铸(zhù)件致命缺陷(xiàn)——裂纹(wén),如(rú)何避免?
发(fā)布时间: 2019-05-28 来源:洛阳米兰web版登录入口和顺祥(xiáng)机械有限公司(sī) 点击:1252
铸件裂纹可以说是(shì)铸件致命(mìng)的缺陷之一,
一(yī)旦(dàn)出现裂纹,
轻则费力修(xiū)补,重则彻底报废!
而要想避免裂纹(wén),
***关键(jiàn)的还(hái)是(shì)要对裂纹形(xíng)成的原因了如指掌,
这样才能从根本上杜(dù)绝(jué)!
铸件裂纹主要分为两类,热裂和冷裂(liè)!
热裂(liè)
热裂是裂纹外形弯弯(wān)曲(qǔ)曲,断口很(hěn)不(bú)规则(zé)呈藕断(duàn)丝连状,而且(qiě)表面较宽,越到里面越窄,属(shǔ)热裂其机理是:钢水注入型腔后开始冷凝(níng),当结晶(jīng)骨架已经形成并开始线收缩后,由(yóu)于此(cǐ)时内部钢水并未完成凝(níng)固成(chéng)固态使(shǐ)收缩受阻,铸件中就会产生应(yīng)力(lì)或塑性变形,当它们超过在(zài)此高温下(xià)的材质强(qiáng)度极限时,铸件就会开(kāi)裂。
热裂(liè)纹形成原因(yīn)
形成热裂纹的理(lǐ)论原因和实际原因(yīn)很多,但(dàn)根本原因是铸件的凝固方式和(hé)凝固时期铸件的热应力和收缩应力。
热裂纹产生的原因体现在(zài)工艺和铸件结构方面其中(zhōng)有:铸件壁(bì)厚不均匀,内角太小(xiǎo);搭(dā)接部(bù)位分叉(chā)太多,铸件(jiàn)外框、肋板等阻碍铸件正常(cháng)收缩;浇(jiāo)冒口(kǒu)系统阻碍(ài)铸件正常收缩,如浇冒口靠近箱带或浇冒口(kǒu)之间型(xíng)砂强度很高,***了铸件的(de)自由收缩(suō);冒口太小或太大;合金线收缩率太(tài)大;合金中低(dī)熔点相形成元素超(chāo)标,铸钢铸铁中(zhōng)硫、磷含量高;铸件开箱(xiāng)落砂过早,冷却过快。
热(rè)裂纹4招解决
1、改(gǎi)善铸件(jiàn)结构
壁厚力(lì)求均匀,转角处应作出过渡圆角(jiǎo),减少应力集中现(xiàn)象。轮类铸件的轮辐(fú)必要时(shí)可做成弯曲状。
2、提高合金材料的熔(róng)炼质量
采用精炼和除气工艺去(qù)除金(jīn)属液中的氧化(huà)夹杂和(hé)气体(tǐ)等。控制(zhì)有害杂质的含量,采用合理(lǐ)的熔炼(liàn)工艺,防止(zhǐ)产生冷裂(liè)纹。
3、采用正确的铸造工艺措施
使(shǐ)铸件实现(xiàn)同(tóng)时凝(níng)固不仅有利于防止热裂(liè)纹,也有助于防止冷裂纹(wén)。合理设置浇(jiāo)冒口的位置和尺寸(cùn),使铸件各部分的(de)冷却(què)速度(dù)尽量(liàng)均匀一致,减(jiǎn)少冷裂(liè)纹倾向(xiàng)。
4、时效热(rè)处理
铸造应力(lì)大的铸件应及时进(jìn)行(háng)时效热处理,避(bì)免过大(dà)的残余应力使铸件产生(shēng)冷裂纹。必(bì)要时,铸件在切割浇冒(mào)口或焊补后,还(hái)要进行(háng)一次时效热处理(lǐ)。
冷裂
冷裂纹(wén)是铸件凝(níng)固后冷却(què)到弹性状态时,因(yīn)局部铸造应力大(dà)于合金(jīn)极限强度而引起的(de)开裂。冷裂纹总是发生在冷却过程中(zhōng)承受拉应力(lì)的部位,特别是(shì)拉应力(lì)集中(zhōng)的部位。冷裂纹(wén)与热裂纹不同,冷(lěng)裂(liè)纹(wén)往往穿晶(jīng)扩展到(dào)整个截面,外形呈(chéng)宽(kuān)度均匀细长的直线或(huò)折(shé)线状,冷裂(liè)纹的断(duàn)口表面子净有(yǒu)金属光泽或呈轻度(dù)氧(yǎng)化色,裂纹(wén)走向平滑(huá),而非沿晶界(jiè)发生(shēng)。这(zhè)与热裂纹有显著(zhe)的不同。冷裂纹检(jiǎn)验用肉眼可见(jiàn),可根据其宏观形貌及穿晶(jīng)扩展的微观特征(zhēng),与(yǔ)热裂纹区(qū)别。
冷裂纹产生的主要原因有(yǒu)以下几方面:
1、铸(zhù)件结构
铸件壁厚不均匀,促使铸(zhù)件产生铸造(zào)应力(lì),有时会(huì)产生(shēng)冷裂纹类缺陷。刚性结构的铸(zhù)件,由于其结构的(de)阻碍,容易产生(shēng)热应力,从而使(shǐ)铸件产生冷(lěng)裂纹。
2、浇冒口系统设计(jì)不合理(lǐ)
对于壁厚不均匀的铸件,如(rú)果内浇口设置(zhì)在铸件(jiàn)的壁厚部分时,将使(shǐ)铸件厚(hòu)壁(bì)部分的冷却速度(dù)更加缓慢,导致或加剧铸件各部分(fèn)冷却速度(dù)的差别(bié),增大铸造的热应(yīng)力(lì),促(cù)使铸件产生冷裂(liè)纹(wén)。浇冒口设置不(bú)当,直接阻碍铸件收缩,也促使铸件产生冷裂纹。
3、合金材料的化学成(chéng)分不(bú)合格
钢(gāng)中(zhōng)含碳量和其他合金元素(sù)含量偏高使(shǐ)铸(zhù)件(jiàn)容易发生冷裂纹。韧性合(hé)金材料(liào)不易产生冷(lěng)裂纹(wén),脆性合金(jīn)材(cái)料易产生冷裂纹。
4、控制开箱时间
铸件开箱过早,落砂温度(dù)过高,在清(qīng)砂时受到碰(pèng)撞、挤压都会引(yǐn)起铸件开裂。
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