Ανομοιόμορφη χημική σύνθεση
Διαχωρισμός Σύνθεσης: Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας χύτευσης, λόγω της πολυπλοκότητας της διαδικασίας στερεοποίησης, ο διαχωρισμός χημικής σύνθεσης είναι επιρρεπής στην εκτέλεση της χύτευσης. Η θερμοκρασία μεταβολής της φάσης και τα προϊόντα αλλαγής φάσης των κραμάτων σε διαφορετικές περιοχές χημικής σύνθεσης είναι διαφορετικά και η αλλαγή όγκου κατά τη διάρκεια της μεταβολής της φάσης είναι επίσης διαφορετική. Αυτή η διαφορά προκαλεί την τάση της μεταβολής της φάσης μεταξύ διαφορετικών τμημάτων.
Επίδραση των στοιχείων ακαθαρσίας: Η παρουσία στοιχείων ακαθαρσίας θα αλλάξει τα χαρακτηριστικά αλλαγής φάσης του κράματος. Οι ακαθαρσίες μπορεί να εμποδίσουν ή να προωθήσουν τη διαδικασία αλλαγής φάσης, προκαλώντας διαφορετικές συμπεριφορές αλλαγής φάσης σε διάφορα μέρη του κράματος, δημιουργώντας έτσι στρες αλλαγής φάσης.
Επίδραση του στρες αλλαγής φάσης χύτευσης στην ποιότητα της χύτευσης
Οδηγώντας σε μειωμένη ακρίβεια διαστάσεων
Η τάση αλλαγής φάσης θα προκαλέσει ανομοιόμορφες μεταβολές όγκου στη χύτευση κατά τη διάρκεια της διαδικασίας αλλαγής φάσης, με αποτέλεσμα αλλαγές στις συνολικές ή τοπικές διαστάσεις των αποκλίσεων χύτευσης και διαστάσεων. Για παράδειγμα, σε ορισμένα μέρη cast ακριβείας, οι μεταβολές των διαστάσεων που προκαλούνται από την τάση αλλαγής φάσης μπορεί να κάνουν τα μέρη να μην μπορούν να ανταποκριθούν στις απαιτήσεις συναρμολόγησης και να αυξήσουν το ποσοστό απορριμμάτων.
Προκαλεί ρωγμή χυτών
Όταν η τάση αλλαγής φάσης υπερβαίνει το όριο αντοχής του υλικού χύτευσης στην αντίστοιχη θερμοκρασία, οι ρωγμές θα εμφανιστούν στη χύτευση. Η δημιουργία ρωγμών όχι μόνο θα προκαλέσει ελαττώματα στην εμφάνιση της χύτευσης, αλλά πιο σοβαρά, θα μειώσει σημαντικά τις μηχανικές ιδιότητες και τη διάρκεια ζωής της χύτευσης, καθιστώντας εύκολο για τη χύτευση να σπάσει από τη ρωγμή όταν βρίσκεται υπό φορτίο, με αποτέλεσμα την αποτυχία ολόκληρου του στοιχείου.
Προκαλεί ανομοιογενές οργανισμό
Το στρες της αλλαγής φάσης επηρεάζει τον οργανωτικό μετασχηματισμό μέσα στο χύτευση, καθιστώντας τη μεταλλογραφική οργάνωση διαφόρων τμημάτων του χύτευση ανομοιογενών. Για παράδειγμα, σε μερικές χυτά χάλυβα κράματος, η αλλαγή της αλλαγής φάσης μπορεί να προκαλέσει σχηματισμούς χοντρών κόκκων σε ορισμένες περιοχές, ενώ οι λεπτές κόκκοι σχηματίζονται σε άλλες περιοχές. Διαφορετικά μεγέθη κόκκων και οργανωτικές μορφολογίες θα κάνουν τις μηχανικές ιδιότητες της ανισότροπης χύτευσης, μειώνοντας την ολοκληρωμένη απόδοση της χύτευσης.
