Felanalysen av H13 stålgjutform

Med hjälp av optiskt mikroskop, skanningselektronmikroskop, hårdhetstestare, slagprovningsmaskin, etc. analyserades de tidiga felorsakerna för H13-gjutform för HXNUMX-stål för formning av aluminiumlegeringar. Resultaten visar att formens misslyckande är en övergripande spröd fraktur. Huvudorsaken är att det finns allvarligare strukturfel såsom bandsegregering, icke-metalliska inneslutningar och flytande hårdmetall i formstålet. Samtidigt är värmebehandlingsprocessen orimlig; icke-metalliska sprickor bildas runt inneslutningar och flytande karbider under verkan av termisk spänning och mekanisk kraft. Bandsegregering och orimlig värmebehandlingsprocess minskar formens slagfasthet, får sprickorna att fortplanta sig snabbt och leder i slutändan till att formen misslyckas tidigt.

H13 stål är för närvarande det mest använda heta arbetstålet. På grund av sin höga temperaturstyrka och hårdhet har den god seghet, termisk trötthet och viss slitstyrka under medeltemperaturförhållanden, och den kan motstå korrosion av smält metall. , Används ofta för att göra gjutformar.

Under användning måste formgjutningsformen motstå slag och kompressionsspänning av smält metall vid hög temperatur och även motstå dragspänningen som genereras av pressningen av formgjutningsmetallen under avformning. Spänningssituationen är mer komplicerad och användningsprocessen beror ofta på termiska sprickor och övergripande fel på grund av spröd spricka, korrosion eller erosion.

Det finns många faktorer som orsakar fel på gjutformar. Det är svårt att korrekt avgöra orsaken till felet. Dessutom är kvaliteten på H13 -stål som tillverkas av inhemska tillverkare ojämn och värmebehandlingsprocessen är inte rimlig. Detta leder mycket till felanalysen av gjutformen. svår.

En metallurgisk anläggning använde gjutformar av aluminiumlegering av H13-stål och endast testproducerade mer än 100 produkter. Formen bröts helt efter användningstiden var mindre än en dag, vilket orsakade vissa ekonomiska förluster för anläggningen. För att hitta orsaken till att H13-gjutformen i stål misslyckades utförde författaren
Felanalys.

Organisatoriska defekter

Det finns uppenbara bandavskiljningsdefekter i den glödgade strukturen av blankstål. Bandsegregering är ett slags segregation av kemisk sammansättning. När stålgötet smides och rullas rullas och förlängs den dendritiska segregering som bildas under stelningsprocessen för att bilda en segregeringszon. Under glödgningen fälls karbiden ut längs segregeringszonen för att bilda ett band med olika densitetsgrader. Segregation. Bandsegregering är den enklaste och viktigaste indikatorn för att mäta graden av segregering av H13 -stål. Det kan återspegla segregeringen av legeringselement och dendriter i stålgötkonstruktionen och om den varma arbetsprocessen är lämplig. Det har en betydande inverkan på stålets tvärgående slaghållfasthet. Därför anger NADCA#2007-2003-standarden tydligt den acceptabla nivån för den glödgade strukturen och bandsegregeringen av H13-stål. Bandsegregering har ett stort inflytande på strukturen och egenskaperna efter släckning. Efter släckning bildas den lågkolhaltiga martensitstrukturen i den kolfattiga zonen, och den högkolhaltiga kryptonen martensitstrukturen bildas i den kolrika zonen, som slutligen ärvs. Härdat tillstånd. Bandsegregeringen av det misslyckade formstålet är allvarligt och strukturen är mycket ojämn, vilket allvarligt påverkar den tvärgående segheten i formen.

