Introducció a defectes comuns de materials metàl·lics
Els principals defectes dels productes fosos inclouen la segregació, porus, contracció i porositat, inclusions, esquerdes, barreres fredes i altres defectes.
1, segregació
Segregació: el fenomen de la composició química desigual a la fosa. La segregació fa que el rendiment de les peces de fosa sigui desigual i pot causar residus en casos greus.
La segregació es pot dividir en dues categories: la microsegregació i la macrosegregació.
La segregació intragranular (també coneguda com a segregació de branques) es refereix a la composició química desigual de cada part del gra de cristall, que és un tipus de micro segregació. En el procés de cristal·lització de l'aliatge que forma una solució sòlida, només quan els àtoms es difonen completament en condicions de refredament molt lentes, es poden obtenir grans de cristall amb una composició química uniforme. En condicions reals de colada, la velocitat de solidificació de l'aliatge és relativament ràpida i els àtoms no es poden difondre suficientment. D’aquesta manera, la composició química dels grans cultivats de manera dendrítica ha de ser desigual. Per tal d'eliminar la segregació intragranular, es pot escalfar la fosa a alta temperatura i mantenir-la durant molt de temps perquè els àtoms es puguin difondre completament. Aquest mètode de tractament tèrmic s’anomena recuit per difusió.
La segregació per densitat (anteriorment anomenada segregació per gravetat específica) es refereix a la composició química desigual de les parts superior i inferior de la fosa, que és una mena de macro segregació. Quan la densitat dels elements d’aliatge constituents és molt diferent, després de solidificar-se completament la fosa, la majoria dels elements de baixa densitat es concentren a la part superior i els elements d’alta densitat es concentren més a la part inferior. Per evitar la segregació de la densitat, remeneu o accelereu completament el refredament del metall fos durant l’abocament, de manera que no es puguin separar els elements de densitats diferents en el temps. Hi ha molts tipus de macrosegregació. A més de la segregació de densitat, hi ha segregació positiva, segregació inversa, segregació en forma de V i segregació de bandes.
2, estomes
En el procés de solidificació del metall, la solubilitat del gas disminueix bruscament i és difícil escapar del metall sòlid amb un alt grau de solidificació i romandre en la massa fosa per formar porus. Diferents de la forma de les cavitats de contracció, els estomes són generalment rodons, ovalats o llargs, distribuïts individualment o en sèrie, amb parets interiors llises. Els gasos més comuns al forat són H2, CO, H2o, CO2, etc. Segons la posició en què apareixen els porus al lingot, es divideixen en porus interns, porus subcutani i porus superficials. L’existència de porus redueix el volum i la densitat efectius del lingot. Tot i que es pot comprimir i deformar després del processament, és difícil de soldar, cosa que provoca defectes com pelar, ampolles, forats i esquerdes al producte.
3. Contracció i contracció
El metall es redueix de volum durant el procés de solidificació, la massa fosca no es pot reposar a temps i apareixen forats de contracció al lloc final de solidificació, que s’anomena cavitat de contracció o porositat de contracció. Les cavitats de contracció grans i concentrades s’anomenen cavitats de contracció concentrades, les cavitats de contracció petites i disperses s’anomenen porositat de contracció i la porositat de contracció que apareix als límits del gra i entre les dendrites s’anomena porositat de contracció microscòpica.
La superfície de la cavitat de contracció és majoritàriament desigual, aproximadament dentada, i la cavitat de contracció entre el límit del gra i les dendrites és sovint angular. Alguns forats de contracció són sovint emplenats pel gas precipitat i les parets dels forats són relativament llises. En aquest moment, els forats de contracció també són porus. Sovint acompanyat de substàncies de baix punt de fusió. Els forats de contracció apareixen a la zona central de la secció. Els forats de contracció del capçal del seient són majoritàriament cònics, amb superfícies interiors desiguals o estructures cristal·lines gruixudes. Les cavitats de contracció intermitents situades al centre són majoritàriament de porus de forma irregular. L’interior de vegades s’omple de gas precipitat durant la solidificació del metall i la superfície és relativament llisa. Sovint és difícil soldar i formar delaminació i bombolles en el processament posterior. La proximitat de la cavitat de contracció també és fàcil de provocar concentracions d’estrès i esquerdes durant el processament.
