Döküm Formunda Çatlaklar Nasıl Oluşur?? Nedenler, Önleme, Çözümler

giriiş

Döküm Çatlaklar metal döküm imalatında en yaygın ve yıkıcı kusurlardan biridir.

Yapısal bütünlüğü ciddi şekilde tehlikeye atıyorlar, boyutsal stabilite, Döküm bileşenlerin mekanik performansı ve servis güvenliği, yüksek hurda oranlarına yol açıyor, artan üretim maliyetleri ve kısalan ekipman servis ömrü.

Endüstriyel döküm üretiminde, Çatlaklar bilimsel olarak oluşum aşamalarına göre iki özel türe ayrılır., mikroskobik mekanizma, Morfolojik özellikler ve stres durumu: Sıcak çatlaklar (Sıcak Gözyaşları) Ve soğuk çatlaklar (soğuk gözyaşları).

Erimiş metalin son katılaşma aşamasında sıcak çatlaklar oluşur, Düşük sıcaklıktaki elastik soğuma aşamasında tam katılaşma sonrasında soğuk çatlaklar oluşur.

İki kusur tipi makroskobik morfoloji açısından büyük ölçüde farklılık gösterir, mikroskobik genişleme modu, Temel nedenler ve hassas alaşım sistemleri.

Dökümhane mühendislerinin döküm proseslerini optimize edebilmesi için bunların oluşum mekanizmalarının ve hedeflenen çözüm stratejilerinin sistematik olarak anlaşılması önemlidir., Çatlak kusurlarını ortadan kaldırın ve yüksek kaliteli dökümlerin verim oranını artırın.

Bu makale tam boyutlu özellikleri ayrıntılı olarak açıklamaktadır, oluşum ilkeleri, temel tetikleyici faktörler ve standartlaştırılmış önleyici & Sıcak çatlakların ve soğuk çatlakların dökümü için iyileştirici çözümler.

1. Sıcak Çatlaklar: Oluşum Mekanizması, Özellikler ve Çözümler

Sıcak çatlaklar, yüksek sıcaklıkta ortaya çıkan tipik döküm kusurlarıdır. geç katılaşma aşaması veya katılaşmanın hemen ardından, döküm alaşımı son derece düşük mukavemeti ve zayıf plastik tokluğu koruduğunda.

Çelik dökümlerde yaygındırlar., dövülebilir demir dökümler ve hafif alaşımlı dökümler, ve temel olarak katılaşma sırasında giderilmeyen büzülme gerilimi ve termal gerilim tarafından yönlendirilir.

Tipik Morfolojik ve Yapısal Özellikler

Sıcak çatlaklar, kendilerini soğuk çatlaklardan ayıran benzersiz görsel ve mikroskobik özelliklere sahiptir.:

Makro şekli:

Çatlak çizgileri kıvrımlıdır, düzensiz ve düzensiz kalınlık, geniş bir dış açıklık ve tipik bir yırtılma ile giderek daralan iç bölüm sunar, “kısmen bağlı” kırılma durumu.

Yüzey oksidasyon özellikleri:

Çatlak yüzeyleri metalik parlaklık olmadan farklı oksit katmanları oluşturur.
Çelik döküm sıcak çatlakları neredeyse siyah görünüyor, alüminyum alaşımı çatlakları yüksek sıcaklıktaki oksidasyondan dolayı donuk gri bir ton gösterirken.

Mikroskobik genişleme modu:

Sıcak çatlaklar tane sınırları boyunca filizlenir ve genişler, bu onların temel mikroskobik tanımlama özelliğidir.

Sınıflandırma:

Dış sıcak çatlaklara ve iç sıcak çatlaklara bölünmüştür.
Döküm yüzeyinde dış çatlaklar görülüyor, çoğunlukla keskin köşelerde dağıtılır, ani duvar kalınlığı geçişleri ve yavaş yerel katılaşma ile stresin yoğunlaştığı alanlar, ve ciddi durumlarda döküm kesitinin tamamına bile nüfuz edebilir.
Dökümlerin içindeki son katılaşma bölgesinde dahili sıcak çatlaklar oluşur, dendritik kristal yapıların eşlik ettiği, ve nadiren dış yüzeye uzanır.

