ریختهگریهای برنز آلومینیومی به دلیل استحکام استثنایی، مقاومت در برابر خوردگی و مقاومت در برابر سایش مشهور هستند، که آنها را به یک انتخاب محبوب در صنایع مختلف مانند مهندسی دریایی، هوافضا و مکانیک تبدیل میکند. با این حال، مانند هر فرآیند ریختهگری، ریختهگریهای برنز آلومینیومی مستعد عیوب خاصی هستند که میتواند عملکرد آنها را به طور قابل توجهی تحت تأثیر قرار دهد. به عنوان یک تامین کننده پیشرو در ریخته گری برنز آلومینیوم، درک این عیوب برای اطمینان از کیفیت محصولات ما و رعایت استانداردهای بالای مشتریان بسیار مهم است.
تخلخل
تخلخل یکی از رایج ترین عیوب ریخته گری در ریخته گری آلومینیوم برنز است. به وجود حفره ها یا حفره های کوچک در داخل قالب اشاره دارد. دو نوع اصلی تخلخل وجود دارد: تخلخل گاز و تخلخل انقباضی.
تخلخل گاز زمانی اتفاق می افتد که گاز در داخل فلز مذاب در طی فرآیند ریخته گری به دام می افتد. برنز آلومینیوم دارای نقطه ذوب نسبتاً بالایی است و در حین ذوب و ریختن، گازهایی مانند هیدروژن می توانند در فلز مذاب حل شوند. با سرد شدن و جامد شدن فلز، حلالیت گاز کاهش می یابد و گاز آزاد می شود. اگر گاز نتواند از ریخته گری خارج شود، منافذ ایجاد می کند. این می تواند ناشی از عواملی مانند روش های نامناسب ذوب، مواد خام کثیف یا مرطوب، یا محیط ریخته گری با رطوبت بالا باشد.
از طرف دیگر، تخلخل انقباضی نتیجه کاهش حجمی است که هنگام جامد شدن فلز مذاب رخ می دهد. برنز آلومینیوم دارای سرعت انقباض قابل توجهی در طول انجماد است. اگر طراحی ریخته گری اجازه تغذیه مناسب فلز مذاب برای جبران این انقباض را نمی دهد، حفره هایی ایجاد می شود. این مشکل اغلب در بخشهای با دیوارههای ضخیم ریختهگری است که در آن فلز در مرکز آخرین بار جامد میشود و هیچ منبع مذابی برای پر کردن فضای باقیمانده از انقباض وجود ندارد.
وجود تخلخل می تواند تأثیر مخربی بر عملکرد ریخته گری آلومینیوم برنز داشته باشد. چگالی و استحکام مکانیکی ریخته گری را کاهش می دهد و آن را بیشتر مستعد ترک خوردگی و شکست خستگی می کند. در کاربردهایی که فشار تنگی مورد نیاز است، مانند شیرها و پمپ ها، تخلخل می تواند منجر به نشتی شود.
شامل ها
آخال ها ذرات غیر فلزی هستند که در طی فرآیند تولید در قالب ریخته گری به دام می افتند. آنها می توانند اکسید، سولفید یا سایر ناخالصی ها باشند. در ریختهگریهای برنز آلومینیومی به دلایل متعددی ممکن است آخالها تشکیل شوند.
در طول ذوب، سطح فلز مذاب می تواند با اکسیژن موجود در هوا واکنش داده و اکسید تشکیل دهد. اگر این اکسیدها قبل از ریختن به درستی حذف نشوند، می توان آنها را در قالب ریخته گری گنجاند. علاوه بر این، استفاده از مواد اولیه آلوده یا وجود سرباره در کوره ذوب نیز می تواند باعث ایجاد آخال شود.
آخال ها به عنوان متمرکز کننده تنش در ریخته گری عمل می کنند. آنها تداوم ماتریس فلزی را مختل می کنند و می توانند تحت تنش ترک ایجاد کنند. این می تواند منجر به شکست زودرس ریخته گری، به ویژه در کاربردهای با استرس بالا شود. به عنوان مثال، در قطعات هوافضا، جایی که قابلیت اطمینان از اهمیت بالایی برخوردار است، حتی اجزای کوچک نیز میتوانند باعث خرابیهای فاجعهبار شوند.
ترک ها
ترک های ریخته گری برنز آلومینیومی را می توان به ترک های گرم و ترک های سرد طبقه بندی کرد.
ترک های داغ در طول فرآیند انجماد زمانی که ریخته گری هنوز در حالت نیمه جامد است رخ می دهد. آنها معمولاً به دلیل تنش های حرارتی بالا، طراحی نامناسب دریچه و بالا آمدن، یا محتوای بالای ناخالصی های با نقطه ذوب پایین در آلیاژ ایجاد می شوند. تنشهای حرارتی میتواند ناشی از نرخهای خنککننده ناهموار در قسمتهای مختلف ریختهگری باشد. به عنوان مثال، اگر یک بخش با دیواره ضخیم کندتر از یک بخش دیواره نازک سرد شود، انقباض دیفرانسیل می تواند تنش کافی برای ایجاد ترک ایجاد کند.
