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5 tipi di difetti di fusione dei metalli e relative cause

Pubblicato il da Dawang Metals

I difetti di fusione si riferiscono alle irregolarità che compaiono nel processo di fusione del metallo. In questo articolo tratteremo i diversi difetti di fusione con immagini. Solo in questo modo è possibile prevenire i difetti di fusione dei metalli ed evitare prodotti non qualificati. Questa guida inizia con 5 tipi di difetti di fusione in fonderia e le relative cause per aiutarvi a identificare, riparare ed evitare i problemi di fusione. La comprensione di questi comuni difetti di fusione in sabbia è importante per migliorare la qualità e la resistenza dei componenti metallici. Per la prevenzione dei difetti di colata, disponiamo di una guida più dettagliata. guida sulle modalità di prevenzione dei difetti.

Difetti di fusione dei metalli e cause

I difetti più comuni nelle fusioni metalliche sono classificati in cinque gruppi: fori, cricche, difetti superficiali, forme irregolari, deviazioni nelle dimensioni e nei pesi, nonché componenti, strutture e proprietà non conformi.

1. Difetti di fusione perforata

I difetti di colata che possono verificarsi nelle fusioni di acciaio includono pori, fori da ritiro, porosità da ritiro, fori da scoria, tracoma e fagioli di ferro.

difetti di fusione

Stoma

Conosciuti anche come occhi di gas, bolle e fori, questi difetti di colata sono causati dal gas. Le caratteristiche dei pori di colata sono: fori generalmente rotondi o irregolari, la superficie interna dei fori è liscia e il colore è bianco o con uno strato di vecchio colore scuro.

Le cause dei difetti di colata sono: il materiale del forno è bagnato o corroso; la superficie non è pulita, il vapore nel gas del forno e altri gas; il corpo del forno e la siviera non sono asciugati dopo la riparazione; il gas nella cavità e il sistema di colata improprio; il gas è coinvolto nella colata, la scarsa permeabilità dello stampo o del nucleo di fango, ecc.

difetti di fusione

Cavità di contrazione

Si tratta di difetti di fusione causati dal ritiro. Le caratteristiche della cavità da ritiro sono forma irregolare, rugosità del foro e grani di cristallo grossolani.

La ragione dei difetti di colata è che il metallo si restringe durante la fase liquida e di solidificazione. I punti principali sono i seguenti: irragionevole progettazione della struttura di colataLa dimensione, la quantità e la posizione della ghisa raffreddata non corrispondono alla realtà; la composizione chimica della ghisa fusa non soddisfa i requisiti, ad esempio un contenuto eccessivo di fosforo. La temperatura di colata è troppo alta, la velocità di scorrimento è troppo alta, ecc.

colata in sabbia

Restringimento

Chiamato anche allentamento, nido d'ape con fori di spillo. Questi difetti di colata sono causati dalla resistenza al ritiro. La porosità da ritiro è caratterizzata da:

  • Pori piccoli e disgiunti
  • Grani di cristallo grossolani con evidenti fori di maglia tra i grani di cristallo
  • Infiltrazioni d'acqua durante la prova idraulica
difetti di fusione

Occhio alla feccia

I difetti di colata con foro di scoria sono causati da inclusione di scoria, sacco di scoria, occhio sporco, bassa temperatura del ferro fuso e colata impropria di scoria. Le caratteristiche del foro di scoria sono: la forma del foro è irregolare e non liscia; l'intero foro o parte di esso è pieno di scorie.

Le ragioni dei difetti di colata sono: purezza insufficiente della ghisa fusa; scarsa rimozione delle scorie e scarsa ritenzione delle scorie durante la colata; scarsa ritenzione delle scorie da parte del sistema di chiusura, e la chiusura non è piena o tagliata durante la colata.

