Поиск
Закройте это окно поиска.

23 типа дефектов литья: советы по предотвращению

Узнайте, как предотвратить 23 типа дефектов литья при производстве инженерных деталей для обеспечения безупречного качества и надежности. Свяжитесь с HiTop Industrial.
ХИТОП / Блог / <a href="https://hitopindustrial.com/ru/виды-дефектов-литья-советы-по-предотв/" title="23 типа дефектов литья: советы по предотвращению">23 типа дефектов литья: советы по предотвращению
Крупный план дефекта металлической отливки на цилиндрической детали, демонстрация советов по предотвращению дефектов в процессах литья.

При изготовлении инженерных деталей Кастинг Дефекты могут существенно повлиять на целостность, эстетику и функциональность детали, поскольку они часто проявляются в виде дефектов изделий из металлов и сплавов, изготовленных с использованием различных технологий литья.

Глубокое понимание литья и его дефектов не только необходимо производителю, но и является краеугольным камнем для поддержания высокого качества производства инженерных деталей и доверия клиентов. В этом блоге обсуждаются 23 типа дефектов литья, их причины и методы предотвращения. Давайте погрузимся!

Как предотвратить эти 23 типа дефектов литья?

Дефекты пористости:

Как следует из названия, дефекты пористости возникают в виде пор в отлитом металле или детали. Из-за крошечного размера их трудно обнаружить, и они могут возникать внутри или снаружи. Они появляются в результате попадания газов во время литья. Их можно отнести к категории с.

  1. Удар/открытое отверстие:
Макроснимок металлической поверхности с дефектом "дыра", подчеркивающий важность контроля качества в металлообработке.

Большие полости часто обнаруживаются под или на поверхности из-за захваченного газа — обычно сферической или удлиненной формы. То, что находится на поверхности, называется «открытым отверстием», а то, что находится под поверхностью, называется «выдувным отверстием».

Причина:

Захват газа во время Кастинг из-за неправильной вентиляции.

Профилактика:

  • Спроектируйте правильную систему ворот
  • Улучшить вентиляцию пресс-формы
  • Контролируйте температуру заливки
  • Контроль материалов и процессов

Идентификация:

На поверхности видны открытые отверстия. Дыхательные отверстия можно обнаружить визуально на поверхности или с помощью методов неразрушающего контроля, таких как ультразвуковой контроль или рентген для внутренних дыр.

  1. Пинхол:
Крупный план металлического кольца с точечным дефектом, демонстрирующий необходимость тщательного контроля на производстве.

Небольшие поры, обычно диаметром менее 2 мм, часто встречаются группами. Он расположен на поверхности детали и может быть не сразу виден на поверхности.

Причина:

Захват газа во время литья.

Профилактика:

  • Спроектируйте правильную систему ворот
  • Улучшить вентиляцию пресс-формы
  • Контролируйте температуру заливки
  • Контроль материалов и процессов

Идентификация:

Для четкой видимости может потребоваться увеличение. Иногда они обнаруживаются только после нанесения поверхностной отделки или во время детальных проверок, таких как рентгеновские снимки.

Дефекты усадки:

Этот дефект может возникнуть из-за недостаточного количества металла для компенсации затвердевающего толстого металла.

  1. Открытые усадочные дефекты:

Эти поверхностные деформации появляются на отливке по мере усадки металла при охлаждении. К ним могут относиться впадины или полости, открытые для атмосферы.

Причина:

Неравномерное охлаждение и затвердевание металла приводят к появлению участков, где металл дает усадку, но ее еще не компенсируют дополнительным материалом.

Профилактика:

  • Убедитесь, что отливка охлаждена равномерно, чтобы предотвратить неравномерную усадку. 
  • Используйте стояки в процессе литья. Стояки представляют собой резервуары с расплавленным материалом, которые питают отливку по мере ее усадки, компенсируя уменьшение объема.
  • Обеспечьте правильный припуск на усадку при отливке и дизайн пресс-формы. Это включает в себя расчет и учет ожидаемой усадки металла во время затвердевания.

