Kateri so vzroki za napake pri razpokah litega jekla?

Pojav razpok v litih jeklenih delih je zelo pogost in kompleksen problem, ki vključuje celotno proizvodno verigo od taljenja, procesa litja do nadaljnje obdelave. Razpoke v osnovi povzročajo notranje napetosti (predvsem toplotne napetosti in napetosti pri krčenju), ki presegajo mejo trdnosti materiala pri tej temperaturi.

Običajno so razpoke razdeljene v dve kategoriji: vroče razpoke in hladne razpoke.

1、 Vroče razpoke se pojavijo v pozni fazi ali kmalu po strjevanju staljenega jekla, ko je kovina v stanju soobstoja trdno-tekoče z nizko trdnostjo in plastičnostjo. Temperatura pojavljanja: običajno blizu črte solidus (okoli 1300-1450 ° C). Značilnosti: Odsek razpoke je močno oksidiran, videti je črn ali moder, ima vijugasto in nepravilno obliko.

glavni vzrok:

1. Konstrukcijska zasnova ulitkov: Prevelike razlike v debelini stene in neenakomerni prehodi na spojih povzročijo neenakomerno ohlajanje in znatno toplotno obremenitev.

2. Nerazumna zasnova izlivnega sistema: cev je preveč zgoščena ali nepravilno nameščena, kar povzroči lokalno pregrevanje, ki se sčasoma strdi na tem območju

Ni mogoče prejeti stiskanja in podpore.

3. Slab umik peščenega kalupa/jedra: Trdnost peščenega kalupa je previsoka, kar ovira njegovo prosto krčenje med strjevanjem in krčenjem ulitka, kar povzroči natezno napetost in razpoke. To je zelo pogost razlog.

4. Kemična sestava zlitine: Visoka vsebnost škodljivih elementov, kot sta žveplo (S) in fosfor (P): Tvorijo sulfide in fosfide z nizkim tališčem, tvorijo tekoče tanke filme na mejah zrn, kar močno oslabi medzrnsko vezno silo, in so izjemno pomembni dejavniki, ki vodijo do termičnega razpokanja. Vsebnost ogljika (C): z visoko vsebnostjo ogljika postane temperaturno območje strjevanja širše, dendriti postanejo grobi in povečana je nagnjenost k termičnemu razpokanju. 5. Nepravilna uporaba dvižnega in hladilnega likalnika: če je vrat dvižnega voda predolg ali prekratek in hladilni likalnik ni pravilno nameščen, bo to poslabšalo neenakomerno hlajenje.

2、 Hladno razpokanje se pojavi, ko se ulitek popolnoma strdi in ohladi v elastično stanje, običajno v nizkotemperaturni fazi pod 600 ° C. Temperatura pojava: nižja temperatura. Značilnosti: Odsek razpoke je čist, s kovinskim leskom ali rahlo oksidirano barvo, razpoka pa je relativno ravna in neprekinjena v obliki ravne črte.

glavni vzrok:

1. Prekomerna obremenitev pri ulitku: Toplotna obremenitev: povzroči jo nedosledna hitrost ohlajanja različnih delov ulitka. Obremenitev pri krčenju: Mehanske ovire za krčenje ulitka, ki jih povzročajo kalupi, peščena jedra, sistemi cevi in ​​zaporni zaboji. Transformacijska napetost: napetost, ki nastane zaradi spremembe specifične prostornine med procesom ohlajanja, ko pride do strukturne transformacije (kot je pretvorba avstenita v martenzit).

2. Metalurška kakovost jekla: visoka vsebnost plina, zlasti vodika (H), lahko povzroči "razpoke, ki jih povzroči vodik" in zmanjša žilavost materiala. Obstaja veliko nekovinskih vključkov: kot točke koncentracije napetosti lahko vključki znatno zmanjšajo trdnost in odpornost materialov na razpoke.

3. Prezgodnje brušenje med pakiranjem: Ulitek še ni ohlajen na dovolj nizko temperaturo in notranja napetost ni popolnoma odpravljena, preden lahko prezgodnje tresenje in brušenje zlahka povzročita hladne razpoke.

4. Neustrezen postopek toplotne obdelave: Previsoka stopnja segrevanja ali ohlajanja: če je segrevanje ali ohlajanje neenakomerno, zlasti med žarjenjem in normalizacijo, bo to povzročilo ogromno obremenitev pri toplotni obdelavi, ki se bo prekrivala s prvotno obremenitvijo litja in povzročila razpoke.

Razpoka pri kaljenju: To je posebna oblika hladnega razpokanja, ki tvori martenzit visoke trdote zaradi hitrega ohlajanja pri kaljenju, ki ga spremlja velika strukturna napetost, zaradi česar je zelo enostavno razpokati.

Povzetek in ideje za rešitve

Ko se na delih iz litega jekla odkrijejo razpoke, je treba vzroke sistematično raziskati z naslednjih vidikov:

1. Kemična sestava: Strogo nadzorujte vsebnost škodljivih elementov, kot sta S in P.

2. Postopek taljenja: Metode rafiniranja se uporabljajo za zmanjšanje vsebnosti plinov in vključkov v staljenem jeklu. 3. Struktura litja: Optimizirajte zasnovo, da se izognete nenadnim spremembam debeline stene in uporabite zaobljene prehode.

4. Postopek litja: sistem cevi in ​​dvižnega voda: razumno zasnovan za doseganje zaporednega ali hkratnega strjevanja, pri čemer se izogiba lokalnemu pregrevanju. Pesek za vlivanje/pesek za jedra: Zagotovite zadostno prožnost in zložljivost. Hladno likanje in nastavek: pravilna uporaba za nadzor zaporedja hlajenja.

5. Odstranjevanje in čiščenje peska: Zagotovite, da so ulitki ohlajeni na dovolj nizko temperaturo (na primer pod 400 °C) v peščenem kalupu pred pakiranjem. Pri rezanju dvižnih cevi in ​​popravilih varjenja se je treba izogibati tudi ustvarjanju novih napetosti.

6. Postopek toplotne obdelave: Razvijte razumne specifikacije toplotne obdelave, zlasti nadzirajte stopnje ogrevanja in hlajenja. Za kompleksne dele ali dele iz visoko legiranega jekla uporabite metodo postopnega segrevanja in počasnega hlajenja.

Za natančno določitev specifičnega vzroka je pogosto treba združiti makroskopsko in mikroskopsko morfološko analizo razpok (metalografski pregled), pregled procesa in analizo kemične sestave, da se naredi celovita presoja.