H13-teräksen painevalumuotin vika-analyysi

Käyttämällä optista mikroskooppia, pyyhkäisyelektronimikroskooppia, kovuusmittaria, iskutestauslaitetta jne., H13-teräksen painevalualustan varhaiset vika-syyt analysoitiin alumiiniseoksen muodostamiseen. Tulokset osoittavat, että muotin vikaantumismuoto on hauras murtuma. Tärkein syy on se, että muotiteräksessä on vakavampia rakenteellisia vikoja, kuten nauhaerotusta, ei-metallisia sulkeumia ja nestemäistä karbidia. Samaan aikaan lämpökäsittelyprosessi on kohtuuton; ei-metalliset Halkeamat muodostuvat sulkeumien ja nesteytettyjen karbidien ympärille lämpörasituksen ja mekaanisen voiman vaikutuksesta. Nauhojen erottelu ja kohtuuton lämpökäsittelyprosessi vähentävät muotin iskunkestävyyttä, saavat halkeamat etenemään nopeasti ja johtavat lopulta muotin varhaiseen epäonnistumiseen.

H13 -teräs on tällä hetkellä laajimmin käytetty kuumaterästeräs. Korkean lämpötilan lujuutensa ja kovuutensa ansiosta sillä on hyvä sitkeys, lämmön väsymiskyky ja tietty kulutuskestävyys keskilämpötilaolosuhteissa, ja se kestää sulan metallin korroosiota. , Usein käytetään valumuottien valmistukseen.

Käytön aikana painevalumuotin on kestettävä korkeassa lämpötilassa olevan sulan metallin isku- ja puristusjännitys ja myös vetojännitys, joka syntyy painevalumetallin puristuksesta purkamisen aikana. Stressitilanne on monimutkaisempi, ja käyttöprosessi johtuu usein lämpöhalkeamista ja hauraasta murtumisesta, korroosiosta tai eroosiosta johtuvaan yleiseen epäonnistumiseen.

On olemassa monia tekijöitä, jotka aiheuttavat painevalun epäonnistumisen. Ongelman syytä on vaikea määrittää oikein. Lisäksi kotimaisten valmistajien tuottaman H13 -teräksen laatu on epätasainen eikä lämpökäsittelyprosessi ole kohtuullinen. Tämä tuo paljon valupuristimen epäonnistumisanalyysiin. vaikea.

Metallurgisessa laitoksessa käytettiin H13-teräksestä valmistettuja alumiiniseoksesta valmistettuja muotteja ja valmistettiin vain yli 100 tuotetta. Muotti rikkoutui kokonaan, kun käyttöaika oli alle yksi päivä, mikä aiheutti laitokselle tiettyjä taloudellisia menetyksiä. Löytääkseen syyn H13-teräsvalumuotin epäonnistumiseen tekijä suoritti
Vika-analyysi.

Organisaatioviat

Aihion teräksen hehkutetussa rakenteessa on ilmeisiä nauhaerotusvaurioita. Kaistan erottaminen on eräänlainen kemiallisen koostumuksen erottelu. Kun teräsharko on taottu ja valssattu, jähmettymisprosessin aikana muodostunut dendriittinen erotus valssataan ja venytetään erotusvyöhykkeen muodostamiseksi. Hehkutuksen aikana karbidi saostuu erotusvyöhykettä pitkin muodostaen nauhan, jolla on erilainen tiheysaste. Erottelu. Kaistaerotus on yksinkertaisin ja tärkein indikaattori H13 -teräksen erottumisasteen mittaamiseen. Se voi heijastaa seosaineiden ja dendriittien erottumista teräsharkon rakenteessa ja sitä, onko kuuma työprosessi asianmukainen. Sillä on merkittävä vaikutus teräksen poikittaislujuuteen. Siksi NADCA#2007-2003 -standardi määrää selvästi H13-teräksen hehkutetun rakenteen ja nauhaerotuksen hyväksyttävän tason. Kaistojen erottamisella on suuri vaikutus rakenteeseen ja ominaisuuksiin sammutuksen jälkeen. Sammutuksen jälkeen vähähiilinen martensiittirakenne muodostuu hiili-köyhälle vyöhykkeelle ja korkean hiilen kryptooni-martensiittirakenne muodostuu hiili-rikkaalle alueelle, joka lopulta periytyy. Karkaistu tila. Epäonnistuneen muottiteräksen nauhaerotus on vakava ja rakenne on hyvin epätasainen, mikä vaikuttaa vakavasti muotin poikittaislujuuteen.