 

difetti di fusione

Tracoma

Il tracoma è un difetto di colata con sabbia interposta. Le caratteristiche del tracoma sono: i fori sono irregolari e i fori sono riempiti con sabbia per stampi o sabbia per anime.
I motivi dei difetti di fusione sono i seguenti: La sabbia di formatura è danneggiata e si stacca quando la scatola viene chiusa. La sabbia sciolta o i blocchi di sabbia nella cavità non vengono puliti. La sabbia di formatura ha una scarsa compattezza e l'anima si rompe durante la colata; progettazione impropria del sistema di chiusura, rivestimento superficiale dell'anima scadente, ecc.

Fagioli di ferro

I fagioli di ferro, noti anche come perline di ferro, occhio di fagiolo, tracoma di fagiolo di ferro, ecc. Le caratteristiche dei fagioli di ferro sono: i fori sono relativamente regolari e i fori contengono minuscole perline di metallo. Questi difetti di fusione si verificano spesso nelle fusioni di ferro.

2. Difetti di fusione incrinati

I difetti di fusione dell'acciaio con cricca includono il difetto di strappo a caldo, la cricca a caldo e il difetto di chiusura a freddo.

Crepa calda (difetto di lacrimazione a caldo)

I difetti di colata dovuti a cricche termiche si verificano a temperature più elevate e vicine alla temperatura di solidificazione. Le caratteristiche della cricca termica sono cricche penetranti o non penetranti sul getto; la cricca è curva e la sua superficie è ossidata.

I motivi dei difetti di fusione dei metalli sono l'eccessivo contenuto di zolfo o l'eccessiva presenza di impurità nel ferro; le scarse prestazioni di ritiro dello stampo di colata in sabbia; il controllo improprio della temperatura di colata; la grave transizione dello spessore della parete di colata; il cancello, il ferro freddo, le nervature di ritiro, i fori di sfiato di dimensioni e posizione improprie, ecc.

Crepa calda

Le cricche termiche sono chiamate anche cricche da trattamento termico. Questi difetti della colata metallica sono causati da taglio, saldatura o trattamento termico improprio. Le caratteristiche delle cricche a caldo sono: la fusione presenta cricche penetranti o non penetranti; la superficie metallica della cricca è ossidata.

Fessurazione a freddo (difetto di chiusura a freddo)

Le cricche a freddo sono difetti di fusione prodotti da getti a temperature inferiori. Le caratteristiche delle cricche a freddo sono cricche penetranti o non penetranti sul getto; sono lineari e la superficie della cricca non è ossidata.

I motivi dei difetti di fusione (difetti di fusione con immagini) sono:

    • Struttura di fusione irragionevole, spessore non uniforme.
    • Scarse prestazioni di ritiro dello stampo di colata in sabbia o del nucleo di fango.
    • Il raffreddamento incoerente delle varie parti della colata, la tendenza alle alte sollecitazioni della lega stessa.

3. Difetti di fusione superficiale

I difetti della colata di acciaio in superficie comprendono l'adesione alla sabbia, le cicatrici, l'inclusione di sabbia e l'isolamento a freddo.

Isolamento dal freddo

Il compartimento freddo è chiamato anche anti-fuoco, fuoco di ricezione e così via.

Le caratteristiche della partizione a freddo sono: linee lineari di affondamento irregolari ed evidenti sulla superficie del pezzo (ci sono due tipi di penetrazione e non penetrazione).

La sua forma è piccola, lunga e stretta e ha una tendenza allo sviluppo sotto la forza esterna. A giudicare dalle caratteristiche della barriera fredda, è facile che provochi danni al corpo della madre. I difetti di colata causati dalla barriera dura non appaiono immediatamente. Quando è in uso, si producono cricche da fatica sotto l'azione di cuscinetti e urti.

Motivo dei difetti di colata:

    • L'incollaggio inadeguato del metallo può essere un problema comune, che si verifica durante i processi di colata multipla simultanea e sequenziale in siviera. Spesso è causato da vari fattori, tra cui la bassa temperatura di colata, la bassa velocità di colata e i tempi di colata prolungati. Inoltre, le proprietà delle leghe e le specifiche geometrie di colata possono contribuire a questo problema.

4. Difetti di fusione di metallo di dimensioni, forma e peso non qualificati.

I difetti di colata di metallo di dimensioni, forma e peso non qualificati includono: carnosità, versamento insufficiente, caduta di sabbia, sollevamento della scatola, eccentricità, deformazione, scatola sbagliata, danni, incoerenza di forma, dimensioni e peso, ecc.

