1. 铸造内应力,变形和裂纹是怎样形成的
简单来说,铸造应力是由于铸件凝固过程中,各部分冷却速度不同造成的。
因为铸造凝固过过程中会出现体积收缩(也有例外,如球铁还会有石墨化膨涨过程)。但同一个铸件很难做到同时凝固,先凝固的部分就会对后凝固的部分形成阻碍,而后凝固的部分又会对先凝固的部分形成挤压,于是应力就产生了。
受力就会变形,这是必然的。至于变形的大小,就要看铸件的结构和强度了。
如果应力足够大,而铸型或件本身又阻碍这种变形的实现,铸件就会出现裂纹。
铸件在凝固初期,即红热状态下产生裂纹,称为热裂,含硫高会增加热裂倾向;后期产生裂纹称冷裂,磷元素则会增加冷裂倾向。
认识比较粗浅,欢迎继续交流。
2. 大型铸钢件冷裂纹的产生原因及防止方法
热裂纹是铸件在凝固末期或凝固后不久尚处于强度和塑性很低状态下,因铸件固态收缩受阻而引起的裂纹。热裂纹是铸钢件、可锻铸铁件和某些轻合金铸件生产中常见的铸造缺陷之一。热裂纹在晶界萌生并沿晶界扩展,其形状粗细不均,曲折而不规则。裂纹的表面呈氧化色,无金属光泽。铸钢件裂纹表面近似黑色,而铝合金则呈暗灰色。外裂纹肉眼可见,可根据外形和断口特征与冷裂区分。
热裂纹又可分为外裂纹和内裂纹。在铸件表面可以看到的热裂纹称为外裂纹。外裂纹常产生在铸件的拐角处、截面厚度急剧变化处或局部疑固缓慢处、容易产生应力集中的地方。其特征是表面宽内部窄,呈撕裂状。有时断口会贯穿整个铸件断面。热裂纹的另一特征是裂纹沿晶粒边界分布。内裂纹一般发生在铸件内部最后凝固的部位裂纹形状很不规则,断面常伴有树枝晶,通常情况下,内裂纹不会延伸到铸件表面。
3. 球墨铸铁产品裂纹是怎么形成的
这个问题很复杂,不是一句两句能说明白的,简单说,球墨铸铁本身就有耐高温和耐低温的,你所谓的铸造冷裂和热烈就是铸造工艺不合格而导致的产品废件,再简单说,就是铸件质量不好
4. 为什么铸件会产生热裂纹影响铸件产生热裂纹的主要因素是什么
结果在强度较低的厚处(或厚薄相交处)出现热裂纹。
(3)铸型阻力铸型退让性差,是产生热裂的根本原因,强度增加较快收缩较大的金属(特别是铸钢件)。
②灰铸铁在冷凝过程中有石墨膨胀,使钢产生“热脆”。
③硫和铁形成熔点只有985℃的低熔点共晶体并在晶界上呈网状分布,由于高温时(即凝固期或刚凝固完毕时)的强度和塑性等性能低:
(1)铸件材质
①结晶温度范围较窄的金属不易产生热裂纹。影响热裂纹的主要因素有。
(4)浇冒口系统设置不当如果铸件收缩时受到浇口阻碍。
(2)铸件结构铸件各部位厚度相差较大,而白口铸铁和碳钢热裂倾向较大,结晶温度范围较宽的金属易产生热裂纹;与冒口相邻的铸件部分冷凝速度比远离冒口部分慢,凝固收缩比白口铸铁和碳钢小,也都会造成热裂纹,也易产生热裂纹,薄壁处冷却较快,不易产生热裂纹,铸件高温收缩受阻,阻碍厚壁处收缩,形成铸件上的薄弱区
5. 铸件变形和裂纹产生的原因和防治方法
一、铸件变形和裂纹产生的原因
1、铸件变形原因
铸件凝固过程中由于壁厚不同,冷却速度不一致,使铸件最后凝固的部位产品应力,导致铸件变形.
2、铸件裂纹原因
a、铸件凝固收缩过程中,由于各部位冷却速度不一致,导致收缩受阻,当阻力超出材料强度极限时,铸件产生裂纹;
b、钢水中杂质、有害气体量比较大时,会割裂基体,使铸件产生裂纹;
二、铸件变形和裂纹的防治方法
1、铸件变形防治方法
a、大平面铸件设置加强筋、模具上设计出反变形量;
b、铸件壁厚设计过渡不要过大;
2、铸件裂纹防治方法
a、钢水纯净度要高.使用优质的原材料;
b、避免铸件收缩受阻;
c、浇注型温不宜过低.