Идентификация:

Виден при визуальном осмотре. Их можно отличить от пузырьков/открытых отверстий по их неправильной форме и расположению, соответствующему областям, затвердевшим последними.

  1. Закрытые усадочные дефекты:
Диаграмма. Отображение закрытого усадочного дефекта внутри металлической отливки, указывающего на неправильное затвердевание.

Эти внутренние дефекты напоминают пористость и не заметны на поверхности. Обычно они выглядят как сеть небольших полостей внутри отливки.

Причина:

Подобно открытым усадочным дефектам, они вызваны неравномерным охлаждением и затвердеванием, но в этом случае полости оказываются внутри затвердевшего металла.

Профилактика:

  • Контролируйте температурный градиент во время охлаждения, чтобы свести к минимуму неравномерное затвердевание.
  • Спроектируйте отливку и форму с учетом припуска на усадку, учитывая внутреннюю структуру отливки.
  • Охладители, представляющие собой куски материала с высокой теплоемкостью, используются в форме для контроля локальной скорости охлаждения и затвердевания.

Идентификация:

Обычно требуются методы внутренней проверки, такие как Рентгеновский или компьютерная томография, поскольку они не видны на поверхности.

Металлургические дефекты:

  1. Горячая точка:
Горячая точка

Эти локализованные участки на отливке затвердевают в последнюю очередь и обычно более горячие, чем окружающий материал. На отливке они часто выглядят как приподнятые или более изысканные участки.

Причина:

Это вызвано неравномерным охлаждением, часто из-за неправильной конструкции отливки или плесень, что приводит к тому, что определенные области дольше сохраняют тепло.

Профилактика:

  • Спроектируйте форму и отливку так, чтобы обеспечить равномерное охлаждение.
  • Используйте системы охлаждения или системы охлаждения для управления горячими зонами.

Идентификация:

Визуально это было идентифицировано как области, которые остывают последними. Инфракрасная термография полезна при обнаружении этого дефекта.

  1. Трудное место:

Области отливки, которые тверже окружающего материала. Они могут быть неразличимы визуально, но их можно обнаружить по изменению текстуры поверхности или трудностям механической обработки.

Причина:

Обычно он образуется в результате быстрого охлаждения; это приводит к более твердой микроструктуре, подобной мартенситной в сталь. Это также может быть связано с сегрегацией элементов сплава.

Профилактика:

  • Контролируйте скорость охлаждения.
  • Используйте термообработку после литья для гомогенизации микроструктуры.
  • Обеспечьте постоянный состав расплавленного металла.

Идентификация:

Это было обнаружено при испытании на твердость или во время обработки, когда инструмент подвергался повышенному сопротивлению.

Одним из распространенных дефектов литья металла является горячее растрескивание, которое проявляется в виде трещин на поверхности отливки. литейные изделия. Когда конструкция пресс-формы заставляет металлический сплав сжиматься и сжиматься, это приводит к горячему разрыву. Затвердевание металла вызывает это сжатие и сжатие.

  1. Горячие слезы:
Крупный план металлического клапана с дефектами горячих разрывов, подчеркивающими неровные поверхностные трещины.

Эти неровные или неровные трещины появляются во время охлаждения и затвердевания отливки. Они могут быть поверхностными дефектами или распространяться на отливку.

Причина: Горячие разрывы вызваны сжатием металла при охлаждении, что приводит к напряжениям, которые превышают прочность затвердевающего металла, особенно в местах стеснения.

Профилактика:

  • Спроектируйте отливку и форму так, чтобы минимизировать концентрацию напряжений.
  • Обеспечьте правильный температурный градиент и используйте стояки для компенсации усадки.

Идентификация:

Визуально осмотрите отливку на наличие трещин. Эти дефекты также можно выявить с помощью пенетрантного теста (DPT) или магнитопорошкового контроля (MPI).

  1. Трещины:
Отливка из серебристого металла с мелкими трещинами, указывающими на дефекты отливки, сосредоточенными на изогнутой кромке.