از سوی دیگر، ترک های سرد پس از جامد شدن کامل و سرد شدن مواد ریخته گری تا دمای اتاق ایجاد می شوند. آنها اغلب مربوط به تنش های پسماند در ریخته گری هستند که می تواند توسط عواملی مانند عملیات حرارتی نامناسب یا عملیات ماشینکاری ایجاد شود. ترک های سرد همچنین می توانند به دلیل شکنندگی هیدروژن ایجاد شوند، جایی که اتم های هیدروژن در شبکه فلزی پخش می شوند و شکل پذیری آن را کاهش می دهند.
ترک ها عیب های بسیار جدی هستند زیرا می توانند تحت تنش منتشر شوند و منجر به شکست کامل ریخته گری شوند. در کاربردهای حیاتی، مانند صنایع خودروسازی یا دریایی، ریخته گری های ترک خورده باید فوراً دور ریخته شوند تا از خطرات ایمنی جلوگیری شود.
Misruns و Cold Shuts
Misruns زمانی رخ می دهد که فلز مذاب به طور کامل حفره قالب را پر نکند. این می تواند به دلیل عوامل مختلفی مانند دمای پایین ریختن، فشار ریختن ناکافی یا طراحی قالب پیچیده با کانال های باریک باشد. وقتی دمای ریختن خیلی پایین باشد، فلز مذاب به سرعت سیالیت خود را از دست می دهد و ممکن است نتواند به تمام قسمت های قالب برسد.
دریچه های سرد شبیه به misrun هستند اما با همجوشی ناقص دو جریان فلز مذاب مشخص می شوند. هنگامی که دو جریان فلز مذاب در حفره قالب به هم می رسند اما انرژی کافی برای ادغام مناسب ندارند، یک بسته سرد تشکیل می شود. این می تواند زمانی اتفاق بیفتد که سیستم ریختن برای اطمینان از جریان صاف و مداوم فلز مذاب طراحی نشده باشد.
اشتباه و بستن سرد منجر به ریخته گری ناقص با کاهش خواص مکانیکی می شود. نواحی متاثر از این عیوب اغلب ضعیف هستند و می توانند به راحتی تحت بار شکسته شوند. علاوه بر این، آنها همچنین می توانند منجر به بی نظمی سطح شوند، که می تواند در کاربردهایی که سطح صاف مورد نیاز است، مشکل ساز باشد.
عیوب سطحی
عیوب سطحی در ریختهگریهای برنز آلومینیومی شامل زبری، سوراخها و مقیاس است. زبری سطح می تواند ناشی از مواد قالب، فرآیند ریخته گری یا ترکیب شیمیایی آلیاژ باشد. یک سطح ناهموار می تواند اصطکاک را در قطعات متحرک افزایش دهد و کارایی قطعه را کاهش دهد.
سوراخ های دمنده حفره های کوچکی بر روی سطح ریخته گری هستند. آنها معمولاً در اثر آزاد شدن گاز از مواد قالب یا فلز مذاب در طول فرآیند ریخته گری ایجاد می شوند. فلس لایه ای از اکسید است که در هنگام سرد شدن روی سطح ریخته گری تشکیل می شود. این می تواند ظاهر ریخته گری را تحت تاثیر قرار دهد و همچنین مقاومت در برابر خوردگی آن را کاهش دهد.
عیوب سطحی نه تنها بر کیفیت زیبایی شناختی ریخته گری تأثیر می گذارد بلکه می تواند تأثیر منفی بر عملکرد آن نیز داشته باشد. به عنوان مثال، در کاربردهای دریایی، یک سطح ناهموار یا پوستهدار میتواند چسبندگی موجودات دریایی را افزایش دهد که میتواند منجر به افزایش خوردگی و کاهش راندمان هیدرودینامیکی شود.
ما به عنوان تامین کننده ریخته گری آلومینیوم برنز، اقدامات متعددی را برای جلوگیری از این عیوب ریخته گری انجام می دهیم. ما از فناوری های پیشرفته ذوب و ریخته گری برای اطمینان از گاز زدایی مناسب فلز مذاب و خنک سازی یکنواخت استفاده می کنیم. تیم کنترل کیفیت ما بازرسی های دقیقی را در هر مرحله از فرآیند تولید انجام می دهد تا هر گونه نقص احتمالی را شناسایی و از بین ببرد. ما همچنین راه حل های سفارشی را برای برآورده کردن نیازهای خاص مشتریان خود ارائه می دهیم و به آنها ریخته گری برنز آلومینیومی با کیفیت بالا را ارائه می دهیم که به طور قابل اعتماد در کاربردهای خود عمل می کنند.
اگر به ریخته گری برنز آلومینیوم ما علاقه مند هستید یا در مورد کیفیت ریخته گری سؤالی دارید، لطفاً برای تهیه و مذاکره با ما تماس بگیرید. ما متعهد به ارائه بهترین محصولات و خدمات به شما هستیم. ما علاوه بر ریخته گری برنز آلومینیومی نیز عرضه می کنیمقالب های برنزی بریلیم،ریخته گری برنز سیلیکونی، وریخته گری مس.
مراجع
- کمپبل، جی (2003). ریخته گری. باترورث - هاینمن.
کمیته راهنمای ASM. (2008). ASM Handbook Volume 15: Casting. ASM International. - Piwonka، TS، & Flemings، MC (1966). تخلخل انقباضی در فلزات. معاملات انجمن متالورژی AIME، 236(11)، 1431 - 1441.