La porositat de contracció es distribueix sovint a prop del centre de la secció o de tota la secció, i de vegades apareix a prop de la cavitat de contracció, amb petits porus dispersos distribuïts en els límits del gra o buits de dendrita. Algunes petites contraccions són difícils de detectar a simple vista i només es poden detectar amb l'ajut d'un sub-microscopi o una prova de pressió de l'aigua. La porositat resulta en una estructura metàl·lica no compacta, que redueix considerablement les propietats mecàniques i la resistència a la corrosió de l’aliatge.
La mida de la cavitat de contracció i la zona de porositat de contracció està relacionada amb el coeficient de contracció de solidificació de l'aliatge, la fluïdesa del líquid metàl·lic, l'amplada del rang de temperatura de cristal·lització, la mida de la secció transversal del lingot, la temperatura de colada i la solidificació condicions. Com més gran sigui el coeficient de contracció de solidificació de l'aliatge, major serà la mida de la secció del lingot, més greu serà la cavitat de contracció. Com més reduït sigui el rang de temperatura de cristal·lització de l'aliatge&# 39 i millor la seva fluïdesa, més concentrada serà la cavitat de contracció. Per contra, com més gran sigui la temperatura de cristal·lització de l'aliatge&# 39 i més àmplia sigui la zona de transició de cristal·lització durant la solidificació, més fàcil serà la porositat de contracció.
Els motius principals de la cavitat de contracció i la porositat de la contracció són: procés de fosa no raonable, baixa temperatura de colada, alimentació deficient i tall; elevada resistència al refredament i velocitat de colada ràpida: disseny de motlles poc raonable, tap de preservació de calor massa baix i humit: el cristall d'aliatge té una àmplia gamma de temperatura de la pell i una fluïdesa deficient.
4. Inclusió
Els objectes metàl·lics o no metàl·lics que tenen una interfície evident amb el substrat i que difereixen molt en el rendiment s’anomenen inclusions.
Segons la naturalesa de les inclusions, es pot dividir en dos tipus: inclusions metàl·liques i inclusions no metàl·liques. Les inclusions de metalls es refereixen als cristalls primaris de diversos compostos metàl·lics que són insolubles en el metall base i les partícules de metall pur d’alt punt de fusió sense fondre i metalls diferents. les inclusions no metàl·liques inclouen òxids, sulfurs, carburs, fluxos, escòries, recobriments i revestiments de forns Brossa i silicat, etc.
Segons les diferents fonts d’inclusions, es poden dividir les inclusions endògenes i les inclusions exògenes. Les inclusions endògenes poden existir en estat lliure o en combinació amb el metall base per formar un compost, o poden ser una combinació de diverses impureses.
Els cristalls primaris o metalls purs de compostos metàl·lics d’alt punt de fusió precipitats a les inclusions endògenes són majoritàriament partícules regulars, blocs, flocs o agulles, i la seva distribució és extremadament desigual. Els compostos metàl·lics de baix punt de fusió sovint es precipiten al llarg dels límits del gra o entre l'eix de la dendrita en forma de perles, esferes, xarxes o pel·lícules. Durant el processament a pressió, les inclusions amb bona plasticitat es poden allargar i deformar al llarg de la direcció de processament, i les inclusions amb poca plasticitat es mantenen en forma de fosa o es trenquen en partícules més petites, que es distribueixen en cadenes intermitents al llarg de la direcció de processament.
Les inclusions foranes s’eliminen del revestiment i les eines del forn durant el procés de producció. Normalment són gruixudes i tenen formes incertes. Com que té una composició i organització química completament diferents de la matriu, es pot trobar segons diferents colors i condicions de corrosió durant la fractura o el tall.
5. Crack
Les esquerdes produïdes en el procés de solidificació metàl·lica s’anomenen esquerdes calentes; les esquerdes produïdes després de la solidificació s’anomenen esquerdes fredes. Les esquerdes destrueixen la integritat del metall. Excepte alguns que es poden eliminar mitjançant un processament oportú, normalment s’expandiran al llarg de la zona de concentració d’estrès durant el processament i ús posteriors i, finalment, provocaran esquerdes.
