Analiza eșecului matriței turnate sub formă de oțel H13

Folosind microscopul optic, microscopul electronic cu scanare, testerul de duritate, mașina de testare a impactului etc., au fost analizate cauzele timpurii ale defectării matriței de turnare sub presiune a oțelului H13 pentru formarea aliajelor de aluminiu. Rezultatele arată că modul de eșec al matriței este fractura generală fragilă. Motivul principal este că există defecte structurale mai grave, cum ar fi segregarea benzii, incluziuni nemetalice și carbură lichidă în oțelul matriței. În același timp, procesul de tratare termică este nerezonabil; fisurile nemetalice se formează în jurul incluziunilor și carburilor lichefiate sub acțiunea stresului termic și a forței mecanice. Segregarea benzii și procesul de tratament termic nerezonabil reduc rezistența la impact a matriței, fac ca fisurile să se propage rapid și, în cele din urmă, să conducă la defectarea timpurie a matriței.

Oțelul H13 este în prezent cel mai utilizat oțel de prelucrare la cald. Datorită rezistenței și durității ridicate la temperatură ridicată, are o rezistență bună, performanță la oboseală termică și o anumită rezistență la uzură în condiții de temperatură medie și poate rezista la coroziunea metalului topit. , Adesea folosit pentru fabricarea matrițelor turnate sub presiune.

În timpul utilizării, matrița de turnare sub presiune trebuie să reziste la impactul și stresul de compresie al metalului topit la temperatură înaltă și, de asemenea, să reziste la stresul de tracțiune generat de comprimarea metalului turnat sub presiune în timpul demoldării. Situația de stres este mai complicată, iar procesul de utilizare se datorează adesea fisurilor termice și defecțiunilor generale datorate fracturilor fragile, coroziunii sau eroziunii.

Există mulți factori care cauzează eșecul de turnare sub presiune. Este dificil să se determine corect cauza eșecului. În plus, calitatea oțelului H13 produs de producătorii interni este inegală, iar procesul de tratare termică nu este rezonabil. Acest lucru aduce foarte mult la analiza eșecului matriței turnate sub presiune. dificil.

O fabrică metalurgică a folosit matrițe de turnare sub presiune din aliaj de aluminiu din oțel H13 și a produs doar peste 100 de produse. Matrița a fost spartă în întregime după ce timpul de utilizare a fost mai mic de o zi, ceea ce a cauzat anumite pierderi economice pentru instalație. Pentru a găsi motivul eșecului matriței de turnare sub presiune din oțel H13, autorul a efectuat
Analiza eșecului.

Defecte organizaționale

Există defecte evidente de segregare a benzii în structura recoaptă a oțelului matru. Segregarea benzii este un fel de segregare a compoziției chimice. Când lingoul de oțel este forjat și laminat, segregarea dendritică formată în timpul procesului de solidificare este laminată și alungită pentru a forma o zonă de segregare. În timpul recoacerii, carbura precipită de-a lungul zonei de segregare pentru a forma o bandă cu diferite grade de densitate. Segregare. Segregarea benzii este cel mai simplu și cel mai important indicator pentru măsurarea gradului de segregare a oțelului H13. Poate reflecta segregarea elementelor de aliere și a dendritelor în structura lingoului de oțel și dacă procesul de lucru la cald este adecvat. Are un impact semnificativ asupra rezistenței la impact transversal a oțelului. Prin urmare, standardul NADCA # 2007-2003 stipulează în mod clar nivelul acceptabil al structurii recoapte și segregarea benzii din oțelul H13. Segregarea benzii are o mare influență asupra structurii și proprietăților după stingere. După stingere, structura martensitei cu conținut scăzut de carbon se formează în zona săracă în carbon, iar structura martensitei cu criptonă bogată în carbon se formează în zona bogată în carbon, care este în cele din urmă moștenită. Stare temperată. Segregarea benzii din oțelul matriței eșuate este gravă, iar structura este foarte neuniformă, ceea ce afectează grav duritatea transversală a matriței.

