je rovnako systematická: zlepšiť dizajn odliatku, znížiť koncentráciu stresu, optimalizovať tuhnutie, vyberte vhodnú chémiu zliatiny, zlepšiť skladateľnosť formy, ovládať čas vytriasania, a v prípade potreby aplikujte tepelné ošetrenie na zmiernenie stresu.

V praxi, najlepší odliatok bez trhlín nie je ten, ktorý je „najpevnejší“ vo forme, ale ten, ktorý sa smie zmenšiť v kontrolovanom, vyvážený, a predvídateľným spôsobom.