6. 铸件开裂原因都有什么
铸件开裂,即通常所说的热裂纹,主要引起的原因如下:
液体金属浇入到铸型后,热量散失主要是通过型壁,所以,凝固总是从铸件表面开始。当凝固后期出现大量的枝晶并搭接成完整的骨架时,固态收缩开始产生。但此时枝晶之间还存在一层尚未凝固舶液体金属薄膜(液膜),如果铸件收缩不受任何阻碍,那么枝晶骨架可以自由收缩,不受力的作用。当枝晶骨架的收缩受到砂型或砂芯等的阻碍时,不能自由收缩就会产生拉应力。
当拉应力超过其材料强度极限时,枝晶之间就会产生开裂。如果枝晶骨架被拉开的速度很慢,而且被拉开部分周围有足够的金属液及时流入拉裂处并补充,那么铸件不会产生热裂纹。相反,如果开裂处得不到金属液的补充,铸件就会出现热裂纹。
(6)怎么制造铸造件裂纹扩展阅读:
防止热裂纹发生的措施:
1、改善铸件结构:壁厚力求均匀,转角处应作出过渡圆角,减少应力集中现象。轮类铸件的轮辐必要时可做成弯曲状。
2、提高合金材料的熔炼质量:采用精炼和除气工艺去除金属液中的氧化夹杂和气体等。控制有害杂质的含量,采用合理的熔炼工艺,防止产生冷裂纹。
3、采用正确的铸造工艺措施:使铸件实现同时凝固不仅有利于防止热裂纹,也有助于防止冷裂纹。合理设置浇冒口的位置和尺寸,使铸件各部分的冷却速度尽量均匀一致,减少冷裂纹倾向。
4、时效热处理:铸造应力大的铸件应及时进行时效热处理,避免过大的残余应力使铸件产生冷裂纹。必要时,铸件在切割浇冒口或焊补后,还要进行一次时效热处理
7. 锻件裂纹的产生是什么原因
首先,需对“原材料裂纹”和“锻造裂纹”先确定概念,对锻造后出现的裂纹,都应理解为“锻造裂纹”,只不过,导致锻造裂纹产生的主要因素可以再分成:
1、原材料缺陷所致的锻造裂纹;
2、锻造工艺不当所致的锻造裂纹。
从裂纹宏观形态先进行大致区分,横向一般与母材无关,纵向裂纹需要结合裂纹形态与锻打工艺等结合分析。
裂纹两侧有脱碳,肯定是锻造过程中产生的,至于是原材料还是锻造工艺造成的,这就需要根据金相和工艺过程去分析。
对同一批次同种型号的工件,锻造裂纹基本都在一个位置,在显微镜下延伸比较浅,两边有脱碳。而材料裂纹不一定在同一位置重复出现,显微镜下深浅不一。多看多分析,还是有一定规律的。
材料裂纹多半是与材料纵向一致的。而锻打裂纹有两种,一种是过热过烧造成的,裂纹附近有氧化脱碳现象。还有一种是打冷铁也会造成发裂,这一种有晶格破坏撕裂的现象。从金相上可以区别开来。
锻造的目的:
1、成形要求;
2、改善材料内部组织,细化晶粒,均匀元素成分与组织;
3、使材料更致密(锻合材料内部原有未暴露空气的缩孔或疏松等等),流线分布更合理;
4、通过合理的锻后热处理方式,为下道工序服务。
因此,锻造锻合原材料内部一定的缺陷是职责所在。大型铸锻件往往是直接由钢锭锻压开始的,钢锭内部必然存在大量的冶铸缺陷,显然,合理的锻造,都可以将其中的所谓“缺陷”锻合。所以,锻造工艺的合理性是决定锻件是否会开裂的主要原因。
当然,相对某一稳定的锻造工艺,如果事前对锻造前原材料提出明确的原材料缺陷等级控制要求的,当因原材料缺陷等级超出要求并在原锻造工艺下锻造出现的开裂现象,我们可以认作“原材料缺陷所致的锻造裂纹”。
裂纹问题具体问题具体分析,结合工艺过程分析,包括加热过程有没有保护气氛都应该考虑,锻造应该是把原材料裂纹锻打密合才对。氧化皮通常致密是灰色的,制样过程造成的脏东西很疏松的颜色偏黑,高倍下一看就知道,实在无法分辨直接打能谱一定能分辨。
锻造裂纹
锻造裂纹一般在高温时形成,锻造变形时由于裂纹扩大并接触空气,故在100X或500X的显微镜下观察,可见到裂纹内充有氧化皮,且两侧是脱碳的,组织为铁素体,其形态特征是裂纹比较粗壮且一般经多条形式存在,无明细尖端,比较圆纯,无明细的方向性,除以上典型