Виды дефектов литья и способы их предотвращения в ваших изделиях

Производство отливок - это сложный многоступенчатый процесс. Уровень мастерства в каждом процессе сильно различается. Квалификация рабочего, управление качеством, методы испытаний и оборудование - все это влияет на конечное качество отливки. Если вы хотите узнать, какие существуют виды дефектов литья и методы их предотвращения, это руководство предоставит вам обзор всех дефектов литья.

Когда металл попадает в газ в процессе литья и застывает, образуется пористость. Наиболее распространенными газами, образующими пористость, являются азот, кислород или водород. Хотя форма позволяет газу выходить, многие факторы могут привести к тому, что газ не будет выходить. Это приводит к распространенному дефекту поверхности отливки при литье по выплавляемым моделям. Существует три распространенных дефекта литья, связанных с пористостью.

1. Дефект литья с отверстиями

Дефект литья с отверстиями - это еще один термин для обозначения стомы. Отверстия - наиболее распространенный дефект металлического литья, который может быть вызван любыми трудностями в работе. Дефект литья с отверстиями часто виден невооруженным глазом на поверхности отливки или в скоплениях.

Причины литья и дефектов литья

1. Используется песок с высоким содержанием влаги.
2. Разливка стали из влажного ковша или недостаточное газообразование
3. Расплавленный металл поглощает водород или угарный газ.

Меры

1. Уменьшение содержания влаги в песке
2. Повышение проницаемости песка
3. Следует использовать хорошие флюсы и методы плавления
4. Быстрое затвердевание

2. Стомы

Пустоты большего размера, чем булавочное отверстие, называются пористостью в дефектах литья. Они часто располагаются во внутренней части отливки. Перед механической обработкой их трудно выявить, и для этого требуется гармоническое, ультразвуковое, магнитное или рентгеновское исследование.

Причины литья и дефектов литья

1. В песке много воды.
2. Песок обладает низкой проницаемостью.
3. Песчинки слишком мелкие.
4. Слишком уплотненный песок
5. Недостаточная вентиляция

Меры

1. Содержание влаги в песке должно контролироваться и поддерживаться на необходимом уровне
2. Следует использовать песок с высокой проницаемостью
3. Следует использовать песок соответствующего размера
4. Не уплотняйте слишком сильно
5. Необходимо обеспечить достаточную вентиляцию

3. Открытые отверстия

Пористость в дефектах литья заметить сложнее, чем открытые отверстия, которые появляются на поверхности отливки. В большинстве случаев на поверхности отливки образуются трещины. Эти дефекты образуются из-за воздуха, попавшего в форму при заливке металла.

Причины дефектов поверхности отливки

1. Плохое удаление воздуха из форм и стержней
2. Недостаточная сушка пресс-форм и стержней

Меры

1. Сухой и дышащий песок во избежание образования отверстий
2. Выбирайте крупнозернистый песок. Чем крупнее песок, тем лучше проницаемость.
3. Убедитесь, что форма и сердцевина сухие

Поскольку плотность металла в жидком состоянии меньше, чем в твердом, он усаживается. В процессе охлаждения часто возникают проблемы с усадкой. Усадка при затвердевании сплава типична, но неравномерная усадка вызывает дефекты поверхности отливки.
В процессе затвердевания усадка приводит к образованию углублений в отливке. Усадочные пространства имеют острые края вместо гладкой поверхности газовых пустот. Пустоты часто встречаются вместе с дендритными изломами или трещинами. Большие усадочные пустоты могут нарушить целостность отливки и привести к ее разрушению под давлением. Дефекты отливки могут возникнуть в результате усадки двумя способами.

1. Открытые дефекты усадки

На поверхности литого изделия из-за открытой усадки образуется углубление (также известное как вдавленная поверхность) или отверстие (также называемое трубой). Когда металл усаживается неравномерно, он всасывает воздух в форму в этом месте, что приводит к появлению подобных дефектов.

2. Дефекты закрытой усадки

Закрытые усадочные дефекты, также известные как усадочное ослабление, - это дефекты в отливке, которые вызывают закрытые усадочные отверстия. Микроскопическая усадка, с другой стороны, не видна человеческим глазом.
Закрытые усадочные разломы чаще всего встречаются вблизи вершин горячих точек или изолированных бассейнов с горячей жидкостью.