5. Difetti di colata in fonderia con composizione e prestazioni non qualificate

I difetti della colata di acciaio di composizione e prestazioni non qualificate includono composizione chimica non qualificata, metallografia non qualificata, segregazione non qualificata, durezza eccessiva e proprietà fisiche e meccaniche non qualificate.

Trattamento dei difetti di fusione dell'acciaio

Trattamento dei difetti di fusione dell'acciaio
colata di acciaio al carbonio
Una volta identificati questi difetti attraverso l'ispezione manuale di un sistema di metodi di ispezione dei getti di qualitàIl trattamento dei difetti di fusione dell'acciaio è più critico, soprattutto quando si tratta di cricche. La mancata attenzione a qualsiasi anello del processo causerà nuove cricche. Pertanto, è necessario prestare attenzione ai dettagli della lavorazione, attuare rigorosamente il processo e garantire la qualità.

1. Il principio della riparazione dei difetti nei getti di acciaio da fonderia:

La riparazione dei difetti di fusione deve essere effettuata senza compromettere la qualità del prodotto. La riparazione deve essere effettuata in conformità agli standard e ai regolamenti tecnici pertinenti. Ad esempio, se i difetti di fusione esistenti possono essere riparati e i relativi requisiti tecnici per il miglioramento.

2. Metodo di trattamento delle cricche da colata di acciaio

La riparazione mediante saldatura è uno dei principali processi di produzione dei getti in acciaio. Quasi tutti i difetti di fusione dei getti in acciaio possono essere riparati mediante saldatura. La saldatura ad arco è ampiamente utilizzata.
Punti principali della riparazione per saldatura: Per garantire la qualità della riparazione per saldatura, è necessario pulire accuratamente la sabbia appiccicosa, le scaglie di ossido, le inclusioni, ecc. dei difetti di fusione; aprire la scanalatura; eseguire il preriscaldamento pre-saldatura e il trattamento termico post-saldatura in base alla saldabilità dell'acciaio.

(1) Fermare le crepe ed eliminare le fessure

Le cricche possono essere eliminate con la scanalatura ad arco, la rettifica con mola angolare e il metodo di eliminazione a freddo del mulino a vento. Si suggerisce che l'eliminazione delle cricche delle parti essenziali avvenga il più possibile a freddo per ridurre al massimo il riscaldamento. Le cricche superficiali non possono essere utilizzate come fori di arresto delle cricche. La profondità e la larghezza della cricca sono relativamente grandi e il foro di arresto della cricca di 5-8 mm deve essere prefabbricato entro 10 mm dall'estremità della cricca prima del trattamento per evitare che la cricca si estenda.

(2) Scanalatura e fessura prefabbricate

Quando si tratta di crepe nelle fusioni delle riparazioni di fabbrica, delle sedi dei tiranti delle boccole, dei cuscinetti laterali, ecc. In genere, si utilizza una scanalatura a V di 60 gradi, con un gioco di 2 mm. Per le parti essenziali, i giunti a T o i giunti d'angolo con gravi cricche, si raccomanda di aprire una scanalatura a V di 30 gradi sulla piastra verticale per garantire la qualità della fusione.

(3) Preparazione prima della saldatura

Per affrontare le cricche, si consiglia di utilizzare elettrodi alcalini per migliorare la resistenza alle cricche e la tenacità. Prima della saldatura, è necessario preriscaldare l'elettrodo a 200-250℃ e la temperatura di esercizio non deve essere inferiore a 150℃. La temperatura ambiente non deve essere inferiore a 5 gradi.
È necessario molare la mola entro 20 mm dalla superficie della scanalatura e dalla superficie di saldatura. La superficie scanalata non può avere più di 2 mm di scanalature. La superficie metallica è priva di macchie d'olio, ossidi e ruggine.
Si consiglia di preriscaldare la matrice di fusione in acciaio prima della saldatura. È preferibile utilizzare un preriscaldamento globale. Se il preriscaldamento globale non è possibile, è possibile utilizzare un preriscaldamento parziale. L'intervallo di preriscaldamento locale è pari ad almeno tre volte la larghezza dello spessore della sezione della saldatura su entrambi i lati della saldatura.