Δημιουργεί υπολειμματική πίεση
Εάν η τάση αλλαγής φάσης δεν απελευθερωθεί πλήρως μετά την ψύξη της χύτευσης, θα υπάρχει στη χύτευση με τη μορφή υπολειμματικού στρες. Η υπολειμματική τάση θα προκαλέσει ασταθής η χύτευση, λόγω της ανακατανομής του στρες κατά τη διάρκεια της επακόλουθης επεξεργασίας και χρήσης, επηρεάζοντας τη διατήρηση ακρίβειας των τμημάτων. Επιπλέον, η υπολειμματική τάση θα επικαλυφθεί επίσης στο άγχος εργασίας, μειώνοντας την αντοχή στην κόπωση και την αντοχή στη διάβρωση του στρες της χύτευσης, καθιστώντας τη χύτευση πιο επιρρεπή σε ρωγμές κόπωσης και ρωγμές διάβρωσης στρες κατά τη χρήση.
Χύτευση συρρίκνωσης
Αιτίες της τάσης συρρίκνωσης σε χύτευση
Υγρή συρρίκνωση μετάλλων
Αλλαγή όγκου: Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας ψύξης από τη θερμοκρασία χύσης στη θερμοκρασία στερεοποίησης, το υγρό μέταλλο θα συρρικνωθεί σε υγρή μορφή και ο όγκος θα μειωθεί σταδιακά. Όταν το υγρό μεταλλικό ρέει και γεμίζει το καλούπι, εάν περιορίζεται από το καλούπι, τον πυρήνα κλπ. Και δεν μπορεί να συρρικνωθεί ελεύθερα, το άγχος θα δημιουργηθεί μέσα στο υγρό μέταλλο.
Διαδικασία πλήρωσης: Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας πλήρωσης, υπάρχει τριβή μεταξύ του υγρού μετάλλου και του τοιχώματος του καλουπιού, καθώς και της αντίστασης της ροής του υγρού μετάλλου στην κοιλότητα του καλουπιού, η οποία θα εμποδίσει την ελεύθερη συρρίκνωση του υγρού μετάλλου, δημιουργώντας έτσι τάση συρρίκνωσης.
Συρρίκνωση στερεοποίησης
Συγσέμιση αλλαγής φάσης: Όταν στερεοποιείται το μέταλλο, αλλάζει από υγρό σε στερεό και θα συμβεί συρρίκνωση του όγκου. Για παράδειγμα, όταν στερεοποιείται το καθαρό μέταλλο, ο σχηματισμός κρυσταλλικής δομής θα κάνει τα άτομα πιο στενά διατεταγμένα, με αποτέλεσμα τη μείωση του όγκου. Όταν στερεοποιούνται τα κράματα, η συρρίκνωση είναι πιο περίπλοκη λόγω της μετάβασης πολλαπλών φάσεων. Εάν η συρρίκνωση παρεμποδιστεί, θα δημιουργηθεί άγχος.
Τάξη στερεοποίησης: Για χύτευση με σύνθετα σχήματα και ανομοιογενές πάχος τοιχώματος, η σειρά στερεοποίησης των διαφόρων τμημάτων είναι διαφορετική. Το τμήμα που στερεοποιείται πρώτα θα εμποδίσει τη συρρίκνωση του τμήματος που στερεοποιείται αργότερα και το τμήμα που στερεοποιείται αργότερα θα δημιουργήσει τάση εφελκυσμού από το τμήμα που στερεοποιείται πρώτα όταν συρρικνώνεται, σχηματίζοντας έτσι στρες συρρίκνωσης.
Συρρίκνωση στερεάς κατάστασης
Θερμική επέκταση και συστολή: Μετά την εδραίωση της χύτευσης, καθώς συνεχίζει να κρυώνει σε θερμοκρασία δωματίου, το στερεό μέταλλο θα συρρικνωθεί λόγω της αρχής της θερμικής διαστολής και της συστολής. Σε αυτό το σημείο, το casting έχει ήδη μια ορισμένη δύναμη και ακαμψία. Εάν η συρρίκνωση περιορίζεται από το καλούπι, τον πυρήνα, τη δομή της ίδιας της χύτευσης ή άλλων εξωτερικών παραγόντων, θα δημιουργηθεί η τάση συρρίκνωσης.
