Analiza kvara kalupa za livenje čelika H13

Koristeći optički mikroskop, skenirajući elektronski mikroskop, mjerač tvrdoće, stroj za ispitivanje udara itd., Analizirani su rani uzroci kvara matrice za lijevanje čelika H13 za oblikovanje aluminijske legure. Rezultati pokazuju da je način loma kalupa sveukupno lomljiv lom. Glavni razlog je to što postoje ozbiljniji strukturni nedostaci, poput razdvajanja traka, nemetalnih inkluzija i tekućeg karbida u kalupu. Istovremeno, proces toplinske obrade je nerazuman; nemetalne pukotine nastaju oko inkluzija i ukapljenih karbida pod djelovanjem toplinskog naprezanja i mehaničke sile. Odvajanje traka i nerazumni postupak toplinske obrade smanjuju udarnu žilavost kalupa, čine da se pukotine brzo šire i na kraju dovedu do ranog loma kalupa.

Čelik H13 je trenutno najrašireniji čelik za vruću obradu. Zbog svoje visoke temperaturne čvrstoće i tvrdoće, ima dobru žilavost, performanse toplinskog zamora i određenu otpornost na trošenje u uvjetima srednje temperature, te može odoljeti koroziji rastaljenog metala. , Često se koristi za izradu kalupa za lijevanje.

Tijekom upotrebe kalup za lijevanje mora izdržati udar i naprezanje natopljenog metala visoke temperature, kao i zatezna naprezanja koja nastaju kompresijom metala za lijevanje u kalupu za vrijeme oblikovanja. Stresna situacija je složenija, a proces korištenja često je posljedica toplinskih pukotina i općenitog kvara uslijed krhkog loma, korozije ili erozije.

Mnogo je faktora koji uzrokuju neuspjeh kalupa za lijevanje. Teško je ispravno utvrditi uzrok kvara. Osim toga, kvaliteta čelika H13 domaćih proizvođača je neujednačena, a proces toplinske obrade nije razuman. Ovo u velikoj mjeri donosi analizu neuspjeha matrice za lijevanje. teško.

Metalurško postrojenje koristilo je kalupe za lijevanje od aluminijske legure izrađene od čelika H13, a samo je probno proizvedeno više od 100 proizvoda. Kalup je potpuno razbijen nakon što je vrijeme upotrebe bilo manje od jednog dana, što je nanijelo određene ekonomske gubitke biljci. Kako bi se otkrio uzrok kvara matrice za lijevanje čelika H13, autor je to proveo
Analiza kvarova.

Organizacijski nedostaci

Postoje očiti nedostaci segregacije vrpci u žarenoj strukturi čelika. Segregacija pojasa je vrsta odvajanja hemijskog sastava. Kada se čelični ingot kova i valja, dendritička segregacija nastala tokom procesa skrućivanja valja se i produžava da formira zonu odvajanja. Tokom žarenja, karbid se taloži duž zone segregacije i formira traku s različitim stupnjevima gustoće. Segregacija. Odvajanje traka je najjednostavniji i najvažniji pokazatelj za mjerenje stepena segregacije čelika H13. Može odražavati razdvajanje legirajućih elemenata i dendrita u strukturi čeličnog ingota i je li proces vrućeg rada prikladan. Ima značajan utjecaj na poprečnu udarnu žilavost čelika. Stoga standard NADCA#2007-2003 jasno propisuje prihvatljivu razinu žarene strukture i odvajanje traka od čelika H13. Odvajanje traka ima veliki utjecaj na strukturu i svojstva nakon gašenja. Nakon gašenja, niskougljična martenzitna struktura nastaje u zoni siromašnoj ugljikom, a visoko ugljična kriptonska martenzitna struktura nastaje u zoni bogatoj ugljikom, koja je konačno naslijeđena. Kaljeno stanje. Segregacija trake propaljivog čelika je ozbiljna, a struktura vrlo neravna, što ozbiljno utječe na poprečnu žilavost matrice.