Ei-metalliset sulkeumat ja nesteytetyt karbidit erotusvyöhykkeellä. Tutkimukset ovat osoittaneet, että harkon uudelleenlämmitys ja diffuusio voivat vähentää elementtien erottumista, mutta H13-teräksen osalta erottumista on vaikea poistaa kokonaan, ja kun se esiintyy erotusvyöhykkeellä, suuri määrä ei-metallisia sulkeumia ja nesteytettyjä karbideja vähentää edelleen teräksen poikittaista iskunkestävyyttä. Tämä on myös tärkeä perusta sen erottamiselle, onko kaistanerotustaso luokiteltu vai ei NADCA#2007-2003. Testitulosten mukaan muottiteräksen puhtaus on alhainen ja erotusvyöhyke sisältää suuren määrän ei-metallisia sulkeumia. Niistä DS Al 2 O 3 -hiukkasten sulkeumat ovat saavuttaneet tason 2.0, mikä vahingoittaa vakavasti matriisin jatkuvuutta. , Ulkoisen voiman vaikutuksesta halkeamia muodostuu helposti. Teräksen lujuus vähenee sulkeumien määrän kasvaessa, ja mitä suurempi sulkujen koko, sitä suurempi vaikutus sitkeyteen. Nesteytetyt karbidit ovat H13 -teräsharkon karkeita ja jatkuvia lohkoja, jotka rikkoutuvat taonnan jälkeen ja jakautuvat ketjuihin taonta -suuntaa pitkin. Perinteisellä lämpökäsittelymenetelmällä ei periaatteessa ole vaikutusta nesteytettyjen karbidien jakautumiseen ja morfologiaan. Siksi nesteytettyjen karbidien ketjumainen jakauma näkyy edelleen karkaistun rakenteen vyönmuotoisella alueella. Samoin kuin sulkeumat, nesteytetyt karbidit voivat lisätä teräksen haurautta johtuen omasta murtumisesta tai erottumisesta matriisin rajapinnasta. Lisäksi paikalliset teräväkulmaiset ketjumaiset karbidit voivat helposti aiheuttaa jännityskeskittymistä ja mikrohalkeamia. Ei-metallisten sulkeumien ja nesteytettyjen karbidien keskittynyt jakautuminen vaikuttaa toisaalta vakavasti teräksen poikittaislujuuteen, ja toisaalta on helppo muodostaa halkeamalähteitä käytön aikana.

Muotin kovuus on liian korkea

Kovuustestin tuloksista voidaan nähdä, että epäonnistuneen muotin kovuus on korkeampi kuin suositeltu kovuusalue NADCA#2007-2003 ja jakauma on epätasainen. H13 -teräksen karkaisu- ja karkaisukäyrän mukaan voidaan nähdä, että liian korkea sammutuslämpötila tai matala karkaisulämpötila voivat aiheuttaa H13 -teräksen kovuuden korkeamman ja riittämätön karkaisu voi aiheuttaa muotin epätasaisen kovuusjakauman. Muotilla voi olla korkea kovuus sammutuksen ja karkaisun jälkeen, mikä johtuu epäasianmukaisesta toiminnasta tai uunin lämpötilan säätämisestä lämpökäsittelyprosessin aikana, mikä vaikuttaa edelleen muotin iskunkestävyyteen ja lopulta tekee mikrorakenteen epävakaasta tilasta ja liiallisesta jäännösjännityksestä. Suuri, helppo murtaa, kun ulkoinen voima vaikuttaa, mikä aiheuttaa muotin varhaisen rikkoutumisen.

