Распространенные дефекты литья и несплошности

Углубленное изучение дефектов поверхности, включений, литья, заливки и охлаждения

Литье металла в литейных цехах — сложный процесс. Существуют методы испытаний, помогающие проверять отливки для обеспечения качества. Эти методы контроля помогают выявить потенциальные дефекты литья. Как и другие производственные процессы, литье подвержено нескольким типам дефектов, будь то литье в песчаные формы или литье по выплавляемым моделям. Дефекты литья представляют собой нежелательные отклонения в процессе производства металлических отливок. Различные типы дефектов включают дефекты поверхности, дефекты включения, дефекты литья и заливки, а также дефекты охлаждения.

Дефекты поверхности

Дефекты поверхностной отливки видны инспектору. К ним относятся очень грубые или неровные поверхности; «прожилки» или «крысиные хвосты», вызванные растрескиванием формы при высоких температурах; «слоновья кожа», которая сморщивается из-за быстрого остывания; жженый песок; и устранение дефектов. Дефекты зачистки — это чешуйки металла на поверхности, вызванные попаданием газа в форму.

Дефекты включения

Включение шлака

Шлаковое включение – это дефект, при котором неметаллические материалы образуют карманы или лентовидные включения в отливке. Шлак является важной частью процесса плавки в печи, необходимой для получения отливок хорошего качества, так как химические процессы в шлаках на основе кремнезема и кальция изменяют вязкость металла. Однако во время заливки литейщик должен не допускать попадания шлака в саму форму. Непосредственно перед заливкой шлак часто снимают, но не весь шлак улавливается на этой стадии. Литник или ворота пресс-формы также должны быть сформированы, чтобы захватить его. Сбои на любом этапе этого процесса могут привести к загрязнению металла шлаком. Кроме того, окисление металла может быть проблемой для металлов, которые долгое время находились при высоких температурах; внутри формы может образовываться шлак. Оксиды — это не единственный шлак:карбиды, сульфиды или нитриды также могут быть виноваты.

Включение песка

Включение песка встречается очень часто. Он ожидается в небольших количествах на поверхностных глубинах для всех отливок в песчаные формы. Однако слишком большое количество песка может испортить отливку. При этом дефекте песок из формы попадает в металл.

Если на поверхности много включений песка, это может указывать на необходимость промывки формы или другой системы формования. В литейном песке, который был обожжен для стабильности, возможно, форма слишком долго находилась в печи и стала хрупкой. Возможно, лучшим выбором будет литье без обжига или литье по выплавляемым моделям. Этот дефект также может свидетельствовать о том, что для создания прочной оболочки было недостаточно связующего вещества или неподходящего типа связующего вещества. Другая возможность заключается в том, что песок был недостаточно утрамбован.

Дефекты литья и заливки

Дефекты неполной или неправильной заливки

Эти дефекты литья возникают, когда для заполнения формы было введено недостаточно расплавленного металла. Иногда открытые стояки используются для определения того, заполнена ли форма:если они неуместны, отливка может быть недолита. Иногда пропуски вызваны ранним замерзанием во время заливки. В случае брака некоторая часть отливки неполная, обычно с закругленным краем, где металл застыл, прежде чем он достиг стенки формы.

Дефект приподнятой формы или плавающей сердцевины

Этот тип дефекта приведет к тому, что отливка будет иметь неправильные размеры. Расплавленный металл оказывает давление, и если стержень не стабилизирован или форма не закреплена должным образом, они могут подняться, деформируя отливку.

Дефект прошивки

Засветы на стыках являются обычным явлением при отливках, но их необходимо удалить. Оплавление – это тонкая пленка, образующаяся при просачивании жидкого металла между закрытыми стыками формы. Если форма нестабильна, облоя может быть достаточно, чтобы деформировать отливку.

Несоответствие формы или дефект смещения формы

Это может произойти, если верхняя и нижняя части пресс-формы смещены, когда она закрыта. Полученная отливка часто выглядит комично, так как верхняя и нижняя части формы перекошены.

Дефект нестабильности песка

Нестабильность песка, недостаточное уплотнение или проблемы со смесью литейного песка могут привести к потере деталей отливки. Эта проблема может повлиять на мелкие детали, такие как буквы или украшения, или может привести к дрожанию краев всего отливки.

