Виливки під тиском з алюмінієвого сплаву часто стикаються з дефектами тріщин у процесі виробництва. Дефекти тріщин насправді легко зрозуміти. Вони буквально означають регулярні або нерегулярні тріщини на поверхні або всередині виливків. Ці тріщини не тільки впливають на якість зовнішнього вигляду виливків з алюмінієвого сплаву, але також впливають на термін служби виливків з алюмінієвого сплаву.
Причини розтріскування виливків з алюмінієвого сплаву:
Виливки під тиском з алюмінієвого сплаву можуть мати проблеми з утворенням тріщин під час виробництва та використання, і ці тріщини можуть бути спричинені різними факторами. Нижче наведено деякі з основних причин, які можуть призвести до розтріскування лиття під тиском з алюмінієвого сплаву:
- Температурний градієнт: під час лиття під тиском, якщо алюмінієвий сплав відчуває нерівномірний температурний градієнт під час охолодження, він схильний до гарячих тріщин. Це може бути тому, що деталі з більшою товщиною або складною структурою охолоджуються швидше, ніж інші, спричиняючи накопичення напруги та, зрештою, тріщини.
- Неправильний вибір сплаву: вибір алюмінієвого сплаву, який не підходить для конкретного застосування, також може призвести до розтріскування. Різні алюмінієві сплави мають різні характеристики теплового розширення та стиснення та механічні властивості, що може призвести до концентрації напруги та утворення тріщин у разі неправильного вибору.
- Проблеми дизайну: Конструкція литва під тиском також може впливати на його стійкість до розтріскування. Гострі внутрішні кути або структурні неоднорідності можуть призвести до концентрації напруги, збільшуючи ризик розтріскування.
- Неналежна експлуатація: неправильна експлуатація, наприклад надмірна швидкість охолодження, невідповідні параметри лиття під тиском або невідповідні методи обробки, можуть спричинити тріщини.
- Матеріальні домішки: домішки або домішки в алюмінієвих сплавах також можуть спричинити розтріскування. Ці домішки можуть знизити міцність і в'язкість сплаву, збільшуючи ризик розтріскування.
- Накопичення напруги: під час використання литі алюмінієві сплави під тиском можуть піддаватися різним типам сил і напруг, що може призвести до утворення тріщин, якщо ці напруги перевищують розрахунковий діапазон міцності.
Класифікація тріщинних дефектів у відливках під тиском з алюмінієвих сплавів
Дефекти тріщин у відлитих під тиском алюмінієвих сплавів фактично можна розділити на кілька типів. Відповідно до різних причин виникнення тріщин, їх можна розділити на «усадочні тріщини», «гарячі тріщини», «холодні тріщини», «втомні тріщини» тощо. Більшість із них пов’язані з виробництвом. Нижче наведено простий аналіз дефектів тріщин литва під тиском з алюмінієвого сплаву:
Усадкова тріщина
Розтріскування від усадки є найпоширенішим дефектом утворення тріщин у виливках з алюмінієвих сплавів. Коли відливка охолоджується і твердне, внутрішня напруга накопичується через об'ємну усадку, і якщо затвердіння відбувається нерівномірно або обмежено, це спричинить тріщини у відливці. Особливо в частині, де тонка стінка і товста стінка чергуються, через різні швидкості затвердіння товста стінка все ще перебуває в напівтвердому стані після затвердіння тонкої стінки, і рідина не може бути поповнена, тому виникають усадочні тріщини .
Гаряча тріщина
Гарячі тріщини викликані термічним напруженням лиття під тиском алюмінієвого сплаву під час процесу затвердіння. Термічна напруга виникає через неузгодженість теплового розширення та звуження, спричинену змінами температури в різних частинах. Гарячі тріщини можуть утворюватися у виливках, якщо зміни температури викликають напруги, що перевищують межу міцності матеріалу.
Холодний крек
Холодні тріщини утворюються в повністю затверділих виливках з алюмінієвого сплаву. Коли відливка охолоджується, через нерівномірний розподіл внутрішнього напруження або погану структуру матеріалу, у відлитій формі з алюмінієвого сплаву з’являться тріщини замерзання.
Втомна тріщина
Втомні тріщини викликані циклічним навантаженням на литі алюмінієві сплави під час експлуатації. Коли лиття піддається повторним навантаженням, напруга поступово зростає і перевищує межу міцності матеріалу, утворюючи втомні тріщини у виливку.
Як усунути дефекти тріщин у лиття під тиском з алюмінієвого сплаву
Для вирішення тріщин дефектівлиті під тиском алюмінієві сплави, можна вжити наступних заходів, щоб їх уникнути. Необхідно аналізувати і вирішувати конкретні проблеми в поєднанні з реальною ситуацією на виробництві.
- Контролюйте параметри процесу лиття та розумно контролюйте температуру лиття, швидкість тиску та інші параметри, щоб забезпечити текучість сплаву та рівномірність процесу затвердіння при заповненні порожнини.
- Створіть розумну геометричну форму, уникайте чергування тонких і товстих стінок, зменшіть градієнт тиску та намагайтеся зробити структуру виливка рівномірною.
- Оптимізуйте конструкцію прес-форми, раціонально сконструюйте систему литників і систему охолодження, покращте швидкість затвердіння та однорідність виливків, а також зменшіть появу тріщин.
- Контролювати процес термічної обробки. Для деяких відлитих під тиском алюмінієвих сплавів, які вимагають термічної обробки, параметри процесу термообробки необхідно добре контролювати, щоб уникнути термічної напруги та зменшити температурні тріщини.
- Посилити контроль якості за допомогою суворих заходів контролю якості, таких як перевірка матеріалів, контроль процесу лиття та параметрів процесу термообробки тощо, щоб гарантувати, що якість виливків відповідає вимогам і зменшує кількість дефектів.
- Завдяки розумному плануванню процесу та контролю якості можна ефективно зменшити дефекти тріщин у вилитих під тиском алюмінієвих сплавів, а продуктивність і надійність продукту можна покращити.