Причины дефектов литья металлов

Когда температура жидкого металла в форме не одинакова, возникают дефекты усадки. Дефекты усадки могут возникнуть, если металл заливается в форму слишком горячим или если металл застывает неравномерно. Когда при проектировании пресс-формы не учитывается схема направленного затвердевания, неравномерное затвердевание - обычное явление.

Меры

Термообработка черных сплавов для снижения остаточных напряжений, в частности, помогает предотвратить коробление. Выпрямление отливки между процессами закалки и старения предотвращает коробление в алюминиевых сплавах. Она также препятствует короблению, обеспечивая более равномерное охлаждение объекта за счет того, что значительные части имеют более ребристую форму, например гофры.

1. Проектирование систем спуска (литников) на стояках для обеспечения непрерывного потока расплавленного металла
2. Чтобы увеличить локальный отвод тепла, установите внутренние кулеры, радиаторы или охлаждающие катушки.
3. Понизьте температуру литья, чтобы ограничить общий дефицит объема.

1. Резка и зачистка

Когда жидкий металл разъедает часть формы во время заливки, а песок не обладает достаточной термической прочностью, чтобы противостоять этому, возникают вырубка и зачистка. Зачистка и резка выглядят как невысокие бугорки на конечной поверхности, наклоненные к одному концу, куда расплавленный металл втекает с большей силой.

Причины возникновения дефектов литья

Причиной резки и образования заусенцев может быть чрезмерный поток металла через затвор из-за высокой скорости течения расплавленного металла.

Меры

1. Улучшите дизайн системы заливки
2. Укрепление формы и стержня
3. Добавьте связующее в отделочный и основной песок.

2. Фьюзинг

Когда частицы песка соединяются с расплавленным металлом, это называется плавлением. На поверхности отливки плавление выглядит как стеклоподобная оболочка. Кажется, что это тонкая, хрупкая, стекловидная корка, которая плотно прилипает к отливке. Это происходит, когда часть песка в форме расплавляется и сливается с отливкой.

Причины дефектов литья металлов

1. Глина или песок с низкой огнеупорностью
2. Металлическая жидкость с высокой температурой застывания

Меры

Способность формовочного материала противостоять температуре жидкости, чтобы она не сплавилась с металлом, называется огнеупорностью. Тугоплавкость кварцевого песка самая высокая. Чтобы предотвратить плавление, можно улучшить огнеупорность формовочного материала или снизить температуру заливки расплавленного металла.

3. Проникновение металла

Проникновение металла - это вытекание жидкого металла из формы, что приводит к неполному или отсутствующему литью.

Причины дефектов литейного производства

1. Используйте песок с низкой прочностью и высокой проницаемостью.
2. Использование грубого или огромного зерна: чем грубее зерно, тем сильнее психическое проникновение.
3. Неадекватное удаление плесени
4. Мягкий песок

Меры

Чтобы избежать подобных дефектов, убедитесь, что форма для литья хорошо спроектирована. Перед отливкой проверьте и замените все поврежденные формы.
Высокие температуры могут привести к чрезмерному износу пресс-форм. Для изготовления пресс-форм используйте высококачественное сырье, способное выдерживать высокие температуры.

4. Отек

Когда форма слишком мягкая, вес жидкого металла вытягивает песок наружу, вызывая дефекты вспучивания. Разбухание обычно проявляется в виде небольшого гладкого бугорка на вертикальной стороне отливки.

Причины дефектов литейного производства

Дефекты расширения обычно вызваны неправильным использованием формы или низкой прочностью форм.

Меры

1. Чтобы избежать подобных дефектов, убедитесь, что форма для литья хорошо спроектирована. Перед отливкой проверьте и замените все поврежденные формы.
2. Высокие температуры могут привести к чрезмерному износу пресс-формы. Для изготовления пресс-формы используйте высококачественное сырье, способное выдерживать высокие температуры.

5. Капает

Когда песок попадает в металлическую отливку, будучи еще влажным, он капает. Капли появляются на верхней части отливки в виде неровных комочков. Это происходит, когда форма недостаточно прочна, и песок попадает в жидкий металл. Капли воды могут потенциально загрязнить поверхность металла.

