강철 주물의 수축률과 균열 결함의 생성

강철 주물의 수축률과 균열 결함의 생성 사이의 관계

Lao Lu Foundry Furnace Workers의 63 번째 훈련은 4 월 26 일에 등록되었습니다.이 훈련의 내용은 연성 철, 흰색 주철, vermicular 주철, 주철 제련 및 열 처리 훈련입니다.

I. 강철 주물의 수축률 및 균열 결함의 원인

1. 수축률의 원인

금속의 물리적 특성

열 팽창 및 수축 : 강철 주물의 응고 및 냉각 공정 동안, 원자 사이의 열 운동이 약화되고 온도의 감소로 인해 원자 거리가 감소하여 금속 부피의 수축이 발생합니다.

결정 구조 변환 : 주철의 냉각 과정에서 결정 구조가 변합니다. 다른 결정 구조의 특정 부피는 다릅니다. 예를 들어, 오스테 나이트가 페라이트와 펄라이트로 변형되면 부피 수축이 동반됩니다.

응고 과정의 영향

액체 수축 : 쏟아지는 온도에서 응고 온도까지, 액체 금속은 온도 감소로 인해 부피가 줄어 듭니다. 쏟아지는 온도가 높을수록 액체 수축이 커집니다.

응고 수축 : 응고 단계에서 액체 금속이 고체 상태로 변합니다. 액체 금속의 밀도는 고체 금속의 밀도보다 낮기 때문에 부피 수축이 발생합니다. 응고 수축률은 주철의 화학적 조성과 관련이있다. 예를 들어, 탄소 함량이 높은 주철은 비교적 큰 응고 수축률을 갖는다.

주조 구조와 크기

벽 두께 : 두꺼운 - 벽으로 된 주물은 천천히 식고 오랫동안 굳어지며 액체 금속을 보충하기가 비교적 어려워서 수축률이 클 수 있습니다. 또한, 수축 공동 및 수축 다공성과 같은 결함은 두꺼운 벽에서 쉽게 형성되어 수축률에 더 영향을 미칩니다.

모양 복잡성 : 복잡한 모양의 주물의 경우, 각 부분의 고르지 않은 냉각 속도와 수축 동안 상호 제한으로 인해 수축률이 변합니다. 예를 들어, 얇은 - 벽면이 있고 두꺼운 - 벽으로 된 연결이있는 주조의 경우 얇은 - 벽으로 둘러싸인 부분이 먼저 냉각되어 두꺼운 - 벽으로 된 부품의 수축을 제한하여 비정상적인 수사 속도로 생성됩니다.

캐스팅 조건

강성 : 곰팡이는 강성과 수율이 높기 때문에 주조의 수축을 방해하고 주조 내부의 응력을 유발하며 실제 수축률을 줄입니다. 그러나이 경우 주조는 균열과 같은 결함이 발생하기 쉽습니다.

열전도율 : 주조의 열전도도가 우수하면 주조의 냉각 속도가 가속화되어 주조의 표면이 빠르게 줄어들고 내부가 천천히 줄어들어 수축이 고르지 않아 수축 속도에 영향을 줄 수 있습니다.

캐스팅 프로세스 매개 변수

쏟아지는 온도 : 쏟아지는 온도가 너무 높으면 액체 금속의 과열이 증가하여 액체 수축이 증가하고 주조 온도가 증가하여 주조의 냉각 속도 및 수축 공정에 영향을 미칩니다.

쏟아지는 속도 : 쏟아지는 속도가 너무 빠르면, 주조의 용융 금속의 흐름이 불안정하여 국소 과열이 발생하여 응고 과정 및 수축 균일성에 영향을 미칩니다. 쏟아지는 속도가 너무 느리면 충전 공정 중에 용융 금속이 너무 빨리 냉각 될 수 있으며, 이는 액체 금속의 수축 보충에 도움이되지 않습니다.

