Λεπτομερής ανάλυση των αιτιών των ρωγμών χύτευσης σε χάλκινα χυτά
1. Αντοχή σε ρωγμές χάλκινων χυτών
Η θερμή πυρόλυση ενός κράματος αναφέρεται στην τάση του κράματος να σχηματίζει ρωγμές σε υψηλές θερμοκρασίες. Είναι ένα από τα κοινά ελαττώματα χύτευσης ορισμένων χυτών από κράμα χαλκού. Συνήθως το σχήμα των καυτών ρωγμών είναι στριφογυριστό και ακανόνιστο, που εμφανίζεται κατά μήκος των ορίων των κόκκων. Η επιφάνεια της ρωγμής είναι συχνά έντονα οξειδωμένη και δεν έχει μεταλλική λάμψη.
Σύμφωνα με τη θέση του στη χύτευση, η θερμή ρωγμή συχνά χωρίζεται σε εξωτερική και εσωτερική πυρόλυση. Οι εξωτερικές ρωγμές συχνά ξεκινούν από ανωμαλίες της επιφάνειας χύτευσης, αιχμηρές γωνίες, αλλαγές στο πάχος της διατομής και άλλα παρόμοια σημεία που μπορούν να προκαλέσουν συγκεντρώσεις τάσεων. Σταδιακά επεκτείνεται στο εσωτερικό του χυτού, με μια ευρύτερη επιφάνεια και ένα στενότερο εσωτερικό, και μερικές φορές διατρέχει ολόκληρο το τμήμα χύτευσης. Οι εσωτερικές ρωγμές εμφανίζονται στο τελικό σημείο στερεοποίησης μέσα στο χυτό. Γενικά δεν εκτείνεται στην επιφάνεια του χυτού. Η επιφάνεια της ρωγμής είναι πολύ ανώμαλη, συχνά με πολλές διχάλες, και ο βαθμός οξείδωσης είναι ελαφρύτερος από αυτόν της εξωτερικής ρωγμής.
Γενικά πιστεύεται ότι η θερμή πυρόλυση των κραμάτων συμβαίνει κατά τη διαδικασία στερεοποίησης, δηλαδή όταν το μεγαλύτερο μέρος του κράματος έχει στερεοποιηθεί, αλλά υπάρχει ακόμα μια μικρή ποσότητα υγρού μεταξύ των δενδριτών. Αυτή τη στιγμή, η γραμμική συρρίκνωση του κράματος είναι μεγάλη και η αντοχή του κράματος χαμηλή. Εάν το καλούπι χύτευσης εμποδίζει τη συρρίκνωσή του, η χύτευση θα δημιουργήσει μια μεγάλη τάση συρρίκνωσης που θα επενεργεί στον θερμό σύνδεσμο. Όταν η καταπόνηση στον θερμό σύνδεσμο είναι μεγαλύτερη από την επιτρεπόμενη καταπόνηση του κράματος σε αυτή τη θερμοκρασία, θα συμβεί θερμό ράγισμα.
Ωστόσο, για το ίδιο κράμα, το εάν συμβαίνει θερμή ρωγμή στα χυτά υλικά συχνά εξαρτάται από παράγοντες όπως η αντίσταση χύτευσης, η δομή χύτευσης και η διαδικασία έκχυσης. Κατά τη διαδικασία συμπύκνωσης των χυτών, οποιαδήποτε μέθοδος μπορεί να μειώσει την τάση συρρίκνωσής του και να βελτιώσει την αντοχή του κράματος σε υψηλή θερμοκρασία θα βοηθήσει στην πρόληψη της εμφάνισης θερμών ρωγμών. Ως εκ τούτου, στην πραγματική παραγωγή, συνήθως λαμβάνονται αποτελεσματικά μέτρα όπως η αύξηση της απόδοσης του καλουπιού χύτευσης, η βελτίωση της δομής του καλουπιού, η βελτίωση της θέσης εισαγωγής του κράματος στο καλούπι χύτευσης και η ορθολογική ρύθμιση των νευρώσεων ενίσχυσης και η ψύξη για την αποφυγή θερμής ρωγμής . Η τάση του κράματος σε θερμή ρωγμή εξαρτάται από τις ιδιότητες του κράματος. Γενικά, όσο μεγαλύτερη είναι η διαφορά μεταξύ της θερμοκρασίας στην οποία αρχίζει να σχηματίζεται ένας πλήρης σκελετός δενδρίτη κατά τη διαδικασία στερεοποίησης του κράματος και της θερμοκρασίας στην οποία τελειώνει η στερεοποίηση, και όσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητα συρρίκνωσης του κράματος κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, τόσο μεγαλύτερη η διαφορά. Όσο μεγαλύτερη είναι η τάση του κράματος να ραγίζει θερμικά.
