Analiza awarii formy do odlewania ciśnieniowego stali H13

Za pomocą mikroskopu optycznego, skaningowego mikroskopu elektronowego, twardościomierza, udarności itp. przeanalizowano wczesne przyczyny uszkodzeń matrycy do odlewania ciśnieniowego stali H13 do formowania stopów aluminium. Wyniki pokazują, że przyczyną zniszczenia formy jest ogólnie kruche pękanie. Głównym powodem jest to, że w stali formierskiej występują poważniejsze wady strukturalne, takie jak segregacja taśm, wtrącenia niemetaliczne i ciekły węglik. Jednocześnie proces obróbki cieplnej jest nierozsądny; Pęknięcia niemetaliczne powstają wokół wtrąceń i upłynnionych węglików pod wpływem naprężenia termicznego i siły mechanicznej. Segregacja taśm i nieuzasadniony proces obróbki cieplnej zmniejszają udarność formy, powodują szybkie rozprzestrzenianie się pęknięć i ostatecznie prowadzą do wczesnego uszkodzenia formy.

Stal H13 jest obecnie najczęściej stosowaną stalą matrycową do pracy na gorąco. Ze względu na wysoką wytrzymałość i twardość w wysokiej temperaturze ma dobrą wytrzymałość, odporność na zmęczenie cieplne i pewną odporność na zużycie w warunkach średniej temperatury, a także jest odporny na korozję stopionego metalu. , Często używany do wykonywania form odlewniczych.

Podczas użytkowania forma odlewnicza musi wytrzymywać uderzenia i naprężenia ściskające roztopionego metalu w wysokiej temperaturze, a także wytrzymywać naprężenia rozciągające generowane przez ściskanie odlewanego metalu podczas odkształcania. Sytuacja naprężeń jest bardziej skomplikowana, a proces użytkowania jest często spowodowany pęknięciami termicznymi i ogólną awarią z powodu kruchego pękania, korozji lub erozji.

Istnieje wiele czynników, które powodują awarię matrycy odlewniczej. Trudno jest poprawnie określić przyczynę awarii. Ponadto jakość stali H13 produkowanej przez krajowych producentów jest nierówna, a proces obróbki cieplnej nie jest rozsądny. To wnosi wiele do analizy awarii odlewów ciśnieniowych. trudny.

Zakład metalurgiczny wykorzystywał formy odlewnicze ze stopów aluminium ze stali H13 i tylko na próbę wyprodukował ponad 100 produktów. Forma pękła w całości po okresie użytkowania krótszym niż jeden dzień, co spowodowało pewne straty ekonomiczne zakładu. W celu znalezienia przyczyny awarii matrycy ciśnieniowej ze stali H13 autor przeprowadził:
Analiza awarii.

Wady organizacyjne

Istnieją oczywiste wady segregacji taśm w wyżarzonej strukturze półwyrobów stalowych matryc. Segregacja pasmowa to rodzaj segregacji składu chemicznego. Gdy wlewek stalowy jest kuty i walcowany, segregacja dendrytyczna powstała podczas procesu krzepnięcia jest walcowana i wydłużana, tworząc strefę segregacji. Podczas wyżarzania węglik wytrąca się wzdłuż strefy segregacji, tworząc pasmo o różnych stopniach gęstości. Segregacja. Segregacja taśm jest najprostszym i najważniejszym wskaźnikiem do pomiaru stopnia segregacji stali H13. Może odzwierciedlać segregację pierwiastków stopowych i dendrytów w strukturze wlewka stalowego oraz czy proces obróbki na gorąco jest odpowiedni. Ma znaczący wpływ na udarność poprzeczną stali. Dlatego norma NADCA#2007-2003 wyraźnie określa dopuszczalny poziom struktury wyżarzonej i segregacji taśm stali H13. Segregacja pasmowa ma duży wpływ na strukturę i właściwości po hartowaniu. Po hartowaniu w strefie ubogiej w węgiel tworzy się niskowęglowa struktura martenzytu, a w strefie bogatej w węgiel powstaje wysokowęglowa struktura martenzytu kryptonowego, która jest ostatecznie dziedziczona. Stan zahartowany. Segregacja taśm uszkodzonej stali na matryce jest poważna, a struktura jest bardzo nierówna, co poważnie wpływa na poprzeczną wytrzymałość matrycy.