Çekirdek Oluşum Mekanizması

Erimiş metal kalıba döküldükten sonra, ısı kalıp duvarından dışarıya doğru dağılır, katılaşmanın döküm yüzeyinden başlayıp yavaş yavaş içeriye doğru uzanmasını sağlamak.

Geç katılaşma aşamasında, dendritik kristaller üst üste gelerek katı bir iskelet oluşturur ve doğrusal büzülmeye başlar.

Bu aşamada, Bitişik dendritler arasında ince, katılaşmamış bir sıvı metal film hala mevcuttur.

Dendritik iskeletin büzülmesi tamamen engellenmemişse, hiçbir iç stres oluşturulmayacak.

Fakat, katı büzülme kum kalıpları gibi dış bariyerlerle sınırlandığında, kum maçaları ve kalıp sürtünmesi, dökümün içinde çekme gerilimi birikir.

Çekme gerilimi, yüksek sıcaklıklarda alaşımın nihai mukavemetini aştığında, dendritler arasında taneler arası çatlama meydana gelir.

Sıcak çatlakların oluşması, çatlama sonrası sıvı metal takviyesine bağlıdır..

Yeterli miktarda erimiş metal zamanla çatlak boşlukları doldurursa, kusurlar oluşmayacaktır; çatlaklar yenilenemiyorsa, kalıcı sıcak çatlaklar gelişecektir.

Geniş bir katılaşma sıcaklığı aralığına ve süngerimsi macun benzeri katılaşma özelliklerine sahip alaşımlar, sıcak çatlamaya karşı oldukça hassastır.,

sabit sıcaklıkta katılaşan ötektik alaşımlar en düşük sıcak çatlama eğilimine sahiptir.

Anahtar Tetikleyici Faktörler

Sıcak çatlakların oluşumu yapısal tasarımın birleşik sonucudur., eritme kalitesi ve döküm prosesi parametreleri:

1. Yapısal kusurlar: Düzensiz duvar kalınlığı, aşırı küçük iç filetolar, örtüşen parçaların aşırı dallanması, ve dökümlerin serbest katı büzülmesini engelleyen sert çerçeve veya nervür yapıları.
2. Süreç mantıksızlıkları: Büzülmeyi kısıtlayan yolluk ve yükseltici sistemlerin uygun olmayan boyutu ve konumu;
   hızlı ve düzensiz soğumaya yol açan erken kalıp silkme; Zayıf deforme olabilirlik ile birlikte aşırı kalıp mukavemeti.
3. Malzeme ve kimyasal bileşim sorunları: Yüksek doğrusal büzülme oranlarına sahip alaşımlar; aşırı düşük erime noktalı safsızlık elemanları;
   Çelik ve demir dökümlerde yüksek sıcaklık tokluğunu bozan aşırı kükürt ve fosfor içeriği.

Sistematik Çözüm ve Önleyici Tedbirler

Döküm Yapısal Tasarımını Optimize Edin

Doğal gerilim yoğunlaşması risklerini ortadan kaldırmak için yapısal tasarımı standartlaştırın: Dökümlerin eşit duvar kalınlığını sağlayın, Büzülme stresini tamponlamak için tüm keskin köşelerde yuvarlatılmış geçiş filetoları ayarlayın,

ve büzülme direncini etkili bir şekilde serbest bırakmak için tekerlek dökümleri için kavisli jant teli yapılarını benimseyin.

Erimiş Alaşım Ergitme Kalitesini Artırın

Erimiş metaldeki oksit kalıntılarını ve çözünmüş gazı gidermek için rafine etme ve gazdan arındırma süreçlerini benimseyin, alaşımın mikro yapısını arındırın.

Kükürt ve fosfor gibi zararlı yabancı maddelerin içeriğini kesinlikle kontrol edin, ve alaşımın yüksek sıcaklık dayanımını ve plastisitesini stabilize etmek için aşırı düşük erime noktalarından kaçının.

Döküm İşlemi Parametrelerini Optimize Edin

Uygulamak eşzamanlı katılaşma ilkesi tüm döküm parçalarının soğuma hızını dengelemek ve termal gerilim farklarını en aza indirmek için.

Büzülme engelini önlemek için makul geçit ve yükseltici boyutları ve düzeni tasarlayın.