Холодный круг или холодное закрытие

Это происходит, когда температура формы или расплавленного материала слишком низкая. Вместо того, чтобы быстро течь по форме, часть потока металла замедляется и начинает затвердевать. Эта замерзающая выпуклость становится препятствием, вокруг которого закручивается остальной металл:подобно камню в реке, часто возникает волнение на нижней стороне препятствия. Видимая круглая кромка холодного притира создает постоянную прерывистость поверхности отливки. Этот дефект виден на поверхности, и иногда он достаточно мал, чтобы его можно было отшлифовать или заполнить, но холодный затвор или нахлест могут уйти достаточно глубоко, чтобы поставить под угрозу структурную целостность отливки.

Холодные выстрелы

Холодные выстрелы также вызваны преждевременным замерзанием части металла. Они выглядят как маленькие железные шарики или слезинки, которые подвешены в окружающем их материале.

Отверстия и газовые отверстия или газовая пористость

Это может быть вызвано тем, что газ в литейной форме проталкивает расплавленный металл, оставляя пустоты или пузырьки при его охлаждении. Захват газа может быть вызван состоянием пресс-формы, если она недостаточно пористая для выхода газа. Ржавые, богатые водородом заряды металлолома с большей вероятностью вызовут точечные дефекты, поскольку они приносят с собой больше водорода. Газовая пористость отличается от усадочной пористости, хотя обе они оставляют небольшие отверстия в отливке и могут быть обнаружены в одном и том же куске металла. Газовая пористость имеет тенденцию оставлять правильные отверстия в форме пузырьков в верхней части пресс-формы.

Дефекты охлаждения

Усадочная пористость

Усадочная пористость возникает из-за недостаточного объема металла в форме. Когда металл остывает и сжимается, в отливке остаются небольшие отверстия. Эти отверстия обычно неровные по сравнению с гладкими плавающими отверстиями, вызванными газом.

Усадочные полости

Это похоже на усадочную пористость в том смысле, что металла недостаточно для заполнения пространства, поскольку отливка остывает и сжимается. Однако этот дефект, как правило, является более серьезной структурной проблемой. Часто эти усадочные полости выглядят как большие неровные щели в центре объема металла. Отливки охлаждаются снаружи внутрь, поэтому полость может образовываться в последнюю очередь для охлаждения. Это не всегда так:усадочные углубления, видимые снаружи отливки, могут появиться в зависимости от инфраструктуры ворот, желобов и стояков, поддерживающих отливку. Эти углубления обычно не зазубренные или открытые, а скорее места, где металл кажется вдавленным по сравнению с предполагаемой формой. Объект, подверженный значительной усадке, можно исправить, изменив конструкцию отливки, сузив стенки и сгладив углы, добавив дополнительные стояки в шаблон или изменив место выхода ворот.

Замораживание дефектов

Дефекты остывания отливки могут возникнуть, если форма слишком холодная или отливка слишком быстро извлекается из песка. Быстрое замораживание может привести к тому, что поверхность отливок станет чрезвычайно хрупкой, как если бы они были закалены на воздухе. Когда дефект является механическим, а не структурным, отжиг отливки может спасти его, убрав хрупкость с помощью термической обработки.

Горячие слезы или трещины

Горячие надрывы или трещины могут возникать и при слишком быстром охлаждении. Они похожи на усадочные полости, но представляют собой более лентовидные пустоты в металле, вызванные быстрой усадкой. Отливки с горячими надрывами или трещинами будут работать хуже механически.

Деформация при охлаждении

Это распространенный дефект очень длинных и тонких отливок, но может случиться и с другими формами. При этом дефекте металлическая отливка во время охлаждения деформируется от своей предполагаемой формы, что приводит к выходу за пределы установленных допусков.

Осмотр

Проблемы с допуском размеров или чистотой поверхности часто можно увидеть при визуальном осмотре и измерении. Испытания на механические свойства также могут быть выполнены просто. Некоторые другие проблемы, такие как пористость и усадочные раковины, являются внутренними для отливки. Существуют методы тестирования для обнаружения внутренних проблем, чтобы приведение не завершилось неожиданным сбоем под нагрузкой.

Если у вас есть какие-либо вопросы или запросы, связанные с услугами или проектами по кастингу, обратитесь к нашим опытным специалистам по продажам.