Wtrącenia niemetaliczne i upłynnione węgliki w strefie segregacji. Badania wykazały, że ponowne nagrzewanie i dyfuzja wlewka może zmniejszyć segregację pierwiastków, ale w przypadku stali H13 segregacja jest trudna do całkowitego wyeliminowania, a gdy pojawi się w strefie segregacji Duża ilość wtrąceń niemetalicznych i upłynnionych węglików jeszcze bardziej zmniejszy udarność poprzeczną stali. Jest to również ważna podstawa do rozróżnienia, czy poziom segregacji pasm jest kwalifikowany w NADCA#2007-2003. Zgodnie z wynikami badań czystość stali matrycowej jest niska, a strefa segregacji zawiera dużą liczbę wtrąceń niemetalicznych. Wśród nich wtrącenia dużych cząstek DS Al 2 O 3 osiągnęły poziom 2.0, co poważnie uszkadza ciągłość osnowy. , Pod działaniem siły zewnętrznej łatwo tworzą się pęknięcia. Wytrzymałość stali maleje wraz ze wzrostem liczby wtrąceń, a im większy rozmiar wtrąceń, tym większy wpływ na ciągliwość. Upłynnione węgliki są grubymi i ciągłymi blokami we wlewku ze stali H13, które po kuciu są łamane i rozprowadzane w łańcuchach wzdłuż kierunku kucia. Konwencjonalny proces obróbki cieplnej zasadniczo nie ma wpływu na rozkład i morfologię upłynnionych węglików. Dlatego też łańcuchowy rozkład upłynnionych węglików jest nadal widoczny w pasowym obszarze struktury hartowanej. Podobnie jak wtrącenia, upłynnione węgliki mogą zwiększać kruchość stali ze względu na ich własne pękanie lub oddzielenie od granicy faz osnowy. Ponadto, miejscowe węgliki przypominające łańcuch o ostrych kątach mogą łatwo powodować koncentrację naprężeń i mikropęknięcia. Skoncentrowany rozkład wtrąceń niemetalicznych i upłynnionych węglików z jednej strony poważnie wpływa na poprzeczną wiązkość stali, az drugiej strony łatwo jest tworzyć źródła pęknięć podczas użytkowania.

Twardość formy jest zbyt wysoka

Z wyników testu twardości widać, że twardość uszkodzonej formy jest wyższa niż zalecany zakres twardości NADCA#2007-2003, a rozkład jest nierównomierny. Zgodnie z krzywą hartowania i odpuszczania stali H13 można zauważyć, że zbyt wysoka temperatura hartowania lub niska temperatura odpuszczania mogą powodować wzrost twardości stali H13, a niedostateczne odpuszczanie może powodować nierównomierny rozkład twardości formy. Forma może mieć dużą twardość po hartowaniu i odpuszczaniu z powodu niewłaściwej obsługi lub kontroli temperatury pieca podczas procesu obróbki cieplnej, co dodatkowo wpływa na udarność formy, a ostatecznie powoduje, że mikrostruktura znajduje się w stanie niestabilnym i nadmiernym szczątkowym naprężeniom wewnętrznym. Duże, łatwe do złamania, gdy działa siła zewnętrzna, powodując wczesne uszkodzenie formy.

Proces awarii

Podczas użytkowania forma odlewnicza musi wytrzymać uderzenia i naprężenia ściskające stopionego metalu w wysokiej temperaturze, a także naprężenia rozciągające generowane przez ściskanie odlewanego metalu podczas odkształcania, a środowisko pracy jest stosunkowo trudne. Z wyników badań widać, że duża liczba wtrąceń i upłynnionych węglików jest skoncentrowana w pobliżu źródła pęknięć na powierzchni. Występują różnice w elastyczności, plastyczności i współczynniku rozszerzalności cieplnej wtrąceń i upłynnionych węglików z osnowy. W przypadku wielokrotnego przykładania naprężeń termicznych i siły mechanicznej wokół wtrąceń i upłynnionych węglików łatwo tworzy się koncentracja naprężeń, co ostatecznie prowadzi do powstania mikropęknięć. Ze względu na niską ciągliwość stali matrycy, gdy tworzą się mikropęknięcia, matryca nie ma wystarczającej ciągliwości, aby zapobiec propagacji pęknięć. Gdy naprężenie przekracza jego wytrzymałość na pękanie, łatwo jest spowodować, że pęknięcia przenikną do matrycy, powodując pękanie i złomowanie matrycy. Na tej podstawie można sądzić, że wtrącenia niemetaliczne i węgliki osadzone w cieczy w stali matrycowej spowodowały wczesne mikropęknięcia na powierzchni matrycy, a wyjątkowo niska wiązkość stali matrycowej spowodowała szybkie rozprzestrzenianie się pęknięć, co jest ważną przyczyną pękania matrycy.

miary ulepszeń

Zgodnie z powyższą analizą, dla stali H13 i procesu jej obróbki cieplnej,
Wprowadzono następujące ulepszenia:

• Stal H13 przyjmuje proces przetapiania elektrożużlowego w celu poprawy czystości stali i zmniejszenia zawartości wtrąceń niemetalicznych; kontrolować prędkość przetapiania lub stosować inne procesy wytapiania, aby kontrolować wielkość i ilość ciekłego węglika.
• Dzięki wyżarzaniu dyfuzyjnemu w wysokiej temperaturze i wielokrotnemu wielokierunkowemu kuciu z dużym współczynnikiem kucia, segregacja pasmowa jest poprawiona, a ciekły węglik jest zmniejszony.
• Parametry procesu obróbki cieplnej formy powinny być ściśle kontrolowane, aby zapewnić, że całkowita twardość formy mieści się w określonym zakresie.