El craqueig en calent es produeix quan el lingot no s’ha solidificat completament o s’ha solidificat i hi ha una petita quantitat de fase de baixa fusió entre els límits del gra i les dendrites, a causa del contrecció del líquid, la contracció sòlida i la solidificació del metall, quan es redueix la contracció. la tensió supera la força o la línia del metall actual Es forma quan la contracció és superior a l'allargament de l'aliatge. Segons les diferents ubicacions, les esquerdes tèrmiques es poden dividir en esquerdes superficials, esquerdes centrals, esquerdes radials i esquerdes transversals laterals. Les esquerdes tèrmiques s’estenen principalment al llarg del límit del gra, amb girs i branques irregulars, sovint amb branques, i pot haver-hi una pel·lícula d’òxid a l’esquerda o un lleuger color d’oxidació a la superfície.
Els factors que afecten l’esquerda tèrmica inclouen la naturalesa de l’aliatge (el coeficient de contracció de solidificació de l’aliatge' pell de resistència a alta temperatura, etc.), el procés d’abocament i l’estructura del lingot. Alguns elements i impureses insolubles de baix punt de fusió de l’aliatge poden augmentar significativament la tendència a l’esquerda en calent. La velocitat de refredament dels lingots semicontinus és més elevada, de manera que té una tendència molt més gran a l’esquerda en calent que els lingots de motlle de ferro. L’augment de la velocitat de colada durant la colada també augmentarà la tendència a l’esquerda en calent. Des de la perspectiva de l’estructura del lingot, com més gran sigui la mida de la secció transversal, més fàcil és. Es va produir esquerdes tèrmiques.
L’esquerda en fred es produeix quan el lingot es refreda a un estat elàstic amb una temperatura més baixa. Si hi ha una gran diferència de temperatura entre l'interior i l'exterior del lingot, l'estrès de contracció es pot concentrar en algunes zones febles. Una vegada que la tensió supera el límit de resistència i plasticitat del metall, el lingot apareixerà esquerdat en fred. Les característiques de les esquerdes fredes són majoritàriament esquerdes trans-cristal·lines i la majoria s’estenen en línia recta. Les esquerdes són regulars, rectes i rectes. Les esquerdes fredes sovint es desenvolupen a partir d’esquerdes calentes.
La causa directa de les esquerdes de fosa és l'existència de tensió de fosa. Les causes són: temperatura de colada inadequada, velocitat ràpida, velocitat de refredament excessiva o baixa, refredament desigual; procés de fosa contínua inadequat; l'aliatge en si té fragilitat i resistència en calent pobres; selecció irracional d’agent de recobriment o lubricant; mal disseny, deformació o instal·lació incorrecta de motlles, gresols, mènsules, canonades de fosa, etc.
6, partició freda
L’aparició d’arrugues o defectes en capes a la superfície del lingot o l’aparició de discontinuïtat metàl·lica a l’interior del lingot s’anomena col·lectivament partició freda.
La superfície exterior del lingot espaiat en fred és desigual, les capes no són contínues, la secció transversal es presenta en capes i sovint hi ha defectes com la pel·lícula d’òxid i els forats de gasos associats al centre.
Segons la forma, la barrera per al fred es pot dividir en dos tipus: tipus arrugat i tipus laminat. Quan la temperatura de colada és baixa, el condensat de la pel·lícula produït per la superfície del metall fos no es fusiona amb el metall abocat posteriorment, cosa que provoca una barrera freda corrugada. Les particions fredes apilades són més freqüents. Això es deu al fet que la pressió estàtica del metall fos és superior a la tensió superficial del metall i a la resistència de la pel·lícula d’òxid. El metall fos travessa la pel·lícula d’òxid i entra a la paret del motlle, però el fort refredament a terra fa que la fluïdesa del metall sigui molt ràpida. Com a resultat, no es pot fusionar amb el condensat de la pel·lícula d’òxid per formar una barrera freda laminada.
La partició freda es divideix en partició freda superficial, partició freda subcutània i partició freda central segons les diferents parts de l’aspecte.