Видимые линии или трещины на поверхности или внутри отливки. Они могут варьироваться от тонких линий до широких промежутков, быть прямыми или разветвленными.

Причина:

Трещины могут возникнуть по разным причинам, включая термические напряжения, неправильное охлаждение или структурные недостатки отливки.

Профилактика:

  • Контролируйте скорость охлаждения.
  • Улучшите конструкцию пресс-формы, чтобы снизить концентрацию напряжений и обеспечить надлежащее качество материала.
  • Термическая обработка после литья также может помочь.

Идентификация:

Визуальный контроль является основным методом выявления трещин. Для внутренних трещин используются методы неразрушающего контроля, такие как ультразвуковой контроль или рентгенография.

Дефекты материала пресс-формы:

  1. Порезы и стирки:

С этим дефектом часто сталкиваются из-за наличия излишков металла на поверхности отлитой детали. Его можно рассматривать как выступ или бороздку. Это происходит, когда льющийся металл разъедает материал формы. Этот дефект обычно возникает между линиями разъема и/или границами раздела формы.

Причина:

Высокая скорость и турбулентность расплавленного металла сочетаются со слабостью материала формы.

Профилактика:

  • Чтобы избежать этих дефектов, важно спроектировать литниковые системы, которые минимизируют турбулентность и повышают прочность формы и стержня.

Идентификация:

Визуальный осмотр является основным методом. Инспекторы ищут неровные поверхности, канавки или лишний материал вдоль линий разъема или границ отливки.

  1. Набухает:

Этот дефект проявляется в виде гладких, увеличенных участков на поверхности отливки, часто отражающих форму полости формы. Набухание возникает, когда форма или песок расширяются в процессе отливки, увеличивая конечную деталь.

Причина:

Общие причины включают слабую прочность формы, чрезмерное давление металла или недостаточную трамбовку песка.

Профилактика:

  • Профилактика предполагает использование более надежных пресс-формы, правильная техника трамбовки и регулировка скорости заливки.

Идентификация:

Обнаружение вздутий предполагает поиск неожиданных выпуклостей на поверхности отливки. Их можно определить путем визуального тестирования.

Тщательный осмотр может выявить отличительные особенности каждого из этих дефектов, а предотвращение этих дефектов в основном зависит от правильно спроектированных форм, тщательного выбора материалов и хорошо управляемого процесса литья.

  1. Капли:

Это неровные выступы на отливке, обычно находящиеся на ее верхних поверхностях. Это происходит, когда куски материала формы отделяются и внедряются в отливку.

Причина:

Причинами обычно являются слабая форма или недостаточное армирование материалов формы.

Профилактика:

  • Причинами обычно являются слабая плесень или недостаточное армирование плесени.

Идентификация:

Капли можно идентифицировать невооруженным глазом при визуальном тестировании.

  1. Слияние:

Он выглядит как тонкая стекловидная корочка, прилипающая к поверхности отливки. Это придает поверхности отливки хрупкий, стеклянный вид, который создается путем сплавления зерен песка с расплавленным металлом.

Причина:

Плавление происходит, когда материал формы сплавляется с расплавленным металлом, обычно из-за низкой тугоплавкости материала формы или чрезмерно высоких температур заливки.

Профилактика:

  • Использование формовочных материалов с более высокой термостойкостью и контроль температуры заливки являются эффективными профилактическими мерами.

Идентификация:

Плавление можно определить путем осмотра участков, где отливка имеет плавленый вид, напоминающий стекло.

Проникновение металла:

Этот дефект проявляется в виде шероховатой и неровной поверхности отливки, вызванной проникновением расплавленного металла в зазоры в материале формы.

Причины: Ключевые факторы, способствующие этому, включают формовочный песок с низкой прочностью или высокой проницаемостью и крупные зерна песка.

Профилактика:

  • Использование более мелкого, более живого песка и обеспечение правильного нанесения средства для промывки формы могут помочь предотвратить эту проблему.

Идентификация: Грубые, неровные поверхности, на которых кажется, что металл проник в форму, указывают на проникновение металла. Их можно определить путем визуального осмотра отлитой детали.