Причины дефектов литейного производства

1. Песок с низкой прочностью
2. Мягкое трамбование
3. Недостаточный флюс для расплавленного металла
4. Песчаные выступы в своде с недостаточным армированием

Меры

1. Используется песок с более высокой прочностью на разрыв.
2. Обеспечьте более сложную утрамбовку.
3. Может удалять примеси из расплавленного металла, если он обработан соответствующим флюсом.
4. Чтобы укрепить выступы песка, используйте гвозди или плоскогубцы.

6. Крысиный хвост

Крысиные хвосты или прожилки могут проявляться в виде неровных линий или трещин в отливке, когда поверхность формовочной смеси смята. Крысиные хвосты чаще всего встречаются на нижней поверхности формы, которая часто покрыта расплавленным материалом. Смятие - это более серьезная разновидность крысиного хвоста.

Причины дефектов литья под давлением

1. Плохое расширение песка
2. A Температура горячей заливки
3. Плохая конструкция пресс-формы

Меры

Убедитесь, что форма имеет достаточную выштамповку для удержания расплавленного металла, - это хороший способ избежать подобных проблем. Кроме того, следите за тем, чтобы расплавленный металл не нагревался слишком сильно. Если они не помогают, мы можем применить вышеуказанные процедуры для устранения проблемы.

1. Добавление горючих добавок в песок
2. Снижение температуры заливки металла
3. Форма также не должна быть слишком твердой

Температура переохлаждения металла, когда он достигает внутренней поверхности формы, является причиной всех дефектов залитого металла. Эти дефекты могут возникнуть при заливке металла в недостаточно горячую форму. Даже если металл заливается при правильной температуре, неправильный метод может привести к слишком быстрому охлаждению металла перед входом в форму или слишком тонкому сечению формы, что приведет к появлению дефектов. Крошечные детали могут затвердеть и заблокировать другие секции формы из-за своего небольшого размера.

1. Тепловая трещина/растрескивание

Некоторые трещины видны без увеличения, а другие требуют его. Трещины появляются после застывания, когда отливка остывает.

Причины дефектов литья под давлением

Горячее разрывание происходит, если затвердевший металл недостаточно прочен, чтобы противостоять растягивающему напряжению в процессе затвердевания.

Меры

1. Улучшение конструкции пресс-формы
2. Модификация пресс-формы для улучшения складываемости

2. Горячие точки/твердые точки

Твердые участки - это еще одно название горячих зон. Эти дефекты появляются, когда отдельные участки отливки остывают быстрее, чем окружающая область. Это происходит потому, что они остывают быстрее, чем окружающий материал. В результате образуются более жесткие команды отливки. Это может привести к износу инструмента и затруднить процесс обработки. Сложные участки могут блокировать обработку и приводить к повышенному износу инструмента.

Причины дефектов литья металлов

Горячие точки возникают из-за неправильного охлаждения

Меры

1. Правильные привычки охлаждения
2. Рассмотрите возможность изменения химического состава металла

Температура переохлаждения металла по мере его поступления внутрь формы является причиной всех дефектов залитого металла. Простой запуск недостаточно горячего металла может привести к таким проблемам, даже если вначале металл заливается при правильной температуре. В дальнейшем неисправный механизм заливки может привести к тому, что металл слишком сильно остынет перед входом в форму. Кроме того, деталь формы может быть слишком тонкой, что приведет к появлению дефектов.

1. Дефект литья в холодном состоянии

---

Поверхностный дефект - это дефект литья с холодной заливкой. На поверхности отливки можно заметить линии или трещины с закругленными краями. Когда два потока расплавленного металла встречаются при температуре ниже точки плавления, они не сплавляются и не застывают, образуя дефект литья с холодным затвором. В результате он выглядит как трещина с закругленным краем. Дефекты в отливке можно заметить невооруженным глазом.

Причины дефектов литья под давлением

1. Плохая система заливки
2. Низкая температура плавления
3. Отсутствие плавности

Меры

1. Оптимизация системы заливки
2. Правильная температура заливки
3. Улучшение воздухопроницаемости формы

2. Ошибочный запуск

---

Неправильный ход возникает, когда расплавленный металл застывает до заполнения камеры формы, оставляя зазор в отливке. Полость формы не полностью заполняется жидким металлом.

Причины литья и дефектов литья

1. Расплавленный металл обладает низкой текучестью.
2. При низких температурах текучесть расплавленного металла снижается.
3. Неадекватная система заливки и слишком тонкое сечение

Меры

1. Оптимизация конструкции пресс-формы и системы управления воротами
2. Увеличение расхода металла
3. Избегайте слишком тонкого сечения.