Eşit sıcaklık dağılımı elde etmek ve iç termal gerilimi azaltmak için dökümlerin kum kalıpta tutulma süresini uzatın.

Kum kalıplarının ve kum maçalarının deforme olabilirliğini iyileştirin, kalıp sıkıştırma ağırlıklarını ve sabitleme cihazlarını önceden çıkarın,

büzülme direncini azaltmak için büyük dökümler için fazla kalıp kumunu kısmen kazmak.

Döküm Sonrası Operasyonu Standartlaştırın

Çarpışmadan kaçının, sallama sırasında ekstrüzyon ve şiddetli titreşim, Yüksek sıcaklıktaki dökümlerin ikincil yırtılmasını önlemek için temizlik ve taşıma.

2. Soğuk Çatlaklar: Oluşum Mekanizması, Özellikler ve Çözümler

Soğuk çatlaklar, dökümün tamamen katılaşmasından ve elastik bir duruma soğumasından sonra oluşan düşük sıcaklıktaki yapısal kusurlardır..

Yerel döküm çekme gerilimi, alaşımın oda sıcaklığındaki nihai mukavemetini aştığında ortaya çıkarlar., ve esas olarak soğutma işlemi sırasında gerilimin yoğunlaştığı gerilim bölgelerinde dağıtılır.

Morfolojik ve Mikroskobik Özellikleri Ayırt Etmek

Soğuk çatlaklar sıcak çatlaklardan tamamen farklı özelliklere sahiptir, doğru görsel ve mikroskobik tanımlamayı mümkün kılar:

• Makro morfoloji: Çatlaklar düz veya kat şeklinde ve düzgündür., ince ve tutarlı genişlik, pürüzsüz ve düzgün kırılma hatlarına sahip.
• Kırılma durumu: Kırılma yüzeyi, bariz metalik parlaklık veya hafif düşük sıcaklıkta oksidasyon rengiyle temizdir, kaba oksitlenmiş sıcak çatlak tabakası olmadan.
• Mikroskobik mod: Soğuk çatlaklar taneler arası bir şekilde genişler, Tane sınırları boyunca yayılmak yerine tüm döküm kesitine nüfuz eder, sıcak çatlaklardan en temel fark budur.

Oluşum Mekanizması

Tam katılaşmadan sonra, döküm elastik soğuma aşamasına girer.

Farklı yapısal parçalardaki eşit olmayan soğutma hızı, önemli sıcaklık değişimlerine neden olur, dengesiz büzülme deformasyonuna neden olur.

Dökümün kendi rijit yapısı ve dış kalıp direnci ile sınırlıdır, bileşenin içinde büyük artık çekme gerilimi birikir.

Yerel çekme gerilimi alaşım malzemenin düşük sıcaklık akma ve çekme mukavemetini aştığında, transgranüler kırılma meydana gelir, soğuk çatlaklar oluşturma.

Ana Tetikleyici Faktörler

Mantıksız Döküm Yapısı

Ciddi derecede eşit olmayan duvar kalınlığı tutarsız soğutma büzülmesine neden olur; sert kapalı yapılar ve ince duvarlar & büyük çekirdekli yapılar kısıtlı büzülme stresine eğilimlidir, alaşımın çekme mukavemetini kolayca aşan ve çatlamayı tetikleyen.

Arızalı Yolluk ve Yükseltici Sistem Tasarımı

Yanlış giriş yerleşimi (kalın duvar konumlarında düzenlenmiş) soğutma hızı farklılıklarını ve termal stres konsantrasyonunu artırır.

Küçük boyutlu veya yanlış konumlandırılmış yükselticiler, dökümlerin serbestçe büzülmesini engeller.

Kalıplama kumu ve maça kumunun aşırı yüksek yüksek sıcaklık mukavemeti ve zayıf deforme olma özelliği, büzülme direncini ve çekme gerilimini daha da artırır.

Niteliksiz Alaşım Kimyasal Bileşimi

Aşırı yüksek karbon ve alaşım elementi içeriği alaşımın kırılganlığını artırır ve düşük sıcaklıktaki tokluğu azaltır.

Aşırı fosfor içeriği (üzerinde 0.05%) çelik dökümlerin soğuk kırılganlığını önemli ölçüde artırır.

Gri demir dökümlerdeki aşırı grafitleşme önleyici elementler büzülme hacmini artırır ve soğuk çatlaklara neden olur.

