Отливките от алуминиеви сплави често срещат дефекти с пукнатини в производствения процес. Дефектите на пукнатините всъщност са лесни за разбиране. Те буквално означават, че има правилни или неравномерни пукнатини по повърхността или вътрешността на отливките. Тези пукнатини влияят не само върху качеството на външния вид на отливките от алуминиева сплав, но и върху експлоатационния живот на отливките от алуминиева сплав.
Причини за напукване на отливки от алуминиева сплав:
Отливките от алуминиеви сплави могат да имат проблеми с напукване по време на производство и употреба и тези пукнатини могат да бъдат причинени от различни фактори. По-долу са някои от основните причини, които могат да доведат до напукване на отливки от алуминиева сплав:
- Температурен градиент: По време на леене под налягане, ако алуминиевата сплав изпитва неравномерен температурен градиент по време на охлаждане, тя е склонна към горещи пукнатини. Това може да се дължи на факта, че части с по-голяма дебелина или сложни структури се охлаждат по-бързо от други, причинявайки натрупване на напрежение и в крайна сметка пукнатини.
- Неправилен избор на сплав: Изборът на алуминиева сплав, която не е подходяща за определено приложение, също може да доведе до напукване. Различните алуминиеви сплави имат различни характеристики на термично разширение и свиване и механични свойства, които могат да доведат до концентрация на напрежение и образуване на пукнатини, ако са избрани неправилно.
- Проблеми с дизайна: Дизайнът на отливка под налягане също може да повлияе на нейната устойчивост на напукване. Остри вътрешни ъгли или структурни нехомогенности могат да доведат до концентрация на напрежение, увеличавайки риска от напукване.
- Неправилна работа: Неправилната работа, като прекомерна скорост на охлаждане, неподходящи параметри на леене под налягане или неподходящи методи на обработка, може да причини пукнатини.
- Материални примеси: Примесите или примесите в алуминиевите сплави също могат да причинят напукване. Тези примеси могат да намалят здравината и издръжливостта на сплавта, увеличавайки риска от напукване.
- Натрупване на напрежение: По време на употреба, отливките от алуминиева сплав под налягане могат да бъдат подложени на различни видове сили и напрежения, които могат да доведат до образуване на пукнатини, ако тези напрежения надхвърлят техния проектен диапазон на якост.
Класификация на дефектите по пукнатини в отливки под налягане от алуминиеви сплави
Дефектите на пукнатини в отливките от алуминиева сплав всъщност могат да бъдат подразделени на няколко вида. Според различните причини за пукнатини, те могат да бъдат разделени на "пукнатини от свиване", "горещи пукнатини", "студени пукнатини", "пукнатини от умора" и т.н. Повечето от тях са свързани с производството. Следва прост анализ на дефектите на пукнатини на отливки от алуминиева сплав:
Пукнатина от свиване
Напукването от свиване е най-честият дефект на пукнатини в отливките от алуминиеви сплави. Когато отливката се охлади и втвърди, вътрешното напрежение се натрупва поради обемно свиване и ако втвърдяването е неравномерно или ограничено, това ще причини пукнатини в отливката. Особено в частта, където тънката стена и дебелата стена се редуват, поради различните скорости на втвърдяване, дебелата стена все още е в полутвърдо състояние, след като тънката стена е втвърдена, и течността не може да бъде попълнена, поради което се появяват пукнатини от свиване .
Горещ крак
Горещите пукнатини се причиняват от термичния стрес на отливките от алуминиева сплав по време на процеса на втвърдяване. Топлинният стрес се дължи на несъответствието на топлинното разширение и свиване, причинено от температурни промени в различни части. Горещи пукнатини могат да се образуват в отливките, ако температурните промени причинят напрежения, които надвишават якостта на разрушаване на материала.
Студен крек
В напълно втвърдените отливки от алуминиева сплав се образуват студени пукнатини. Когато отливката се охлади, поради неравномерно вътрешно разпределение на напрежението или лоша структура на материала, в отливката от алуминиева сплав ще се появят пукнатини от замръзване.
Уморна пукнатина
Пукнатините от умора се причиняват от цикличното натоварване на отливките от алуминиева сплав по време на експлоатация. Когато отливката е подложена на повтарящи се натоварвания, напрежението постепенно се натрупва и надвишава якостта на разрушаване на материала, като по този начин се образуват пукнатини от умора в отливката.
Как да разрешите дефекти на пукнатини в отливки под налягане от алуминиева сплав
За отстраняване на дефектите на пукнатините наотливки от алуминиева сплав под налягане, могат да се предприемат следните мерки за избягването им. Необходимо е да се анализират и решават конкретни проблеми в съчетание с реалната ситуация в производството.
- Контролирайте параметрите на процеса на леене и разумно контролирайте температурата на леене, скоростта на налягането и други параметри, за да осигурите течливостта на сплавта и равномерността на процеса на втвърдяване при запълване на кухината.
- Проектирайте разумна геометрична форма, избягвайте редуването на тънка стена и дебела стена, намалете градиента на налягане и се опитайте да направите структурата на отливката равномерна.
- Оптимизирайте дизайна на матрицата, рационално проектирайте литниковата система и охладителната система, подобрете скоростта на втвърдяване и еднородността на отливките и намалете появата на пукнатини.
- Контролирайте процеса на топлинна обработка. За някои отливки от алуминиева сплав, които изискват топлинна обработка, параметрите на процеса на топлинна обработка трябва да бъдат добре контролирани, за да се избегне термично напрежение и да се намалят термичните пукнатини.
- Засилване на контрола на качеството чрез строги мерки за контрол на качеството, като проверка на материала, контрол на процеса на леене и параметрите на процеса на топлинна обработка и т.н., за да се гарантира, че качеството на отливките отговаря на изискванията и намалява дефектите.
- Чрез разумен дизайн на процеса и контрол на качеството, дефектите на пукнатините на отливките от алуминиева сплав могат да бъдат ефективно намалени и производителността и надеждността на продукта могат да бъдат подобрени.