Incluziuni nemetalice și carburi lichefiate în zona de segregare. Studiile au arătat că reîncălzirea și difuzia lingoului pot reduce segregarea elementelor, dar pentru oțelul H13, segregarea este dificil de eliminat complet și odată ce apare în zona de segregare Un număr mare de incluziuni nemetalice și carburi lichefiate va reduce și mai mult rezistența la impact transversală a oțelului. Aceasta este, de asemenea, o bază importantă pentru a distinge dacă nivelul de segregare a benzii este calificat sau nu în NADCA # 2007-2003. Conform rezultatelor testului, puritatea oțelului matriței este scăzută, iar zona de segregare conține un număr mare de incluziuni nemetalice. Printre acestea, incluziunile de particule mari DS Al 2 O 3 au atins nivelul de 2.0, ceea ce dăunează grav continuității matricei. , Sub acțiunea forței externe, fisurile se formează cu ușurință. Rezistența oțelului scade odată cu creșterea numărului de incluziuni și cu cât dimensiunea incluziunilor este mai mare, cu atât impactul asupra rezistenței este mai mare. Carburile lichefiate sunt blocuri grosiere și continue în lingoul de oțel H13, care sunt rupte după forjare și distribuite în lanțuri de-a lungul direcției de forjare. Procesul convențional de tratare termică nu are practic un efect asupra distribuției și morfologiei carburilor lichefiate. Prin urmare, distribuția în formă de lanț a carburilor lichefiate poate fi încă văzută în zona în formă de centură a structurii temperate. Similar cu incluziunile, carburile lichefiate pot crește fragilitatea oțelului datorită propriei fracturi sau separării de interfața matricei. În plus, carburile locale cu unghi ascuțit asemănător lanțului pot provoca cu ușurință concentrații de stres și microfisuri. Distribuția concentrată a incluziunilor nemetalice și a carburilor lichefiate, pe de o parte, afectează grav rezistența transversală a oțelului și, pe de altă parte, este ușor să se formeze surse de fisuri în timpul utilizării.

Duritatea mucegaiului este prea mare

Din rezultatele testelor de duritate se poate observa că duritatea matriței defecte este mai mare decât intervalul de duritate recomandat din NADCA # 2007-2003, iar distribuția este inegală. Conform curbei de stingere și temperare a oțelului H13, se poate observa că temperatura de stingere excesiv de ridicată sau temperatura scăzută de temperare poate determina duritatea oțelului H13 să fie mai mare, iar temperarea insuficientă poate provoca o distribuție inegală a durității matriței. Matrița poate avea o duritate ridicată după stingere și călire datorită funcționării necorespunzătoare sau controlului temperaturii cuptorului în timpul procesului de tratare termică, care afectează și mai mult rezistența la impact a matriței și, în cele din urmă, face microstructura într-o stare instabilă și stres intern rezidual excesiv. Mare, ușor de fisurat atunci când acționează forța externă, provocând defectarea timpurie a matriței.

Procesul de eșec

În timpul utilizării, matrița de turnare sub presiune trebuie să reziste la impactul și stresul de compresiune al metalului topit la temperaturi ridicate, precum și la stresul de tracțiune generat de comprimarea metalului turnat sub presiune în timpul demoldării, iar mediul de serviciu este relativ dur. Din rezultatele testului se poate observa că un număr mare de incluziuni și carburi lichefiate sunt concentrate în apropierea sursei de fisuri de pe suprafață. Există diferențe în ceea ce privește elasticitatea, plasticitatea și coeficientul de expansiune termică al incluziunilor și al carburilor lichefiate din matrice. Când stresul termic și forța mecanică sunt aplicate în mod repetat, concentrația de stres se formează cu ușurință în jurul incluziunilor și carburilor lichefiate, iar în cele din urmă apar microfisuri. Datorită rezistenței reduse a oțelului matriței, atunci când se formează microfisurile, matrița nu are suficientă duritate pentru a preveni propagarea fisurilor. Când stresul depășește rezistența la fracturare, este ușor să provoace fisuri să pătrundă în matriță, determinând matrița să se crape și să fie casată. Din aceasta, se poate considera că incluziunile nemetalice și carburile depuse de lichid în oțelul matriței au cauzat microfisuri timpurii pe suprafața matriței, iar rezistența extrem de scăzută a oțelului matrițel a determinat propagarea rapidă a fisurilor, ceea ce este o cauză importantă a crăpării matriței.

Măsuri de îmbunătățire

Conform analizei de mai sus, pentru oțelul H13 și procesul său de tratare termică,
S-au făcut următoarele îmbunătățiri:

• Oțelul H13 adoptă un proces de refuzare electroslag pentru a îmbunătăți puritatea oțelului și pentru a reduce conținutul incluziunilor nemetalice; controlați viteza de topire sau utilizați alte procese de topire pentru a controla dimensiunea și cantitatea de carbură lichidă.
• Prin recoacerea prin difuzie la temperatură ridicată și forjare multidirecțională repetată cu raport mare de forjare, segregarea benzii este îmbunătățită și carbura lichidă este redusă.
• Parametrii procesului de tratament termic al matriței ar trebui să fie strict controlați pentru a se asigura că duritatea generală a matriței este în intervalul specificat.