Крысиные хвосты и пряжки:

Они выглядят как неровные линии или трещины на отливке, часто встречающиеся на плоских поверхностях. Пряжки – это более тяжёлая форма крысиных хвостов. Они возникают в результате расширения песка при высоких температурах, создавая дефекты в виде линий.

Причины: Типичными причинами являются чрезмерное нагревание, плохая конструкция формы и неправильные свойства песка.

Профилактика: Корректировка состава песка для повышения термостойкости и разработка форм для минимизации больших плоских участков могут быть эффективными мерами профилактики.

Идентификация: Крысиные хвосты и пряжки идентифицируются путем поиска дефектов или трещин в виде линий, особенно на плоских поверхностях отливки.

Дефекты заливки металла:

  1. Холодный выстрел:

Эти дефекты возникают, когда небольшие брызги или капли расплавленного металла затвердевают до того, как они смогут полностью интегрироваться с основной частью отливки. Они выглядят как маленькие металлические шарики на поверхности или внутри отливки.

Причины: Этот дефект обычно возникает, когда расплавленный металл разливается слишком медленно или на слишком большую высоту, что приводит к его охлаждению и затвердеванию в воздухе, прежде чем он попадет в форму. Другие факторы, способствующие этому, включают низкую рабочую температуру и турбулентность во время разливки.

Профилактика:

  • Чтобы предотвратить появление холодных всплесков, крайне важно обеспечить разливку расплавленного металла при правильной температуре и скорости.
  • Также может помочь уменьшение высоты, с которой разливается металл, а также разработка литниковой системы для минимизации турбулентности.

Методы идентификации: Холодные дроби можно определить путем визуального осмотра: на поверхности или в поперечном сечении отливки видны небольшие круглые металлические узелки. Могут потребоваться рентгеновские лучи или другие методы неразрушающего контроля, если они являются внутренними.

  1. Холодное закрытие:

Этот дефект возникает, когда два потока расплавленного металла попадают в форму, но не сплавляются должным образом, что приводит к образованию трещин или полос на поверхности отливки или внутреннему шву.

Причины: Этот дефект часто вызван слишком низкой температурой заливки, низкой скоростью заливки или преждевременным охлаждением металла, препятствующим плавному слиянию потоков.

Профилактика:

  • Чтобы избежать холодных остановок, важно поддерживать соответствующую температуру и скорость заливки.
  • Конструкция литниковой системы также должна обеспечивать непрерывный и постоянный поток расплавленного металла в форму.

Методы идентификации: Холодные затворы обычно проявляются в виде линейных дефектов на поверхности отливки. Для обнаружения внутренних дефектов могут потребоваться такие методы, как ультразвуковое тестирование или рентгенография.

  1. Ошибки:

Этот дефект возникает, когда расплавленный металл не заполняет всю полость формы, в результате чего отливка получается неполной или части отливки становятся тоньше, чем предполагалось.

Причины: Основные причины сбоев включают разливку металла при слишком низкой температуре, недостаточную скорость потока или сложную конструкцию формы, которая препятствует течению расплавленного металла.

Профилактика:

  • Обеспечение оптимальной температуры и скорости заливки имеет решающее значение для предотвращения сбоев.
  • Дизайн пресс-формы должно облегчить подачу металла, возможно, потребовав внесения изменений в сложные формы.

Методы идентификации: Неправильные прокаты обычно заметны при визуальном осмотре как участки, где металл не заполнил форму, что приводит к неполным или тонким секциям отливки. В случае незначительных ошибок проверка размеров может выявить несоответствия.

Дефекты формы отливки:

  1. Сдвиг или несоответствие:

Этот дефект характеризуется несоосностью различных частей формы, что приводит к тому, что отливка не соответствует задуманному дизайну. Несоосность может привести к тому, что отливка будет иметь неровные поверхности или асимметричную форму.

Причины: Основной причиной смещения или несоответствия является неправильное выравнивание деталей формы во время сборки. Это может произойти из-за неточного позиционирования, износа формы или неправильного зажима.