El motiu de la barrera del fred: baixa temperatura de colada, alta pressió de l’aigua de refrigeració, velocitat d’abocament inestable, grans fluctuacions del nivell de líquid, interrupció del flux intermedi i mala alimentació són factors importants per a la formació de la barrera del fred; una barrera freda superficial severa s’estén al lingot, també provoca una partició freda subcutània: un disseny poc raonable de la paret interior del motlle i una selecció incorrecta del material també pot provocar l’aparició de partició freda.
La partició freda és un dels defectes habituals dels lingots, que afecta la integritat de la superfície metàl·lica i interna, i afectarà el processament i l’ús, i causarà esquerdes de processament i altres defectes superficials en casos greus.
7 grans desiguals
El fenomen de grans diferències en la mida del gra en diferents parts del lingot s’anomena desnivell del gra.
Els més comuns són: la línia central del cristall de llosa es desvia del centre, els gruixuts cristalls columnars a banda i banda, la diferència de direcció és gran, els cristalls columnars estan torçats i la direcció està desordenada; els lingots rodons són cristalls columnars greument excèntrics, localment grans, i els grans de cristall locals són petits; cristalls en suspensió o altres grans anormalment gruixuts.
Els principals motius: la paret interior del motlle és rugosa, el motlle es deforma i el recobriment del lubricant es distribueix de manera desigual; la diferència de força de refrigeració és gran, el flux d’aigua de refrigeració és desigual, l’angle de tret no és raonable i la direcció està desordenada: temps de colada llarg, temperatura de colada Refredament lent i baix, etc.
8. Altres defectes superficials
Entre els defectes superficials més habituals dels lingots s’inclouen: cicatrius, superfícies desossades, fosses, rebaves, ratlles longitudinals, restes horitzontals, etc.
(1) Fideus de cànem
Diverses irregularitats a la superfície del lingot s’anomenen picades. Sovint hi ha protuberàncies i butllofes granulars a la superfície desossada, acompanyades de pintura, agent de cobertura, òxid i altres brutícies. Els motius principals són la baixa temperatura de colada i la velocitat lenta; la paret interior del motlle no és llisa o el recobriment no és bo; l'embut de conversió està bloquejat, etc.
(2) Burr
El fenomen de les protuberàncies metàl·liques afilades a la superfície, cantonades i cantonades del lingot s’anomena rebaba. El motiu principal és que la paret interior del motlle no és llisa; la qualitat del mandril de fosa contínua de llosa buida no és bona.
(3) ratlles longitudinals
Les protuberàncies o depressions de la tira longitudinal contínua o intermitent a la superfície del lingot s’anomenen estries longitudinals.
El motiu principal és que la paret interior del motlle es perfora amb metall o altres òxids o ranures que produeixen abrasió; el buit de muntatge del revestiment és gran.
(4) La billeta de colada contínua amb un procés de parada i estirament a la llosa presenta grans irregularitats periòdiques a la superfície, que s’anomena llosa.
El motiu principal és un procés de tracció i aturada inadequat o deformació del cristal·litzador i del motlle.
Luoyang Yujie Industry& Trade Co.Ltd, situat a la ciutat de Luoyang, una de les principals bases industrials pesades de la Xina. Som especialistes en la producció de coixinets, peces de maquinària no estàndard, màquines-eina. Per als coixinets, podem oferir coixinets de rodets creuats, coixinets giratoris, coixinets YRT, coixinets de secció fina, coixinets de cargol de boles, coixinets de boles de ranura profunda, etc. , politja, peces de màquines mineres, etc. segons el dibuix i els requisits del client. Per a les màquines eina, oferim centre de màquines verticals CNC, torn horitzontal CNC, fresadora de pòrtic CNC i fresadora, perforació de sòl CNC i fresadora.
Si teniu interessos, no dubteu a fer-hoposeu-vos en contacte amb nosaltresi donem la benvinguda a clients i amics que ens visiten
Luoyang Yujie Industry&lificador; Trade Co., Ltd.
Tel: +86-379-80865527
Fax: +86-379-65136562
Correu electrònic: sales@yujieindustry.com
AFEGEIX: Parc industrial Jianxi, ciutat de Luoyang, Henan, Xina
https://www.yogiemachinery.com/products
Lloc web: https: //www.yogiemachinery.com