Nemetalni uključci i ukapljeni karbidi u zoni segregacije. Studije su pokazale da se ponovnim zagrijavanjem i difuzijom ingota može smanjiti segregacija elemenata, ali za čelik H13 teško je potpuno ukloniti segregaciju, a nakon što se pojavi u zoni segregacije veliki broj nemetalnih uključaka i ukapljenih karbida dodatno će smanjiti poprečnu udarnu žilavost čelika. Ovo je takođe važna osnova za razlikovanje da li je nivo segregacije opsega kvalifikovan ili ne u NADCA#2007-2003. Prema rezultatima ispitivanja, čistoća matrice je niska, a zona segregacije sadrži veliki broj nemetalnih uključaka. Među njima, uključivanje velikih čestica DS Al 2 O 3 doseglo je nivo od 2.0, što ozbiljno narušava kontinuitet matrice. , Pod djelovanjem vanjske sile lako se stvaraju pukotine. Čvrstoća čelika opada s povećanjem broja uključaka, a što je veća veličina uključaka, to je veći utjecaj na žilavost. Ukapljeni karbidi su grubi i kontinuirani blokovi u čeličnom ingotu H13, koji se nakon kovanja lome i distribuiraju u lancima duž smjera kovanja. Konvencionalni proces toplinske obrade u osnovi nema utjecaja na distribuciju i morfologiju ukapljenih karbida. Stoga se raspodjela ukapljenih karbida u obliku lanca još uvijek može vidjeti u području pojasa kaljene strukture u obliku pojasa. Slično inkluzijama, ukapljeni karbidi mogu povećati krhkost čelika zbog njihovog loma ili odvajanja od površine matrice. Osim toga, lokalni oštrokutni lanci poput karbida mogu lako uzrokovati koncentraciju naprezanja i mikropukotine. Koncentrirana raspodjela nemetalnih inkluzija i ukapljenih karbida, s jedne strane, ozbiljno utječe na poprečnu žilavost čelika, a s druge strane lako se stvaraju izvori pukotina tijekom uporabe.

Tvrdoća plijesni je previsoka

Iz rezultata ispitivanja tvrdoće može se vidjeti da je tvrdoća pokvarenog kalupa veća od preporučenog raspona tvrdoće NADCA#2007-2003, a raspodjela je neravnomjerna. Prema krivulji kaljenja i kaljenja čelika H13, može se vidjeti da previsoka temperatura kaljenja ili niska temperatura kaljenja može uzrokovati veću tvrdoću čelika H13, a nedovoljno kaljenje može uzrokovati neravnomjernu raspodjelu tvrdoće kalupa. Kalup može imati visoku tvrdoću nakon kaljenja i kaljenja zbog nepravilnog rada ili kontrole temperature peći tokom procesa toplinske obrade, što dodatno utječe na udarnu žilavost kalupa i na kraju dovodi mikrostrukturu u nestabilno stanje i preveliko zaostalo unutrašnje naprezanje. Veliki, lako se puca pri djelovanju vanjske sile, uzrokujući rani kvar kalupa.

Proces neuspjeha

Tijekom upotrebe kalup za lijevanje mora izdržati udar i tlačno naprezanje rastopljenog metala visoke temperature, kao i vlačno naprezanje nastalo kompresijom lijevanog metala tijekom presovanja, a radno okruženje je relativno oštro. Iz rezultata ispitivanja može se vidjeti da je veliki broj uključaka i ukapljenih karbida koncentriran u blizini izvora pukotine na površini. Postoje razlike u elastičnosti, plastičnosti i koeficijentu toplinskog širenja uključaka i ukapljenih karbida iz matrice. Kad se toplinsko naprezanje i mehanička sila opetovano primjenjuju, lako se stvara koncentracija naprezanja oko uključaka i ukapljenih karbida te na kraju nastaju mikropukotine. Zbog niske žilavosti čelika, kada nastanu mikropukotine, matrica nema dovoljno žilavosti da spriječi širenje pukotina. Kada naprezanje premaši čvrstoću loma, lako je uzrokovati da pukotine prodru u matricu, uzrokujući pucanje i otpad. Iz ovoga se može zaključiti da su nemetalni uključci i karbidni slojevi nataloženi u tekućini u čeliku uzrokovali rane mikropukotine na površini matrice, a izuzetno niska žilavost čelika uzrokovala je brzo širenje pukotina, što je važan uzrok pucanja matrice.

Mjere poboljšanja

Prema gornjoj analizi, za čelik H13 i njegov postupak toplinske obrade,
Napravljena su sljedeća poboljšanja:

• Čelik H13 usvaja postupak pretapanja elektrošlag kako bi poboljšao čistoću čelika i smanjio sadržaj nemetalnih inkluzija; kontrolirati brzinu taljenja ili koristiti druge postupke taljenja za kontrolu veličine i količine tekućeg karbida.
• Difuzijskim žarenjem na visokoj temperaturi i opetovanim višesmjernim kovanjem s velikim omjerom kovanja poboljšava se odvajanje traka i smanjuje tekući karbid.
• Parametre procesa toplinske obrade kalupa treba strogo kontrolirati kako bi se osiguralo da je ukupna tvrdoća kalupa unutar navedenog raspona.