Processo di saldatura

Per la saldatura è necessario personale qualificato che abbia superato i test di saldatura in piano. Scegliere una specifica di saldatura appropriata, prevenire i danni dell'arco sulla superficie di fusione ed evitare di accendere l'arco in aree non saldate. Ridurre al minimo il flusso d'aria artificiale intorno alle parti da saldare e adottare una saldatura multistrato con un minimo di tre strati. Utilizzare un elettrodo di diametro inferiore per il primo strato per evitare cricche termiche. Rimuovere le scorie tra gli strati e mantenere la temperatura interstrato non inferiore alla temperatura di preriscaldamento. Per saldature di lunghezza superiore a 200 mm, utilizzare un approccio segmentato con posizioni di inizio e fine arco sfalsate per evitare punti ciechi.

3. Riparazione mediante saldatura di parti in ghisa

Se i difetti di fusione come pori, fori di sabbia, inclusioni di scorie, cricche e perdite sui getti di ghisa non superano l'intervallo consentito per le riparazioni di saldatura, possono essere riparati con la saldatura. Tuttavia, le prestazioni di saldatura della ghisa sono scarse. Dopo la saldatura, spesso compaiono pori, deformazioni, facilità di rottura, difficoltà di lavorazione e altri problemi. Pertanto, è necessario essere molto cauti nella saldatura e nella riparazione della ghisa.
(1) Metodo di riparazione mediante saldatura: Il metodo di riparazione della ghisa viene solitamente classificato in base alla temperatura di preriscaldamento del pezzo.
(2) Saldatura a freddo Si parla di saldatura a freddo se non viene preriscaldata prima della saldatura o se viene preriscaldata solo al di sotto dei 250℃; il preriscaldamento a 250～450℃ prima della saldatura si chiama saldatura semi-calda; il preriscaldamento a 500～700℃ prima della saldatura si chiama saldatura calda.

Conclusione

In questa sede sono state presentate le nozioni di base su porosità, ritiro, materiali per stampi, colata di metallo, metallurgia e difetti di forma della colata. Sono stati inclusi esempi specifici di difetti che possono verificarsi nei getti. Ora che conoscete meglio i tipi di guasti che possono verificarsi nei getti, siete pronti a iniziare gli acquisti?

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Fondata nel 1998, Dawang Metals è un importante produttore di fusioni e lavorazioni metalliche con sede a Liaoning, nel nord della Cina. Con oltre vent'anni di esperienza, Dawang Metals si è trasformata da fonderia specializzata in fusioni di acciaio in un fornitore completo di soluzioni per la lavorazione dei metalli, tra cui fusioni di precisione, lavorazioni meccaniche, saldature e altro ancora. I nostri prodotti svolgono un ruolo fondamentale in settori quali l'automotive, l'edilizia, l'agricoltura, le ferrovie e la produzione di attrezzature su larga scala. Siamo orgogliosi di collaborare con i leader dell'industria globale, tra cui diverse aziende Fortune 500, assicurando che 80% dei nostri prodotti di alta qualità vengano esportati a livello internazionale. Il nostro impegno per l'eccellenza si riflette nelle nostre numerose certificazioni, tra cui IATF16949, ISO9001, PED e ISO14001. In qualità di "impresa ad alta tecnologia" riconosciuta con diversi brevetti nazionali, Dawang Metals continua a spingersi oltre i confini dell'innovazione nella fabbricazione dei metalli. Il nostro recente rebranding da Dawang Casting a Dawang Metals simboleggia le nostre capacità ampliate e la nostra costante dedizione a fornire soluzioni di livello mondiale. Con una forte attenzione alla soddisfazione del cliente, offriamo consulenza sui materiali, consulenza sui processi e servizi di produzione di massa affidabili per soddisfare le diverse esigenze dei nostri clienti globali.