Standart Olmayan Döküm Sonrası Prosesler

Erken kalıp sallama ve yüksek sıcaklıkta sallama, hızlı soğumaya ve keskin gerilim artışına yol açar; Temizleme ve taşıma sırasında mekanik çarpışma ve ekstrüzyon, düşük tokluklu dökümleri doğrudan çatlatır.

Hedeflenen Çözüm ve Önleme Stratejileri

Yapısal ve Süreç Tasarımını Optimize Edin

Duvar kalınlığı homojenliğini optimize edin, sert kapalı parçalar için geçiş yapıları ekleyin, ve yapısal stres konsantrasyonunu ortadan kaldırın.

Döküm büzülmesini engellemek ve kalın ve ince kesitlerin soğuma hızını dengelemek için yolluk ve yükseltici sistemini yeniden tasarlayın.

Alaşım Bileşimini Kesinlikle Kontrol Edin

Alaşım elementi oranlarını hassas şekilde ayarlayın, Fosfor gibi kırılgan yabancı maddelerin içeriğini kesinlikle sınırlayın, ve düşük sıcaklıkta darbe dayanıklılığını artırmak için malzemenin soğuk kırılganlığını azaltın.

Kalıp Ayırma ve Taşıma Spesifikasyonlarını Standartlaştırın

Dökümlerin yavaş ve düzgün bir şekilde soğutulmasını sağlamak ve artık gerilimi kademeli olarak ortadan kaldırmak için kalıp tutma süresini uygun şekilde uzatın.

İşlem sonrası prosedürlerde mekanik darbe ve ekstrüzyondan kaçının.

Stres Giderici Isıl İşlem Uygulayın

İç gerilimi ortadan kaldırmak için büyük artık döküm gerilimine sahip dökümler için yaşlandırma ısıl işlemini zamanında uygulayın.

Gecikmiş soğuk çatlamayı önlemek için yükseltici kesme ve kaynak onarımından sonra ikincil yaşlandırma işlemini gerçekleştirin.

3. Çatlak Önlemenin Arkasındaki Mühendislik Prensibi

Dökümlerde çatlak önleme şans ya da deneme yanılma meselesi değildir. Bu bir mühendislik dengesi meselesidir.

Metal, mukavemetinin çok düşük olduğu bir aşamada çekme gerilimine dayanmaya zorlandığında döküm çatlar, veya artık gerilim malzemenin gevşeyebileceğinden daha hızlı biriktiğinde.

Bu perspektiften, Her çatlak, aralarındaki görünmez uyumsuzluğun görünür sonucudur. termal davranış, katılaşma davranışı, mekanik kısıtlama, ve malzeme kapasitesi.

Temel prensip basittir: Dökümün kontrollü bir şekilde büzülmesine ve soğumasına izin verilmelidir., düşük dirençli yöntem, katılaşma ve soğumanın hassas aşamalarında yeterli besleme ve yapısal desteği korurken.

Bu dengenin herhangi bir kısmı kaybolursa, çatlama muhtemel hale gelir.

Çatlak oluşumu bir stres problemidir, sadece bir kusur sorunu değil

Dökümhane uygulamasında, çatlaklar genellikle sıcak çatlaklar veya soğuk çatlaklar olarak tanımlanır, ancak bu yüzeysel sınıflandırmaların altında aynı mekanik gerçek yatıyor: döküm, anlık gücünü aşan bir strese maruz kalır.

Katılaşma sırasında, metal kısmen katı ve kısmen sıvıdır. Bu tüm aşamaların en kırılgan aşamasıdır.

Dendritik iskelet oluştu, ancak henüz büyük deformasyonu tolere edecek kadar yeterli süneklik geliştirmemiştir.

Çevredeki kalıp ise, çekirdek, yükseltici sistemi, veya geometri serbest büzülmeyi önler, Çekme gerilimi zayıf bölgede yoğunlaşır. Sıcak çatlamanın kaynağı budur.

Katılaşmadan sonra, oyuncu kadrosu tamamen sağlam görünebilir, ancak yüzey ile iç kısım arasında hala büyük sıcaklık farkları mevcut.

Parça soğudukça, İlk önce dış katmanlar büzülürken daha sıcak olan iç kısım bu büzülmeye direnir. Bu artık strese neden olur.

