?五金鑄造過程中出現(xiàn)裂紋的原因是多方面的,主要包括材料因素、工藝因素和設(shè)計(jì)因素等。接下來,
五金鑄造廠小編對這些原因進(jìn)行詳細(xì)分析:
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一、材料因素
①合金成分:合金中低熔點(diǎn)相形成元素超標(biāo),如鑄鋼鑄鐵中硫、磷含量過高,會降低合金的可塑性,增加裂紋產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)。此外,鋁硅合金中含鋅或銅含量過高,鋁鎂合金中含鎂量過多等,也可能導(dǎo)致裂紋的產(chǎn)生。
②雜質(zhì)含量:合金中有害雜質(zhì)含量過高,如鐵含量過高或硅含量過低,都會降低合金的強(qiáng)度和韌性,增加裂紋的可能性。
二、工藝因素
①澆注溫度:澆注溫度過高會導(dǎo)致金屬液在凝固過程中產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力,從而增加裂紋的風(fēng)險(xiǎn)。因此,應(yīng)適當(dāng)降低澆注溫度以減少裂紋的產(chǎn)生。
②冷卻速度:冷卻速度過快或過慢都可能導(dǎo)致裂紋的產(chǎn)生。過快的冷卻速度會使鑄件內(nèi)部產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力,而過慢的冷卻速度則可能使鑄件在凝固末期或凝固后不久尚處于強(qiáng)度和塑性很低的狀態(tài)下,因固態(tài)收縮受阻而引起裂紋。
③凝固方式:寬凝固溫度范圍、糊狀或海綿網(wǎng)絡(luò)狀凝固方式的合金最容易產(chǎn)生熱裂。因?yàn)檫@類合金在凝固過程中會形成大量的枝晶并搭接成完整的骨架,但此時(shí)枝晶之間還存在一層尚未凝固的液體金屬薄膜。如果鑄件收縮受到阻礙,就會產(chǎn)生拉應(yīng)力,當(dāng)拉應(yīng)力超過材料強(qiáng)度極限時(shí),就會產(chǎn)生裂紋。
④澆冒口系統(tǒng):澆冒口系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理也會阻礙鑄件的正常收縮,導(dǎo)致裂紋的產(chǎn)生。例如,澆冒口靠近箱帶或澆冒口之間型砂強(qiáng)度很高,都會限制鑄件的自由收縮。
⑤開箱時(shí)間:鑄件開箱落砂過早、冷卻過快也會增加裂紋的風(fēng)險(xiǎn)。因?yàn)榇藭r(shí)鑄件內(nèi)部尚未完全凝固或冷卻,過早開箱會導(dǎo)致鑄件因溫度變化而產(chǎn)生應(yīng)力集中,從而引發(fā)裂紋。
三、設(shè)計(jì)因素
①鑄件結(jié)構(gòu):鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理,如存在尖角、壁厚不均勻、內(nèi)角太小等,都會導(dǎo)致鑄件在凝固過程中產(chǎn)生應(yīng)力集中,從而增加裂紋的風(fēng)險(xiǎn)。此外,搭接部位分叉太多、鑄件外框和肋板等也會阻礙鑄件的正常收縮,導(dǎo)致裂紋的產(chǎn)生。
②模具設(shè)計(jì):模具設(shè)計(jì)不合理,如型芯溫度過低、頂出時(shí)受力不均勻等,也可能導(dǎo)致裂紋的產(chǎn)生。因?yàn)樾托緶囟冗^低會使鑄件在凝固過程中受到較大的熱應(yīng)力,而頂出時(shí)受力不均勻則會使鑄件在脫模過程中產(chǎn)生變形和裂紋。