Icke-metalliska inneslutningar och flytande karbider i segregeringszonen. Studier har påpekat att uppvärmningen och spridningen av götet kan minska elementsegregeringen, men för H13-stål är segregeringen svår att helt eliminera, och när den väl uppträder i segregeringszonen Ett stort antal icke-metalliska inneslutningar och flytande karbider kommer ytterligare att minska stålets tvärgående slaghållfasthet. Detta är också en viktig grund för att skilja om bandets segregeringsnivå är kvalificerad eller inte i NADCA#2007-2003. Enligt testresultaten är formstålets renhet låg och segregeringszonen innehåller ett stort antal icke-metalliska inneslutningar. Bland dem har DS Al 2 O 3 stora partikelinneslutningar nått nivån 2.0, vilket allvarligt skadar matrisens kontinuitet. , Under påverkan av yttre kraft bildas lätt sprickor. Stålets styrka minskar med ökningen av antalet inneslutningar, och ju större storleken på inneslutningarna är, desto större påverkan på segheten. De flytande karbiderna är grova och kontinuerliga block i stålgötet H13, som bryts efter smide och fördelas i kedjor längs smidesriktningen. Den konventionella värmebehandlingsprocessen har i princip ingen effekt på fördelningen och morfologin hos de flytande karbiderna. Därför kan den kedjeliknande fördelningen av de flytande karbiderna fortfarande ses i den remformade delen av den härdade strukturen. I likhet med inneslutningar kan flytande karbider öka stålets sprödhet på grund av sin egen spricka eller separering från matrisens gränssnitt. Dessutom kan lokala skarpvinklade kedjeliknande karbider lätt orsaka stresskoncentration och mikrosprickor. Den koncentrerade distributionen av icke-metalliska inneslutningar och flytande karbider påverkar å ena sidan allvarligt stålets tvärhållfasthet, och å andra sidan är det lätt att bilda sprickkällor under användning.

Mögelhårdheten är för hög

Det framgår av hårdhetstestresultaten att hårdheten hos den misslyckade formen är högre än det rekommenderade hårdhetsintervallet för NADCA#2007-2003, och fördelningen är ojämn. Enligt släcknings- och härdningskurvan för H13 -stål kan man se att alltför hög kylningstemperatur eller låg härdningstemperatur kan göra att H13 -stålets hårdhet blir högre och otillräcklig härdning kan orsaka ojämn hårdhetsfördelning av formen. Formen kan ha hög hårdhet efter släckning och härdning på grund av felaktig drift eller ugnstemperaturkontroll under värmebehandlingsprocessen, vilket ytterligare påverkar formens seghet och slutligen gör mikrostrukturen i ett instabilt tillstånd och överdriven kvarvarande inre spänning. Stor, lätt att spricka när yttre kraft verkar, vilket orsakar tidigt misslyckande av formen.

Felprocess

Under användning måste formgjutningsformen motstå påverkan och kompressionsspänningen hos smält metall vid hög temperatur, såväl som dragspänningen som genereras av komprimeringen av den gjutna metallen under avformning, och servicemiljön är relativt hård. Det framgår av testresultaten att ett stort antal inneslutningar och flytande karbider är koncentrerade nära sprickkällan på ytan. Det finns skillnader i elasticitet, plasticitet och termisk expansionskoefficient för inneslutningar och flytande karbider från matrisen. När termisk spänning och mekanisk kraft upprepas, bildas lätt spänningskoncentration runt inneslutningarna och flytande karbider, och mikrosprickor uppstår så småningom. På grund av formstålets låga seghet, när mikrosprickorna bildas, har formen inte tillräckligt seghet för att förhindra sprickutbredning. När påkänningen överstiger dess sprickhållfasthet är det lätt att få sprickor att tränga in i matrisen, vilket får munstycket att spricka och skrotas. Av detta kan man bedöma att de icke-metalliska inneslutningarna och vätskebelagda karbider i formstålet orsakade tidiga mikrosprickor på formytan, och formstålets extremt låga seghet fick sprickorna att fortplanta sig snabbt, vilket är en viktig orsak till sprickbildning.

Förbättringsåtgärder

Enligt analysen ovan, för H13 -stål och dess värmebehandlingsprocess,
Följande förbättringar har gjorts:

• H13-stål antar omsmältningsprocessen för elektroslag för att förbättra stålets renhet och minska innehållet av icke-metalliska inneslutningar; kontrollera omsmältningshastigheten eller använd andra smältprocesser för att kontrollera storleken och mängden flytande hårdmetall.
• Genom högtemperaturdiffusionsglödgning och upprepad smidning i flera riktningar med stort smidesförhållande förbättras bandsegregeringen och vätskekarbiden reduceras.
• Värmebehandlingsprocessparametrarna i formen bör kontrolleras strikt för att säkerställa att formens totala hårdhet ligger inom det angivna intervallet.