Stres yavaş yavaş azalmazsa, malzemenin oda sıcaklığı veya orta sıcaklık dayanımını aşabilir ve soğuk çatlamaya neden olabilir.

Yani gerçek mühendislik sorusu basitçe "Çatlakları nasıl durdururuz" değildir.?ama daha doğrusu: Stresin hiçbir zaman dökümün geçici gücünün ötesine geçmeyeceği şekilde süreci nasıl tasarlarız??

Döküm büzülme sistemi olarak tasarlanmalıdır

Döküm, üretim sırasında sert bir nesne değildir. Soğudukça hafifçe ve sürekli şekil değiştirmesi gereken bir cisimdir.

İyi tasarım bunu tanır ve buna karşı çıkmak yerine termal büzülmeyle çalışır..

Bu nedenle çatlamaya dayanıklı tasarım geometrik basitlik ve yapısal bütünlükle başlar:

• Duvar kalınlığı mümkün olduğu kadar eşit olmalıdır.
• Ani kesit değişikliklerinden kaçınılmalıdır.
• Keskin iç köşeler cömert yarıçaplarla değiştirilmelidir.
• Kaburgaların kesişimleri, patronlar, ve flanşlar ani değil yumuşatılmalıdır.
• Uzun sert çerçeveler parçalanmalı veya daralmaya izin verecek şekilde yeniden tasarlanmalıdır.
• Ağır kesitler, geçiş stratejisi olmadan ince kesitlerden ayrılmamalıdır..

Geometri sert ve düzensiz olduğunda, döküm, yerleşik stres yoğunlaştırıcılara sahip bir yapı gibi davranır.

Sonuç sadece daha yüksek çatlama riski değildir, ama aynı zamanda eşit olmayan katılaşma, yerelleştirilmiş sıcak noktalar, beslenme zorluğu, ve artık stres birikimi.

Başka bir deyişle, zayıf geometri bir dizi arızaya neden olur.

Bu nedenle çatlamaya dayanıklı bir döküm tasarımı, büzülmeyi işlevsel bir gereklilik olarak ele alır, sıkıntı değil. Parçanın öngörülebilir şekilde daralmasına izin verilmelidir.

Katılaşma kontrol edilmeli, sadece hızlandırılmış değil

Proses sorunlarının çoğu soğutma hızının yanlış anlaşılmasından kaynaklanmaktadır. Daha hızlı her zaman daha iyi değildir. Önemli olan maksimum soğutma hızı değil, Ancak düzgün ve koordineli soğutma.

Bir alan diğerinden çok daha erken katılaşırsa, erken katılaşan bölge sert bir kabuk haline gelirken geri kalan bölüm hala büzülüyor veya besleniyor.

Bu dengesizlik çekme gerilimi yaratır. Besleme engelleniyorsa veya kabuk kısıtlanıyorsa, çatlama takip ediyor.

Bu nedenle, tasarımcı dökümün katılaşma modelini anlamalıdır:

• En son dondurulacak bölgeler nerelerdir??
• Termal merkez nerede oluşacak?
• Hangi bölgeler en yüksek kısıtlamayı yaşayacak??
• Sıvı metal nerede hala büzülmeyi besleyebilir??
• Son aşamada kabuk nerede ince ve zayıf olacak??

Sağlam bir döküm süreci, kasıtlı ve öngörülebilir bir katılaşma modeli oluşturmaya çalışır.

Alaşıma ve geometriye bağlı olarak, bu, yükselticilere doğru yönlü katılaşma anlamına gelebilir, veya bazı durumlarda diferansiyel gerilimi azaltmak için eş zamanlı katılaşmaya yakın.

Önemli olan tutarlılıktır. Kontrolsüz katılaşma gerilim gradyanları yaratır; kontrollü katılaşma onları yönetir.

Kalıp ve çekirdek şekli desteklemelidir, daralmaya karşı çıkmamak

Bir kalıp, dökme ve ilk katılaşma sırasında döküm şeklini korumalıdır., ancak bundan sonra sert bir kelepçe gibi davranmamalı.