Профилактика:

  • Крайне важно обеспечить точное выравнивание деталей пресс-формы.
  • Регулярное техническое обслуживание и проверки формы, а также использование прецизионных инструментов для выравнивания могут предотвратить этот дефект.
  • Также важны правильный зажим и надежное крепление деталей формы.

Идентификация и исправление: Этот дефект обычно выявляется визуально путем проверки выравнивания формы и симметрии отливки. Чтобы исправить это, точно выровняйте детали формы и проверьте их на предмет износа, который может потребовать ремонта или замены формы.

  1. Флэш, Плавник и Беррс:
Литая металлическая деталь с лишним заусенцем, ребрами и заусенцами по краям, что указывает на необходимость обрезки и чистовой обработки.

Заусенцы, ребра и заусенцы выглядят как тонкие пленки или излишки материала по краям или поверхностям отливки. Они обычно легкие и могут выходить за пределы предполагаемой формы отливки.

Причины: Эти дефекты обычно возникают из-за утечки расплавленного металла между форма интерфейсов из-за высокого давления, избытка металла в форме или плохого зажима деталей формы.

Профилактика:

  • Правильное закрепление и выравнивание деталей формы имеет решающее значение для предотвращения этих дефектов.
  • Также может помочь обеспечение правильного объема металла и давления в соответствии с размером формы, а также использование достаточного давления зажима.

Идентификация и исправление: Заусенцы, ребра и заусенцы легко обнаруживаются при визуальном осмотре, когда виден избыток материала, выступающий с поверхности отливки. Исправление включает в себя удаление лишнего материала с помощью таких процессов, как шлифование или механическая обработка.

Трещины на литье:

  1. Теплая трещина:

Это также известно как горячие трещины, которые выглядят на отливке в виде неровных или неровных линий. Они могут быть поверхностными или проникать глубоко в отливку, часто следуя границам зерен.

Причины: Эти трещины возникают на этапе затвердевания, когда металл частично твердый, а частично жидкий. В первую очередь они вызваны термическими напряжениями, превышающими прочность металла в полутвердом состоянии, часто из-за неравномерного охлаждения или температурных градиентов.

Профилактика: Для предотвращения появления теплых трещин необходимо обеспечить следующее:

  • Равномерное охлаждение отливки. Этого можно предотвратить, тщательно спроектировав форму и литниковую систему, контролируя температуру заливки и используя охлаждение для управления горячими точками.
  • Соответствующая конструкция, исключающая острые углы и тяжелые секции, также может снизить риск.

Идентификация и исправление: Теплые трещины можно идентифицировать визуально, часто требуя увеличения. Для внутренних трещин используются методы неразрушающего контроля, такие как дефектоскопия или рентгенография. Исправление обычно включает сварку или доработку пораженного участка, хотя это зависит от серьезности и местоположения трещины.

  1. Холодная трещина:

Они, также известные как трещины напряжения, обычно более прямые и более выраженные, чем теплые трещины. Они могут появиться после процесса литья, часто при комнатной температуре.

Причины: Холодные трещины возникают в первую очередь из-за остаточных напряжений, возникающих при охлаждении и затвердевании. Неправильные скорости охлаждения, фазовые превращения в металле и ограниченная конструкция отливки могут усугубить эти напряжения.

Профилактика:

  • Предотвращение холодных трещин предполагает контроль скорости охлаждения отливки и обеспечение равномерного градиента температуры по всей детали.
  • Модификации конструкции для снижения концентрации напряжений и соответствующие процессы термообработки также могут быть эффективными.

Идентификация и исправление: Холодные трещины обычно выявляются посредством визуального осмотра, хотя их также можно обнаружить с помощью неразрушающего контроля, если они внутренние. Исправление часто требует сварки и соответствующей термической обработки для снятия остаточных напряжений.

Другие дефекты литья:

  1. Проблемы состава и производительности:

Эти дефекты не всегда заметны, но влияют на химический состав и механические свойства отливки, такие как прочность, гибкость и коррозионная стойкость.