Knut diskussion

• Frakturen i formen är spröd fraktur. Orsaken är att det finns en relativt allvarlig bandsegregering i stålets mikrostruktur, och det finns fler icke-metalliska inneslutningar och flytande karbider i segregeringszonen, plus ingen rimlig värmebehandlingsprocess gör att formens totala hårdhet blir högre. Den kombinerade effekten av dessa faktorer resulterar i formens extremt låga seghet.
• De icke-metalliska inneslutningarna i formstålet och närheten av flytande hårdmetall är lätta att bilda tidiga mikrosprickor, och formstålets extremt låga seghet gör att sprickorna fortplantar sig snabbt och slutligen bryts den totala formen.
• I den framtida produktionen valde fabriken högkvalitativt H13-stål och kontrollerade strikt parametrarna för värmebehandling. Matrisens livslängd förbättrades avsevärt. Inga stora genomgående sprickor sågs efter gjutning av 10 000 bitar.

Behåll källan och adressen till den här artikeln för omtryck:Felanalysen av H13 stålgjutform 

Minghe Casting Company är dedikerade till att tillverka och tillhandahålla högkvalitativa och högpresterande gjutningsdelar (metallgjutningsdelar omfattar främst Gjutning av tunn vägg,Gjutning av het kammare,Gjutning av kall kammare), Round Service (Die Casting Service,Cnc-bearbetning,Mold MakingYtbehandling). Alla anpassade gjutgods av aluminium, magnesium eller Zamak / zinkgjutning och andra gjutningskrav är välkomna att kontakta oss.

Under kontroll av ISO9001 och TS 16949 utförs alla processer genom hundratals avancerade gjutmaskiner, 5-axliga maskiner och andra anläggningar, allt från blaster till Ultra Sonic tvättmaskiner.Minghe har inte bara avancerad utrustning utan har också professionell team av erfarna ingenjörer, operatörer och inspektörer för att förverkliga kundens design.

Kontraktstillverkare av gjutgods. Funktioner inkluderar gjutgods av kallkammar aluminium från 0.15 kg. till 6 kg, snabbinställning och bearbetning. Mervärdestjänster inkluderar polering, vibrering, avgradning, sprängning, målning, plätering, beläggning, montering och verktyg. Material som bearbetas inkluderar legeringar som 360, 380, 383 och 413.

Designhjälp för zinkgjutning / samtidiga tekniska tjänster. Anpassad tillverkare av precisionsgjutgods av zink. Miniatyrgjutgods, gjutgods med högt tryck, gjutgods med flera glider, konventionella gjutgods, gjutgods och oberoende gjutgods och hålrumsförseglade gjutgods kan tillverkas. Gjutgods kan tillverkas i längder och bredder upp till 24 tum i +/- 0.0005 tum tolerans.  

ISO 9001: 2015 certifierad tillverkare av pressgjutet magnesium, kapacitet inkluderar högtrycksgjutform för magnesium upp till 200 ton varmkammare & 3000 ton kallkammare, verktygsdesign, polering, gjutning, bearbetning, pulver- och vätskefärgning, full QA med CMM-funktioner , montering, förpackning & leverans.

ITAF16949 certifierad. Ytterligare gjutningstjänster inkluderar investering gjutning,sandgjutning,Gravity Casting, Förlorat skumgjutning,Centrifugal gjutning,Vakuumgjutning,Permanent gjutning, .Kapacitet inkluderar EDI, teknisk assistans, solid modellering och sekundär bearbetning.

Casting Industries Delar Fallstudier för: Bilar, Cyklar, Flygplan, Musikinstrument, Vattenfarkoster, Optiska apparater, Sensorer, Modeller, Elektroniska apparater, Kapslingar, Klockor, Maskiner, Motorer, Möbler, Smycken, Jigg, Telekom, Belysning, Medicinsk utrustning, Fotografiska apparater, Robotar, skulpturer, ljudutrustning, sportutrustning, verktyg, leksaker och mer. 

Vad kan vi hjälpa dig att göra nästa gång?

∇ Gå till hemsidan för Gjutning Kina

By Minghe gjutningstillverkare | Kategorier: Nyttiga artiklar |Material Taggar: Aluminiumgjutning, Zink gjutning, Magnesiumgjutning, Titangjutning, Gjutning i rostfritt stål, Gjutning i mässing,Bronsgjutning,Casta video,Företagets historia,Gjutning av aluminium | Kommentarer inaktiverade