Kum kalıbının veya maçasının aşırı mukavemeti varsa, zayıf katlanabilirlik, veya yetersiz yüksek sıcaklık akma davranışı, büzülmeye karşı direnç gösterir ve termal büzülmeyi çekme gerilimine dönüştürür.

Bu en çok gözden kaçan çatlama kaynaklarından biridir. Çok katı olması anlamında "çok iyi" olan bir kalıp zararlı olabilir.

İdeal kalıp sistemi dengeli bir kombinasyon sağlar.:

• dökme sırasında boyutsal stabilite,
• yeterli erozyon direnci,
• katılaşmadan sonra yeterli katlanabilirlik,
• ve büzülme sırasında düşük kısıtlama.

Maça tasarımı, içi boş veya kutu şeklindeki dökümlerde özellikle önemlidir.

Çok büyük bir çekirdek, çok zor, veya çok güçlü olması parçanın içinde mekanik bir destek haline gelebilir.

Metal onun etrafında büzüştükçe, stres duvarlarda yoğunlaşır. Ortaya çıkan gerilim alaşımın gücünü aşarsa, döküm çatlakları, çoğu zaman görünüşte açıklanamayan bir şekilde.

Bu nedenle mühendislik çatlağının önlenmesi yalnızca metalin spesifikasyonunu gerektirmez, ancak bir kalıp davranışı spesifikasyonu. Kalıp mekanik sistemin bir parçasıdır.

Besleme ve kısıtlama birlikte dengelenmelidir

Yükselticiler genellikle yalnızca büzülme telafisi açısından tartışılır, ancak işlevleri daha incelikli.

Yükseltici metali büzülme bölgelerine beslemelidir, ancak geçit ve yükselme düzeni yerel kısıtlama yaratıyorsa, aynı zamanda çatlama sorununun bir parçası da olabilir.

İyi bir besleme sistemi:

• son katılaşan bölgelere sıvı metal sağlar,
• izole edilmiş sıcak noktaların yakalanmasından kaçının,
• Geçitin erken donmasını önleyin,
• ve dökümü sert bir gerilim alanına kilitlememek.

Bir kapı çok erken donarsa, dökümün doğal büzülmesini engelleyebilir.

Yükseltici veya besleyici, çekmeyi mekanik olarak engelleyecek şekilde konumlandırılmışsa, döküm bağlantı bölgesinin yakınında yırtılabilir.

Bu durum özellikle döküm gövdesi ile bağlı besleme sistemi arasında büyük bir sertlik uyumsuzluğu olduğunda yaygındır..

Buradaki prensip kritiktir: hem metali beslemek hem de büzülme stresini serbest bırakmak gereklidir, ama aynı şey değiller.

İyi beslenen ancak daralmayı engelleyen bir süreç yine de çatlayabilir. Tasarım her iki işlevi aynı anda yerine getirmelidir.

Artık gerilim çatlak haline gelmeden önce azaltılmalıdır

Tüm çatlaklar hemen ortaya çıkmaz. Bazı dökümler kalıptan sağlam çıkar ve daha sonra sallama sırasında çatlar, temizlik, işleme, veya taşıma.

Bu, dökümün henüz tamamen serbest bırakılmamış artık gerilim içerdiği anlamına gelir.

Artık stres bir dereceye kadar kaçınılmazdır, ancak büyüklüğü kontrol edilebilir. Başlıca mühendislik araçları şunlardır::

• tek tip bölüm tasarımı,
• uygun kalıp katlanabilirliği,
• kalıpta kontrollü soğutma,
• uygun sallama zamanlaması,
• stres giderici ısıl işlem,
• ve katılaşma sonrasında dikkatli kullanım.

Gerilim giderme ısıl işleminin amacı parçanın şeklini değiştirmek değildir., ancak iç stresi daha güvenli bir seviyeye düşürmek için.

Yüksek gerilimli dökümler için, bu genellikle stabil bir parça ile gecikmiş bir çatlak arasındaki farktır.

Büyük veya karmaşık dökümlerde, Sıcaklık gradyanları ve kesit değişiklikleri genellikle daha büyük olduğundan gerilimin hafifletilmesi özellikle önemlidir..

Bu gibi durumlarda, döküm, tehlikeli iç gerilimi taşırken boyutsal olarak stabil görünebilir.

İşleme bir destek yüzeyini kaldırdığında veya kilitli bir gerilim yolunu açtığında, çatlak aniden ortaya çıkabilir.

