Горячий разрыв является одним из наиболее распространенных дефектов литья при производстве стальных отливок. Поверхность трещины окислена (поверхность трещины стальной отливки примерно черная, а алюминиевого сплава темно-серая), не гладкая, видны дендриты. Трещины образуются и развиваются по границам зерен, имеют извилистую форму. Принцип образования горячих трещин: существует множество теоретических и практических причин образования горячих трещин, но основной причиной является режим затвердевания отливки, а также термическое напряжение и усадочное напряжение отливки в период затвердевания.
После заливки жидкого металла в форму потери тепла в основном идут через стенку формы, поэтому затвердевание всегда начинается с поверхности отливки. Твердофазная усадка начинается, когда большое количество дендритов появляется на поздней стадии затвердевания и перекрывается, образуя полный скелет. Но в это время между дендритами еще остается слой незатвердевшей пленки жидкого металла (жидкая пленка) Если усадке отливки не препятствовать, дендритный каркас может свободно сжиматься без действия силы. Когда усадке скелета дендрита препятствуют песчаные формы или песчаные стержни, будет создаваться растягивающее напряжение, если он не может свободно сжиматься. Когда растягивающее напряжение превышает предел прочности материала, между дендритами возникает трещина. Если дендритный скелет растягивается медленно, а вокруг вытянутой части находится достаточно жидкого металла, чтобы затекать в трещину и вовремя восполнять его, то в отливке не будет горячих трещин. Наоборот, если трещину не восполнить расплавленным металлом, в отливке появятся горячие трещины.
Видно, что наиболее склонны к термическому растрескиванию сплавы с широким диапазоном температур затвердевания и кашеобразным или губчатым режимом затвердевания сетки. По мере того, как диапазон температур затвердевания сужается, склонность сплава к горячему растрескиванию становится меньше, и сплав эвтектического состава, затвердевающий при постоянной температуре, имеет наименьшую вероятность образования горячих трещин. Горячие трещины образуются при затвердевании отливок, но это не означает, что горячие трещины должны возникать при затвердевании отливок. Это в основном зависит от термического напряжения и напряжения усадки отливки во время затвердевания. Термические напряжения в скелете зерен твердой фазы в зоне затвердевания отливки легко могут вызвать горячее растрескивание или подкожное горячее растрескивание отливки; усадочные напряжения, вызванные внешними факторами помехи, являются основным условием возникновения горячих трещин отливки. Линейной усадке оболочки отливки в затвердевшем состоянии препятствуют внешние факторы, такие как песчаный стержень, формовочный песок, трение между поверхностью отливки и поверхностью песка, и в оболочке будут возникать усадочные напряжения (растягивающие напряжения).Горячие стыки отливок, особенно тонкие оболочки, образованные острыми углами горячих стыков, становятся местами концентрации усадочных напряжений, и в этих местах отливки чаще всего дают горячие трещины. Причины появления горячих трещин отражаются в технологическом процессе и структуре отливки, среди них: неравномерная толщина стенки отливки, слишком малый внутренний угол, слишком большое количество перекрывающихся деталей, наружного каркаса отливки, ребер и т. д. препятствуют нормальной усадке отливки, стояковая система препятствует нормальной усадке отливки, слишком ранняя распаковка и шлифовка деталей, слишком быстрое охлаждение.
предыдущий:Что такое стальное литье и его применение
Следующая статья:Процесс производства стального литья