Причины: Проблемы с составом и производительностью могут возникнуть из-за примесей в металле, неправильного состава сплавов, неправильных процедур плавления и смешивания или неадекватной обработки после литья.

Профилактика:

  • Строгий контроль качества материалов, точная рецептура сплавов и соблюдение правильных процессов плавки и обработки имеют решающее значение для предотвращения этих дефектов.

Идентификация и исправление: Эти дефекты обычно выявляются посредством химического анализа и механических испытаний отливки. Ректификация включает в себя корректировку состава материала, усовершенствование процесса плавки или применение дополнительных термических обработок.

Заключение:

Понимание и предотвращение дефектов литья имеет решающее значение в литейной промышленности, поскольку эти дефекты существенно влияют на качество, функциональность и надежность литых изделий. Точная идентификация и превентивные меры по предотвращению таких дефектов имеют решающее значение для поддержания высоких стандартов качества. Крайне важно уделять особое внимание постоянному улучшению качества процессов литья.

Это решает существующие проблемы, стимулирует инновации и способствует общей эффективности и устойчивости отрасли. В конечном счете, неустанное внимание к контролю качества и совершенствованию процессов имеет жизненно важное значение для развития и надежности литейного сектора.

«Контакт Профессионалы HiTop Industrial за услуги литья без дефектов».

Часто задаваемые вопросы:

Каковы наиболее распространенные причины дефектов литья и как их можно предотвратить?

Наиболее распространенные причины дефектов отливки включают неправильную скорость охлаждения, неравномерное затвердевание, захват газа и неправильную конструкцию формы. Стратегии профилактики включают в себя:

  • Проектирование правильных литниковых систем и обеспечение равномерного охлаждения для предотвращения неравномерной усадки.
  • Улучшение вентиляции пресс-формы для уменьшения улавливания газов.
  • Контроль температуры заливки и качества металла.
  • Использование стояков и охладителей в формах для управления локальной скоростью охлаждения.
  • Регулярный осмотр и техническое обслуживание форм во избежание таких дефектов, как перекосы и эрозия.

Как выявить внутренние дефекты литья, не видимые на поверхности?

Внутренние дефекты отливки можно выявить с помощью таких методов неразрушающего контроля, как:

  • Рентгеновское или компьютерное сканирование: Эти методы эффективны для обнаружения внутренних пустот, пористости и усадочных дефектов.
  • Ультразвуковой контроль: Этот метод использует высокочастотные звуковые волны для обнаружения таких дефектов, как внутренние трещины и включения.
  • Магнитопорошковый контроль: Полезно для выявления поверхностных и приповерхностных дефектов в ферромагнитных материалах.
  • Пенетрантное тестирование: Применяется для обнаружения поверхностных дефектов в непористых материалах.

Каковы последствия дефектов литья на функциональность и надежность технических деталей?

Дефекты литья могут существенно повлиять на функциональность и надежность технических деталей из-за:

  • Снижение структурной целостности: Дефекты, такие как пористость, усадка и трещины, могут ослабить материал, что приведет к преждевременному выходу из строя под напряжением или нагрузкой.
  • Влияние на эстетику: Дефекты поверхности, такие как вздутия, заусенцы и холодное закрытие, могут ухудшить внешний вид детали, что имеет решающее значение для продуктов, ориентированных на потребителя.
  • Ухудшение механических свойств: Дефекты могут изменить ожидаемые механические свойства детали, такие как прочность, гибкость и коррозионная стойкость, тем самым влияя на ее характеристики при предполагаемом применении.

Статьи по Теме

Оглавление

Связанное сообщение

Russian

Свяжитесь с нами сегодня, получите ответ завтра

У вас есть два способа предоставить файл(ы)

Примечание. Ваша информация/файл(ы) будут храниться строго конфиденциально.

Привет, я Воробей Сян, главный операционный директор компании HiTop, я и моя команда будем рады встретиться с вами и узнать все о вашем бизнесе, требованиях и ожиданиях.