Δομικοί περιορισμοί: Ο δομικός σχεδιασμός της χύτευσης θα επηρεάσει τη συρρίκνωση της στερεάς κατάστασης. Για παράδειγμα, τα χυτά με σύνθετες δομές, όπως εκείνες με ενισχυτικές πλευρές, αφεντικά κ.λπ., περιορίζονται αμοιβαία και δεν μπορούν να συρρικνωθούν ελεύθερα κατά τη διάρκεια συστολής στερεάς κατάστασης, η οποία θα παράγει μεγάλη τάση συρρίκνωσης.
Επίδραση καλουπιών και πυρήνων
Κακή δυνατότητα αποδόσεων: Η δυνατότητα απόδοσης των καλουπιών και των πυρήνων αναφέρεται στην ικανότητά τους να παραμορφώνονται καθώς η χύτευση συρρικνώνεται, μειώνοντας έτσι την ικανότητα να εμποδίζει τη συρρίκνωση της χύτευσης. Εάν η δυνατότητα απόδοσης του καλουπιού και του πυρήνα δεν είναι καλή, όπως η χρήση ενός υλικού με μεγαλύτερη ακαμψία ή πολύ υψηλή συμπαγής, θα εμποδίσει σοβαρά τη συρρίκνωση της χύτευσης, με αποτέλεσμα την αυξημένη τάση συρρίκνωσης.
Υπολειμματική αντίσταση: Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας ψύξης της χύτευσης, μπορεί να προκύψει προσκόλληση ή τριβή μεταξύ του καλουπιού και του πυρήνα και του χύτευση, η οποία θα αυξήσει την αντίσταση στη συρρίκνωση της χύτευσης και θα δημιουργήσει τάση συρρίκνωσης.
Αντίκτυπος της τάσης συρρίκνωσης των χυτών στην ποιότητα χύτευσης:
Προκαλεί απόκλιση διαστάσεων
Η τάση συρρίκνωσης θα προκαλέσει ανομοιογενή συρρίκνωση της χύτευσης κατά τη διάρκεια της διαδικασίας ψύξης, με αποτέλεσμα την απόκλιση μεταξύ του μεγέθους της χύτευσης και του μεγέθους του σχεδιασμού. Για χύτευση με υψηλές απαιτήσεις ακρίβειας, όπως λεπίδες μηχανών αεροσκαφών, η διαστάσεων απόκλιση μπορεί να καταστήσει τα μέρη ανίκανοι να ανταποκριθούν στις απαιτήσεις συναρμολόγησης και να επηρεάσουν την απόδοση ολόκληρου του εξοπλισμού.
Τα χυτά με σύνθετα σχήματα έχουν διαφορετικές τάσεις συρρίκνωσης σε διάφορα μέρη, γεγονός που θα προκαλέσει τη στρίψιμο και την παραμόρφωση της χύτευσης, αυξάνοντας περαιτέρω την απόκλιση των διαστάσεων.
Προκαλούν ρωγμές χύτευσης
Όταν η τάση συρρίκνωσης υπερβαίνει το όριο αντοχής του υλικού χύτευσης, η χύτευση θα σπάσει. Οι μικροκρέκρες θα γίνουν πηγή συγκέντρωσης στρες, θα επεκταθούν σταδιακά σε μεταγενέστερη χρήση και θα μειώσουν την ικανότητα εδράνου της χύτευσης.
Οι επιφανειακές ρωγμές επηρεάζουν την ποιότητα εμφάνισης της χύτευσης, ενώ οι εσωτερικές ρωγμές είναι δύσκολο να ανιχνευθούν και θα προκαλέσουν ξαφνική θραύση κατά τη χρήση, με αποτέλεσμα σοβαρές συνέπειες. Για παράδειγμα, οι ρωγμές στο μπλοκ κυλίνδρου ενός κινητήρα αυτοκινήτου μπορεί να προκαλέσουν βλάβη στον κινητήρα.