Discuție nod

• Fractura matriței este fractură fragilă. Motivul este că există o segregare a benzii relativ gravă în microstructura oțelului matrițat și există mai multe incluziuni nemetalice și carburi lichide în zona de segregare, plus că nu există un proces rezonabil de tratare termică care determină duritatea generală a matriței. superior. Efectul combinat al acestor factori are ca rezultat rezistența la impact extrem de redusă a matriței.
• Incluziunile nemetalice din oțelul matriței și vecinătatea carburii lichide sunt ușor de format micro-fisuri timpurii, iar rezistența extrem de scăzută a oțelului matriței determină propagarea rapidă a fisurilor și, în cele din urmă, matrița generală este spartă.
• În producția viitoare, fabrica a selectat oțel matrit H13 de înaltă calitate și a controlat strict parametrii procesului de tratare termică. Durata de viață a matriței a fost semnificativ îmbunătățită. Nu s-au văzut fisuri mari prin turnare sub presiune de 10 000 de piese.

Vă rugăm să păstrați sursa și adresa acestui articol pentru reimprimare:Analiza eșecului matriței turnate sub formă de oțel H13 

Compania Minghe Casting este dedicată producției și furnizează piese de turnare de calitate și de înaltă performanță (gama de piese turnate sub presiune din metal include în principal Turnare sub presiune cu perete subțire,Hot Cast casting sub presiune,Turnare sub presiune în cameră rece), Serviciu rotund (Serviciu de turnare sub presiune,Prelucrare Cnc,Fabricarea mucegaiului, Tratament de suprafață). Orice cerință personalizată de turnare sub presiune din aluminiu, magneziu sau turnare sub presiune din Zamak / zinc și alte cerințe de turnare sunt binevenite să ne contacteze.

Sub controlul ISO9001 și TS 16949, toate procesele sunt efectuate prin sute de mașini avansate de turnare sub presiune, mașini cu 5 axe și alte facilități, variind de la blastere la mașini de spălat Ultra Sonic. Minghe nu numai că are echipamente avansate, dar are o echipă de ingineri cu experiență, operatori și inspectori pentru a face realitatea designul clientului.

Producător contract de piese turnate sub presiune. Capacitățile includ piese de turnare sub presiune din aluminiu cu cameră rece de la 0.15 lbs. la 6 lbs., schimbare rapidă configurată și prelucrare. Serviciile cu valoare adăugată includ lustruire, vibrare, debavurare, sablare, vopsire, placare, acoperire, asamblare și scule. Materialele lucrate includ aliaje precum 360, 380, 383 și 413.

Asistență la proiectarea turnării sub presiune din zinc / servicii de inginerie simultană. Producător personalizat de piese turnate sub presiune din zinc. Pot fi fabricate piese turnate în miniatură, piese turnate sub presiune înaltă, piese turnate multi-glisante, piese turnate convenționale, piese turnate sub formă de unități și piese turnate independente și piese turnate sigilate în cavitate. Piesele turnate pot fi fabricate în lungimi și lățimi de până la toleranță de +/- 24 in.  

Producător certificat ISO 9001: 2015 de magneziu turnat sub presiune, capabilitățile includ turnare sub presiune cu magneziu de înaltă presiune de până la 200 tone cameră fierbinte și 3000 tone cameră rece, proiectare scule, lustruire, turnare, prelucrare, vopsire cu pulbere și lichide, QA complet cu capacități CMM , asamblare, ambalare și livrare.

Certificat ITAF16949. Serviciul de turnare suplimentar include investiții de turnătorie,turnare cu nisip,Turnarea gravitației, Pierdere spumă turnare,Turnare centrifugă,Turnarea în vid,Turnare permanentă a matriței, .Capacitățile includ EDI, asistență tehnică, modelare solidă și procesare secundară.

Industrii de turnare Părți Studii de caz pentru: Mașini, biciclete, aeronave, instrumente muzicale, ambarcațiuni, dispozitive optice, senzori, modele, dispozitive electronice, carcase, ceasuri, mașini, motoare, mobilier, bijuterii, jiguri, telecomunicații, iluminat, dispozitive medicale, dispozitive fotografice, Roboți, sculpturi, echipamente de sunet, echipamente sportive, scule, jucării și multe altele. 

Ce vă putem ajuta să faceți în continuare?

∇ Accesați pagina principală pentru China turnare sub presiune

By Producător de turnare sub presiune Minghe | Categorii: Articole utile |Material Etichete: Turnare din aluminiu, Turnarea zincului, Turnarea cu magneziu, Turnare cu titan, Turnare din oțel inoxidabil, Turnare din alamă,Turnarea bronzului,Distribuirea videoclipului,Istoricul companiei,Turnare din aluminiu | Comentarii dezactivate