2. Αντοχή στην πίεση
Η κακή αντίσταση πίεσης των χυτών σημαίνει ότι όταν εφαρμόζεται πίεση στα χυτά υλικά, διαρρέουν πίεση από το εσωτερικό ή το εξωτερικό των χυτών, οι οποίες μπορεί να εκδηλωθούν ως διαρροή λαδιού, διαρροή αέρα, διαρροή νερού κ.λπ. Είναι ένα από τα πιο δύσκολα προβλήματα επιλύονται μεταξύ των ελαττωμάτων χύτευσης και οι αιτίες μπορεί να είναι ποικίλες. Ελαττώματα που προκαλούνται από τον συνδυασμό ελαττωμάτων.
Η χύτευση βυθίζεται σε νερό και η εσωτερική κοιλότητα της χύτευσης γεμίζει με πεπιεσμένο αέρα. Ο πεπιεσμένος αέρας διέρχεται από τη διαδρομή που σχηματίζεται από τα ελαττώματα της εσωτερικής επιφάνειας, τα εσωτερικά ελαττώματα και τα ελαττώματα της εξωτερικής επιφάνειας του χυτού και φτάνει στην επιφάνεια του νερού. Εμφανίζονται φυσαλίδες, υποδεικνύοντας κακή επιθεώρηση πίεσης.
Στα χυτά κράματα χαλκού, οι απαιτήσεις για την πυκνότητα του κράματος είναι υψηλές, επομένως η βελτίωση της υδραυλικής αντίστασης των χυτών από κράμα χαλκού και η αποφυγή διαρροής έχουν γίνει το κλειδί για την παραγωγή. Έχει επαληθευτεί από την παραγωγή ότι εφόσον λαμβάνεται ένα ορισμένο πάχος στηλών κρυστάλλων ή λεπτών ισοαξονικών κρυσταλλικών δομών στη διατομή της χύτευσης, η αντίσταση υδραυλικής πίεσης μπορεί να ικανοποιήσει τις απαιτήσεις χρήσης. Ωστόσο, οι στηλώδεις κρύσταλλοι είναι εύκολο να ληφθούν υπό συνθήκες ταχείας ψύξης, αλλά είναι δύσκολο να ληφθούν υπό γενικές συνθήκες χύτευσης με άμμο. Για συγκεκριμένα προϊόντα χύτευσης, η μέθοδος αύξησης της θερμοκρασίας έκχυσης για να ληφθεί μια δομή στηλών κρυστάλλων έχει πολύ προφανές αποτέλεσμα. Η θερμοκρασία έκχυσης των χυτών χαλκού είναι πολύ χαμηλή, η δομή του κράματος είναι χαλαρή, το πρόβλημα διαρροής των χυτών είναι σοβαρό και κατά καιρούς εμφανίζεται "ιδρώτας από κασσίτερο" και θερμό ράγισμα.
Όταν η θερμοκρασία έκχυσης αυξάνεται, η δομή χύτευσης γίνεται πυκνοί σε σχήμα στήλης κρύσταλλοι και λαμβάνονται κατάλληλα χυτά. (Πηγή: Copper Alloy Casting)