Dyskusja na temat węzłów

• Pęknięcie formy jest pęknięciem kruchym. Powodem jest to, że w mikrostrukturze stali matrycowej występuje stosunkowo poważna segregacja pasmowa, a w strefie segregacji występuje więcej wtrąceń niemetalicznych i ciekłych węglików, a brak rozsądnego procesu obróbki cieplnej powoduje zmniejszenie ogólnej twardości formy. wyższy. Połączone działanie tych czynników skutkuje wyjątkowo niską udarnością formy.
• Wtrącenia niemetaliczne w stali matrycowej i sąsiedztwie ciekłego węglika łatwo tworzą wczesne mikropęknięcia, a wyjątkowo niska wytrzymałość stali matrycowej powoduje, że pęknięcia szybko się rozprzestrzeniają, a w końcu cała matryca jest łamana.
• W przyszłej produkcji fabryka wybrała wysokiej jakości stal matrycową H13 i ściśle kontrolowała parametry procesu obróbki cieplnej. Żywotność matrycy uległa znacznej poprawie. Po odlaniu 10 000 sztuk nie zaobserwowano żadnych dużych pęknięć.

Proszę zachować źródło i adres tego artykułu do przedruku:Analiza awarii formy do odlewania ciśnieniowego stali H13 

Minghe Casting Company zajmuje się produkcją i dostarczaniem wysokiej jakości i wysokiej jakości części odlewniczych (zakres części odlewanych z metalu obejmuje głównie) Cienkościenne odlewanie ciśnieniowe,Odlewanie pod ciśnieniem z komory gorącej,Odlewanie matrycowe w zimnej komorze), Usługa okrągła (usługa odlewania ciśnieniowego,Obróbka CNC,Produkcja form, Obróbka powierzchni). Wszelkie niestandardowe odlewanie ciśnieniowe z aluminium, odlewanie ciśnieniowe magnezu lub znalu / cynku oraz inne wymagania dotyczące odlewów są mile widziane, aby się z nami skontaktować.

Pod kontrolą ISO9001 i TS 16949, wszystkie procesy są przeprowadzane przez setki zaawansowanych maszyn do odlewania ciśnieniowego, maszyn 5-osiowych i innych urządzeń, od blasterów po pralki Ultra Sonic. Minghe ma nie tylko zaawansowany sprzęt, ale także profesjonalny zespół doświadczonych inżynierów, operatorów i inspektorów, aby zrealizować projekt klienta.

Producent kontraktowy odlewów ciśnieniowych. Możliwości obejmują odlewanie ciśnieniowe aluminium w zimnej komorze od 0.15 funta. do 6 funtów, szybka zmiana konfiguracji i obróbka. Usługi o wartości dodanej obejmują polerowanie, wibrowanie, gratowanie, śrutowanie, malowanie, powlekanie, powlekanie, montaż i oprzyrządowanie. Obrabiane materiały obejmują stopy takie jak 360, 380, 383 i 413.

Pomoc w projektowaniu odlewów cynkowych/równoległe usługi inżynieryjne. Zleceniodawca precyzyjnych odlewów cynkowych. Można wytwarzać miniaturowe odlewy, odlewy ciśnieniowe wysokociśnieniowe, odlewy wielopłytkowe, konwencjonalne odlewy formowe, odlewy jednostkowe i niezależne oraz odlewy z uszczelnieniem gniazdowym. Odlewy mogą być produkowane w długościach i szerokościach do 24 cali z tolerancją +/- 0.0005 cala.  

Certyfikowany ISO 9001: 2015 producent odlewanego magnezu, Możliwości obejmują odlewanie ciśnieniowe magnezu do 200 ton gorącej komory i 3000 ton zimnej komory, projektowanie oprzyrządowania, polerowanie, formowanie, obróbka skrawaniem, malowanie proszkowe i płynne, pełna kontrola jakości z możliwościami CMM , montaż, pakowanie i dostawa.

Certyfikat ITAF16949. Dodatkowa usługa odlewania obejmuje casting inwestycyjny,odlewanie piaskowe,Odlewanie grawitacyjne, Utracone odlewanie pianki,Odlewanie odśrodkowe,Odlewanie próżniowe,Trwałe odlewanie form,.Możliwości obejmują EDI, pomoc inżynierską, modelowanie bryłowe i przetwarzanie wtórne.

Przemysł odlewniczy Części Studia przypadków dla: samochodów, rowerów, samolotów, instrumentów muzycznych, jednostek pływających, urządzeń optycznych, czujników, modeli, urządzeń elektronicznych, obudów, zegarów, maszyn, silników, mebli, biżuterii, przyrządów, telekomunikacji, oświetlenia, urządzeń medycznych, urządzeń fotograficznych, Roboty, rzeźby, sprzęt dźwiękowy, sprzęt sportowy, narzędzia, zabawki i inne. 

W czym możemy Ci pomóc dalej?

∇ Przejdź do strony głównej dla Odlewanie ciśnieniowe Chiny

By Producent odlewów ciśnieniowych Minghe |Kategorie: Przydatne artykuły |Materiał tagi: Odlewanie aluminium, Odlew cynkowy, Odlewanie magnezu, Casting tytanu, Odlewanie ze stali nierdzewnej, Odlew mosiężny,Odlew z brązu,Przesyłanie wideo,Historia firmy,Odlew aluminiowy |Komentarze wyłączone