3. Включение шлака

---

Брызги при заливке жидкостей могут привести к образованию твердых гранул. Эти гранулы, застывая, попадают в отливку. Холодная дробь часто имеет сферическую, каплевидную или жемчужную форму и рассеивается по всему металлу. Зола и скрежет тесно связаны, и они часто встречаются вместе. Обычно при удалении корки под ней обнаруживается крысиный хвост.

Причины литья и дефектов литья

Шлакообразование происходит, когда расплавленный металл, содержащий частицы, заливается в полость формы и застывает

Меры

1. Расплавьте металл с помощью флюса в вакууме или инертной атмосфере
2. Используйте специальную ложку для выливания металла со дна
3. Добавление керамических фильтров в систему заливки

Дефекты литейной формы вызывают смещение или разлет краев. Поскольку дефекты формы обычно требуют переналадки существующей формы, их легче всего устранить.

1. Смещение/несовпадение

---

При смещении отдельных частей отливки, обычно в горизонтальной плоскости, возникает несоответствие, также известное как смещение. Верхняя и нижняя части формы не выровнены, что приводит к смещению формы. Смещение формы чаще всего проявляется в виде горизонтального смещения. Если происходит вертикальное смещение, то не выравнивается стержень, а не пресс-форма.

Причины литья и дефектов литья

1. Во время подготовки пресс-формы вы не выровняли верхний и нижний компоненты должным образом.
2. Неправильное расположение песочницы
3. Невнимательное отношение к деталям при установке верхней крышки на сопротивление, что привело к перекосу

Меры

Проверьте установку и выравнивание шаблона соответствующей пластины, если у вас есть смещение. Убедитесь, что вы используете правильную коробку для молдинга и закрывающие штифты для данной работы.

2. Fly Edge

---

Одним из наиболее распространенных дефектов литья являются летучие кромки. Литьевые ребра, заусенцы и вспышки - все это термины для обозначения летучих кромок. Летучие кромки появляются в виде лишнего материала, прилипшего к отливке, обычно в виде хлопьев в местах соединения частей формы. Лом, который переплавляется с образованием окалины, называется летучей кромкой.

Причины возникновения дефектов литья

Трещины или отверстия на поверхности стержня создают летящие края на поверхности отливки. Зазоры могут быть вызваны недостаточным весом формы или плохим зажимом в песочнице.

Меры

Эту проблему можно решить, снова собрав форму и сердцевину. На верхней части формы должно быть достаточно веса, чтобы две части плотно прилегали друг к другу.
Вспышка может варьироваться от незначительной до очень сильной. Если она не очень сильная, производитель может удалить ее, отбив молотком или плоскогубцами и обработав напильником до линии раздела. Однако это может быть дорогостоящим процессом.

3. Деформация

---

Деформация - это дефект литья, возникающий во время или после затвердевания.

Причины возникновения дефектов литья

Различные скорости затвердевания в других областях часто вызывают коробление. В результате прилегающие стенки деформируются. Деформация более вероятна на больших плоских участках.

Меры

Чугунные детали могут выиграть от нормализующей термообработки для снятия остаточных напряжений. Алюминиевые отливки могут нуждаться в правке между операциями закалки и старения.

4. Сотовый или губчатый

---

Это внешний дефект, при котором несколько небольших пустот в металлической отливке расположены непосредственно рядом.

Причины возникновения дефектов литья

1. В суспензии расплавленного металла механически удерживаемые обломки и чешуйки кожи производят его.
2. Неправильное обезжиривание в половнике приводит к этому.

Меры

1. Предотвращает попадание грязи и хлопьев в расплавленный металл.
2. Промывка песка исключена.
3. Правильное обезжиривание в ковше для удаления шлаковых остатков из расплавленного металла.

Управление качеством литья требует глубокого понимания дефектов литья и их причин. Чтобы помочь поставщикам понять ваши стандарты качества, перед производством следует создать специальные допуски на дефекты и ожидания качества.
Допуски на дефекты зависят от продукта и типа проблемы литья. Определение допусков на эти дефекты литья поможет вашим поставщикам понять ваши ожидания и избежать недоразумений и проблем с качеством в будущем.