Knot Discussion

• Prijelom kalupa je lomljiv lom. Razlog je u tome što postoji relativno ozbiljna segregacija traka u mikrostrukturi čelika, a u zoni segregacije ima više nemetalnih inkluzija i tečnih karbida, plus nema Razumnog procesa toplinske obrade uzrokuje ukupnu tvrdoću kalupa više. Kombinirano djelovanje ovih faktora rezultira izuzetno niskom udarnom žilavošću kalupa.
• Nemetalni uključci u čeliku pod pritiskom i u blizini tekućeg karbida lako stvaraju rane mikropukotine, a iznimno niska žilavost čelika uzrokuje brzo širenje pukotina i na kraju se ukupna matrica razbija.
• U budućoj proizvodnji tvornica je odabrala visokokvalitetni čelik iz matrice H13 i strogo kontrolirala parametre procesa toplinske obrade. Životni vijek matrice značajno je poboljšan. Nisu uočene velike pukotine nakon lijevanja 10 000 komada.

Molimo zadržite izvor i adresu ovog članka radi ponovnog štampanja:Analiza kvara kalupa za livenje čelika H13 

Tvrtka Minghe Casting posvećena je proizvodnji i pružanju kvalitetnih dijelova i dijelova za lijevanje visokih performansi (opseg dijelova za livenje metala uglavnom uključuje Tankozidno lijevanje,Vruće komore Die Casting,Livenje u hladnoj komori), Okrugla usluga (usluga lijevanja,CNC obrada,Izrada kalupa, Površinska obrada). Bilo koji prilagođeni lijev od aluminija, livenje magnezijumom ili Zamakom / cinkom i drugi odljevci dobrodošli su da nas kontaktirate.

Pod kontrolom ISO9001 i TS 16949, svi procesi se provode kroz stotine naprednih mašina za livenje pod tlakom, 5-osnih mašina i drugih objekata, od blastera do Ultra Sonic mašina za pranje rublja. Minghe ne samo da ima naprednu opremu već ima i profesionalnu opremu tim iskusnih inženjera, rukovatelja i inspektora kako bi ostvarili dizajn kupca.

Ugovorni proizvođač kalupa. Mogućnosti uključuju dijelove za livenje aluminijuma u hladnoj komori od 0.15 lbs. do 6 lbs., brza promjena i obrada. Usluge s dodanom vrijednošću uključuju poliranje, vibriranje, uklanjanje brušenja, miniranje sačmama, farbanje, oblaganje, premazivanje, montaža i obrada alata. Materijali s kojima se radi uključuju legure poput 360, 380, 383 i 413.

Pomoć pri dizajniranju lijevanja cinkom / istovremene inženjerske usluge. Prilagođeni proizvođač preciznih odljevaka od cinka. Mogu se proizvoditi minijaturni odljevci, odljevci za kalupe pod visokim pritiskom, odlivci kalupa sa više klizača, konvencionalni odljevci od kalupa, odljevci za kalupe i neovisni kalupi i odljevci sa šupljinom. Odljevci se mogu izrađivati ​​u dužinama i širinama do 24 in. U toleranciji +/- 0.0005 in.  

ISO 9001: 2015 certificirani proizvođač lijevanog magnezijuma. Mogućnosti uključuju lijevanje magnezijumom pod visokim pritiskom do 200 tona vruće komore i 3000 tona hladne komore, dizajn alata, poliranje, oblikovanje, obrada, farbanje u prahu i tečnostima, puni QA sa CMM mogućnostima , montaža, pakovanje i dostava.

Ovjeren ITAF16949 Dodatna usluga lijevanja uključuje investiranje,livenje peska,Gravitacijsko lijevanje, Casting Lost Foam,Centrifugalno livenje,Vakuumski livenje,Trajno lijevanje kalupa, .Sposobnosti uključuju EDI, inženjersku pomoć, solidno modeliranje i sekundarnu obradu.

Casting Industries Studije slučaja za dijelove za automobile, bicikle, zrakoplove, muzičke instrumente, plovila, optičke uređaje, senzore, modele, elektroničke uređaje, kućišta, satove, mašine, motore, namještaj, nakit, vrpce, telekom, osvjetljenje, medicinske uređaje, fotografske uređaje, Roboti, skulpture, zvučna oprema, sportska oprema, alat, igračke i još mnogo toga. 

Šta vam možemo dalje pomoći?

∇ Idite na početnu stranicu za Kina za lijevanje pod pritiskom

By Proizvođač lijevanja Minghe | Kategorije: Korisni članci |materijal Tagovi: Aluminijsko livenje, Lijevanje cinka, Magnezijum lijevanje, Titanijsko livenje, Lijevanje nehrđajućeg čelika, Lijevanje od mesinga,Lijevanje bronce,Casting Video,Istorija kompanije,Aluminijsko livenje | Komentari isključeni