Epäonnistumisprosessi

Käytön aikana painevalumuotin on kestettävä korkeassa lämpötilassa olevan sulan metallin iskuja ja puristusjännityksiä sekä painevaluun puristamisen aikana syntyvää vetojännitystä, ja käyttöympäristö on suhteellisen ankara. Testituloksista voidaan nähdä, että suuri määrä sulkeumia ja nesteytettyjä karbideja on keskittynyt pinnan halkeamalähteen lähelle. Matriisista peräisin olevien sulkeumien ja nesteytettyjen karbidien elastisuudessa, plastisuudessa ja lämpölaajenemiskertoimessa on eroja. Kun lämpöjännitystä ja mekaanista voimaa käytetään toistuvasti, jännityskonsentraatio muodostuu helposti sulkeumien ja nesteytettyjen karbidien ympärille, ja lopulta tapahtuu mikrohalkeamia. Suulateräksen alhaisen sitkeyden vuoksi, kun mikrohalkeamia muodostuu, muotilla ei ole tarpeeksi sitkeyttä halkeaman etenemisen estämiseksi. Kun jännitys ylittää murtolujuutensa, on helppo saada halkeamia tunkeutumaan muottiin, jolloin muotti halkeaa ja romutetaan. Tästä voidaan päätellä, että muottiteräksen epämetalliset sulkeumat ja nestepinnoitetut karbidit aiheuttivat varhaisia ​​mikrohalkeamia suulakkeen pinnalla ja muottiteräksen erittäin alhainen sitkeys aiheutti halkeamien lisääntymisen nopeasti, mikä on tärkeä syy muotin halkeiluun.

Parannustoimenpiteet

Edellä olevan analyysin mukaan H13 -teräksen ja sen lämpökäsittelyprosessin osalta
Seuraavia parannuksia on tehty:

• H13-teräs ottaa käyttöön sähkösälyn uudelleen sulatusprosessin teräksen puhtauden parantamiseksi ja ei-metallisten sulkeumien vähentämiseksi; hallita sulatusnopeutta tai käyttää muita sulatusprosesseja nestekarbidin koon ja määrän hallintaan.
• Korkean lämpötilan diffuusiohehkutus ja toistuva monisuuntainen taonta suurella takomussuhteella parantavat kaistanerotusta ja vähentävät nestekarbidia.
• Muotin lämpökäsittelyparametreja on valvottava tarkasti sen varmistamiseksi, että muotin kokonaiskovuus on määritellyllä alueella.

Solmu Keskustelu

• Muotin murtuma on hauras murtuma. Syynä on se, että suulateräksen mikrorakenteessa on suhteellisen vakava nauhaerotus, ja erotusvyöhykkeellä on enemmän ei-metallisia sulkeumia ja nestemäisiä karbideja, eikä mitään kohtuullista lämpökäsittelyprosessia aiheuta muotin kokonaiskovuutta korkeampi. Näiden tekijöiden yhteisvaikutus johtaa muotin erittäin alhaiseen iskunkestävyyteen.
• Ei-metalliset sulkeumat suulateräksessä ja nestemäisen karbidin läheisyydessä ovat helposti muodostettavissa varhaisia ​​mikrohalkeamia, ja suuttoteräksen erittäin alhainen sitkeys aiheuttaa halkeamien lisääntymisen nopeasti ja lopulta koko muotti rikkoutuu.
• Tulevassa tuotannossa tehdas valitsi korkealaatuisen H13-suulateräksen ja valvoi tiukasti lämpökäsittelyprosessin parametreja. Muotin käyttöikä parani merkittävästi. Suuria halkeamia ei nähty 10 000 kappaleen painevalun jälkeen.