2. 강철 주물의 균열 결함과 수축 사이의 인과 관계

수축 응력은 균열을 유발합니다

냉각 속도의 차이 : 강철 주물의 냉각 과정에서 두께와 모양과 같은 요인으로 인해 다른 부품이 다른 냉각 속도를 갖습니다. 두꺼운 벽은 천천히 식고 나중에 줄어들고 인장 상태에 있습니다. 얇은 벽은 빠르게 식고 먼저 굳어지고 축소되며 두꺼운 벽에 인장 응력을 생성합니다. 이 인장 응력이 주철의 강도 한계를 초과하면 균열이 발생합니다.

위상 변화 스트레스 : 오스테 나이트를 마르텐 사이트로 변환하는 것과 같이 냉각시 주 스틸이 위상 변화를 겪고 부피가 팽창합니다. 주변 고형 부품 이이 팽창을 제한하면 조직 스트레스가 생성됩니다. 조직 스트레스 및 수축 스트레스의 중첩은 균열의 가능성을 증가시킵니다.

수축 폐쇄는 균열을 유발합니다

곰팡이와 코어 폐쇄를 방해 : 곰팡이와 코어의 강성이 높고 수율이 좋지 않으면 강철 주물의 수축을 방해합니다. 예를 들어, 금속 금형 주조를 사용할 때, 금속 금형의 강성이 크고, 주조 수축이 크면 저항이 발생하므로 주조 내부에서 응력 집중이 쉽습니다. 응력이 재료의 강도를 초과하면 균열이 나타납니다.

불합리한 캐스팅 구조 설계 : 캐스팅 구조에서 벽 두께와 날카로운 각도가 갑자기 변하면 수축이 고르지 않습니다. 이 부분에서, 수축에 의해 생성 된 응력은 원활하게 방출 될 수 없으며 집중하기 쉽기 때문에 균열이 발생합니다.

수축 기공 결함은 균열을 유발합니다

수축 및 수축 : 강철 주물의 응고 및 수축 과정에서 액체 금속이 충분히 보충되지 않으면 수축 및 수축이 형성됩니다. 이 기공 결함은 주조의 효과적인 베어링 영역을 약화시키고 국소 응력을 증가시킵니다. 후속 냉각 또는 사용 공정에서, 응력은 모공 주위에 집중되어 균열을 일으키고 확장하기 쉽습니다.

2. 강철 주물의 수축률을 줄이는 방법은 무엇입니까?

화학 성분을 최적화하십시오

탄소 함량을 조정하십시오. 주조의 성능을 충족시키기위한 전제로, 탄소 함량을 적절하게 증가시키고 흑연화 확장을 사용하여 수축을 보상합니다.

실리콘 함량을 합리적으로 증가시키고, 용융 강의 유동성을 향상시키고, 응고 중에 수축 보상을 용이하게하며, 수축률을 줄입니다.

쏟아지는 과정을 제어하십시오

쏟아지는 온도를 엄격하게 제어하십시오. 용융 강의 유동성을 보장하는 전제로 쏟아지는 온도를 줄이고 액체 수축을 줄이십시오.

쏟아지는 속도를 최적화하고 적절한 쏟아지는 속도를 사용하여 용융 강이 곰팡이를 부드럽게 채우도록 가스 포획 및 로컬 과열을 피하십시오.

주조의 구조 설계를 향상시킵니다

설계 할 때 주조의 벽 두께를 균일하게 만들고 벽 두께의 갑작스런 변화를 피하고 고르지 않은 냉각으로 인한 수축 차이를 줄입니다.

주물의 두꺼운 부분에 합리적인 라이저를 설정하여 수축을 보충하기에 충분한 액체 금속을 제공하십시오.

적절한 주조 재료 및 프로세스를 선택하십시오

캐스팅의 수축으로의 주조 방해를 줄이기 위해 수지 모래와 같은 수율이 양호한 주조 재료를 선택하십시오.