Malzeme seçimi geometri ve prosesle eşleşmelidir

Çatlamaya dayanıklı bir proses ancak alaşımın davranışı parça tasarımı ve döküm prosesi ile uyumlu olduğunda mümkündür.

Bazı alaşımların katılaşma aralıkları daha geniştir, düşük sıcak süneklik, veya daha fazla kasılma hassasiyeti.

Bu alaşımlar bir geometriye mükemmel şekilde uygunken, diğerinde çatlamaya oldukça yatkın olabilir..

Bu, alaşım seçiminin tasarımdan ayrılamayacağı anlamına gelir. Mühendis dikkate almalı:

• katılaşma aralığı,
• sıcak yırtılma hassasiyeti,
• doğrusal büzülme,
• yarı katı aşamada süneklik,
• katılaşma sonrası tokluk,
• kırılgan unsurlara karşı duyarlılık,
• ve kükürt veya fosfor gibi yabancı maddelerin etkisi.

Keskin geçişlere ve güçlü sınırlamaya sahip bir geometri, basit bir alaşımdan daha fazla çatlamaya toleranslı bir alaşım gerektirir., düzgün kesitli parça.

Aynı şekilde, Bilinen sıcak çatlama hassasiyetine sahip bir alaşım, modifiye edilmiş yolluk gerektirebilir, alt kısıtlama, geliştirilmiş kalıp katlanabilirliği, veya daha yavaş kontrollü soğutma.

Pratikte, Pek çok çatlak sorunu yalnızca süreç ayarıyla çözülmez. Bazen malzemenin değişmesi gerekir, veya tasarımın alaşımın gerçek davranışına uyacak şekilde gevşetilmesi gerekir.

Katılaşma sonrasındaki işlemler çatlak önleme sisteminin bir parçasıdır

Çatlak önleme metalin donmasıyla bitmiyor. Çalkalama sırasında bir döküm hala başarısız olabilir, kesme, bileme, atış patlaması, veya ulaşım.

Parça katılaştıktan sonra, yüksek artık gerilim nedeniyle hala kırılgan olabilir, düşük sıcaklık tokluğu, veya gizli mikro çatlaklar.

Bu nedenle, katılaşma sonrası işlemler metalurjik sürecin bir parçası olarak ele alınmalıdır:

• sallanma çok erken olmamalıdır,
• parçalar düşürülmemeli veya çarpılmamalıdır,
• kapının kaldırılması kontrol edilmeli,
• işleme ani kuvvet uygulamasından kaçınmalıdır,
• ve depolama, yüklerin istiflenmesini veya bükülme gerilimini önlemelidir.

Bu özellikle büyük ince duvarlı dökümler ve uzun açıklıklı sert dökümler için önemlidir.. Bu parçalar sağlam görünebilir ancak yerel darbe veya bükülmeye karşı şaşırtıcı derecede hassas olabilir.

4. Sıcak Çatlaklar ve Soğuk Çatlaklar Arasındaki Temel Farklılıklar

5. Çözüm

Metalin büzülmesi istendiği için dökümlerde çatlaklar oluşur, sağlamlaştırmak, ve kısıtlama altında serinkanlı. Bu kısıtlama alaşımın tolere edebileceğinden daha büyük bir gerilim yarattığında, oyuncu kadrosu parçalanıyor.

Sıcak çatlaklar katılaşma sırasında ortaya çıkar, genellikle düzensiz, oksitlenmiş, taneler arası özellikler.

Soğuk çatlaklar daha sonraki soğutma sırasında ortaya çıkar, genellikle daha düz, temizleyici, Kalıntı stresin neden olduğu kalınlık boyunca kırıklar.

Çare eşit derecede sistematiktir: döküm tasarımını geliştirin, stres konsantrasyonunu azaltın, katılaşmayı optimize edin, uygun alaşım kimyasını seçin, kalıp katlanabilirliğini geliştirin, sallama süresini kontrol et, ve gerektiğinde stres giderici ısıl işlem uygulayın.

Pratikte, En iyi çatlaksız döküm, kalıpta "en güçlü" olan döküm değildir, ama kontrollü bir şekilde küçülmesine izin verilen, dengeli, ve tahmin edilebilir bir yol.