Säilytä tämän artikkelin lähde ja osoite uudelleenpainamista varten:H13-teräksen painevalumuotin vika-analyysi 

Minghe Casting Company on omistautunut valmistukseen ja tarjoaa laadukkaita ja korkean suorituskyvyn valuosia (metalliset painevalukappaleet sisältävät pääasiassa Ohutseinäinen valukappale,Kuuma kamari die casting,Kylmäkammion die casting), Pyöreä palvelu (painevalupalvelu,CNC-työstö,Muotin valmistus, Pintakäsittely) .Jokainen räätälöity alumiinipainevalu, magnesium- tai Zamak / sinkkipainevalu ja muut valutarvikkeet ovat tervetulleita ottamaan yhteyttä meihin.

Kaikki prosessit suoritetaan ISO9001: n ja TS 16949: n valvonnassa satojen kehittyneiden painevalukoneiden, 5-akselisten koneiden ja muiden laitteiden kautta, aina blastereista Ultra Sonic -pesukoneisiin. kokeneiden insinöörien, käyttäjien ja tarkastajien tiimi asiakkaan suunnittelun toteuttamiseksi.

Painevalujen sopimusvalmistaja. Toiminnot sisältävät kylmäkammion alumiinipainevalukappaleet, joiden paino on 0.15 paunaa. 6 lbs., nopea vaihto ja koneistus. Lisäarvopalveluihin kuuluvat kiillotus, tärinä, purseiden poisto, puhallus, maalaus, pinnoitus, päällystys, kokoonpano ja työkalut. Materiaalit, joiden kanssa on työskennelty, sisältävät seoksia, kuten 360, 380, 383 ja 413.

Sinkkipainevalusuunnitteluapu / samanaikaiset suunnittelupalvelut. Mukautettujen sinkkipainevalujen valmistaja. Pienikokoisia valuja, korkeapainevalukappaleita, moniliukuisia muottivaluja, tavanomaisia ​​muottivaluja, yksikkömuotteja ja itsenäisiä muottivaluja ja ontelosuljettuja valukappaleita voidaan valmistaa. Valukappaleita voidaan valmistaa pituudeltaan ja leveydeltään jopa 24 tuumaa +/- 0.0005 tuuman toleranssilla.  

ISO 9001: 2015 -sertifioitu painevaletun magnesiumin valmistaja, ominaisuuksia ovat korkeapaineinen magneettivalumuotoinen valu jopa 200 tonnin kuumakammioon ja 3000 tonnin kylmäkammioon, työkalujen suunnittelu, kiillotus, muovaus, työstö, jauhe- ja nestemaalaus, täydellinen laadunvalvonta CMM-ominaisuuksilla , kokoonpano, pakkaus ja toimitus.

ITAF16949-sertifioitu. Lisävalupalvelu sisältää investointien valu,hiekkavalu,Painovoima valu, Lost vaahto valu,Keskipakovalu,Tyhjö valu,Pysyvä muottien valuKykyihin kuuluvat EDI, tekninen apu, vankka mallinnus ja toissijainen käsittely.

Casting Industries Osatapaustutkimukset: Autot, polkupyörät, lentokoneet, soittimet, vesijetit, optiset laitteet, anturit, mallit, elektroniset laitteet, kotelot, kellot, koneet, moottorit, huonekalut, korut, jigit, tietoliikenne, valaistus, lääkinnälliset laitteet, valokuvauslaitteet, Robotit, veistokset, äänilaitteet, urheiluvälineet, työkalut, lelut ja paljon muuta. 

Mitä voimme auttaa sinua tekemään seuraavaksi?

∇ Siirry kotisivulle Die Casting Kiina

By Minghe-painevaluvalmistaja | Luokat: Hyödyllisiä artikkeleita |Materiaali Tunnisteet: Alumiinin valu, Sinkkivalu, Magnesiumvalu, Titaanivalu, Ruostumattoman teräksen valu, Messinkivalu,Pronssivalu,Suoratoista video,Yrityksen historia,Alumiinivalu | Kommentit pois päältä