การวิเคราะห์ความล้มเหลวของแม่พิมพ์หล่อเหล็ก H13

โดยใช้กล้องจุลทรรศน์แบบออปติคัล กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด เครื่องทดสอบความแข็ง เครื่องทดสอบแรงกระแทก ฯลฯ สาเหตุความล้มเหลวในระยะเริ่มต้นของแม่พิมพ์หล่อเหล็ก H13 สำหรับการขึ้นรูปโลหะผสมอะลูมิเนียม ผลการวิจัยพบว่าโหมดความล้มเหลวของแม่พิมพ์เป็นการแตกหักแบบเปราะโดยรวม สาเหตุหลักคือ มีข้อบกพร่องเชิงโครงสร้างที่ร้ายแรงกว่า เช่น การแยกแถบ การรวมที่ไม่ใช่โลหะ และคาร์ไบด์เหลวในเหล็กกล้าแม่พิมพ์ ในขณะเดียวกัน กระบวนการอบชุบด้วยความร้อนก็ไม่สมเหตุสมผล รอยแตกที่ไม่ใช่โลหะเกิดขึ้นจากการรวมตัวและคาร์ไบด์เหลวภายใต้การกระทำของความเครียดจากความร้อนและแรงทางกล การแยกแถบและกระบวนการบำบัดความร้อนที่ไม่สมเหตุผลช่วยลดความเหนียวในการกระแทกของแม่พิมพ์ ทำให้รอยแตกกระจายอย่างรวดเร็ว และท้ายที่สุดจะนำไปสู่ความล้มเหลวของแม่พิมพ์ในช่วงแรก

เหล็ก H13 เป็นเหล็กหล่อที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดในปัจจุบัน เนื่องจากมีความแข็งแรงและความแข็งที่อุณหภูมิสูง จึงมีความเหนียวที่ดี มีประสิทธิภาพความล้าจากความร้อน และทนต่อการสึกหรอภายใต้สภาวะอุณหภูมิปานกลาง และสามารถต้านทานการกัดกร่อนของโลหะหลอมเหลวได้ , มักใช้ทำแม่พิมพ์หล่อ

ในระหว่างการใช้งาน แม่พิมพ์หล่อต้องทนต่อแรงกระแทกและความเค้นอัดของโลหะหลอมเหลวที่มีอุณหภูมิสูง และยังต้องทนต่อความเค้นแรงดึงที่เกิดจากการบีบอัดของโลหะหล่อในระหว่างการขึ้นรูป สถานการณ์ความเครียดมีความซับซ้อนมากขึ้น และกระบวนการใช้งานมักเกิดจากรอยแตกจากความร้อนและความล้มเหลวโดยรวมอันเนื่องมาจากการแตกหักแบบเปราะ การกัดกร่อน หรือการสึกกร่อน

มีหลายปัจจัยที่ทำให้เกิดความล้มเหลวในการหล่อแบบหล่อ เป็นการยากที่จะระบุสาเหตุของความล้มเหลวได้อย่างถูกต้อง นอกจากนี้ คุณภาพของเหล็ก H13 ที่ผลิตโดยผู้ผลิตในประเทศยังไม่สม่ำเสมอและกระบวนการอบชุบด้วยความร้อนไม่เหมาะสม สิ่งนี้นำมาซึ่งการวิเคราะห์ความล้มเหลวของแม่พิมพ์หล่อ ยาก.

โรงงานโลหะวิทยาใช้แม่พิมพ์หล่อโลหะผสมอะลูมิเนียมที่ทำจากเหล็ก H13 และทดลองผลิตผลิตภัณฑ์มากกว่า 100 รายการเท่านั้น แม่พิมพ์แตกออกทั้งหมดหลังจากใช้เวลาน้อยกว่าหนึ่งวัน ซึ่งทำให้โรงงานสูญเสียทางเศรษฐกิจบางอย่าง เพื่อหาสาเหตุของความล้มเหลวของแม่พิมพ์หล่อเหล็ก H13 ผู้เขียนดำเนินการ
การวิเคราะห์ความล้มเหลว

ข้อบกพร่องขององค์กร

มีข้อบกพร่องในการแยกแถบที่ชัดเจนในโครงสร้างการอบอ่อนของเหล็กแผ่นเปล่า การแยกวงดนตรีเป็นการแยกองค์ประกอบทางเคมีชนิดหนึ่ง เมื่อหลอมและรีดแท่งเหล็ก การแยกเดนไดรต์ที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการแข็งตัวจะถูกรีดและยืดออกเพื่อสร้างโซนแยก ในระหว่างการหลอม คาร์ไบด์จะตกตะกอนตามเขตการแยกเพื่อสร้างแถบที่มีระดับความหนาแน่นต่างกัน การแยก การแยกแถบเป็นตัวบ่งชี้ที่ง่ายและสำคัญที่สุดในการวัดระดับการแยกเหล็ก H13 มันสามารถสะท้อนถึงการแยกองค์ประกอบโลหะผสมและเดนไดรต์ในโครงสร้างแท่งเหล็กและกระบวนการทำงานที่ร้อนนั้นเหมาะสมหรือไม่ มีผลกระทบอย่างมากต่อความเหนียวของแรงกระแทกตามขวางของเหล็ก ดังนั้น มาตรฐาน NADCA#2007-2003 จึงกำหนดระดับที่ยอมรับได้ของโครงสร้างการอบอ่อนและการแยกแถบเหล็ก H13 อย่างชัดเจน การแยกวงมีอิทธิพลอย่างมากต่อโครงสร้างและคุณสมบัติหลังจากการดับ หลังจากการดับ โครงสร้างมาร์เทนไซต์ที่มีคาร์บอนต่ำจะเกิดขึ้นในเขตที่มีคาร์บอนต่ำ และโครงสร้างมาร์เทนไซต์ที่มีคาร์บอนสูงที่มีคาร์บอนสูงจะก่อตัวขึ้นในเขตที่อุดมด้วยคาร์บอน ซึ่งในที่สุดก็ได้รับการสืบทอดมา สภาวะอารมณ์ การแยกแถบของเหล็กดายที่ล้มเหลวนั้นเป็นเรื่องร้ายแรง และโครงสร้างนั้นไม่สม่ำเสมอมาก ซึ่งส่งผลกระทบอย่างร้ายแรงต่อความเหนียวตามขวางของดาย

การรวมที่ไม่ใช่โลหะและคาร์ไบด์เหลวในเขตแยก จากการศึกษาพบว่าการให้ความร้อนซ้ำและการแพร่กระจายของแท่งโลหะสามารถลดการแยกตัวขององค์ประกอบได้ แต่สำหรับเหล็ก H13 การแยกตัวออกจากกันเป็นเรื่องยากที่จะขจัดออกให้หมด และเมื่อปรากฏในเขตแยกแล้วจะมีการรวมตัวที่ไม่ใช่โลหะและคาร์ไบด์เหลวจำนวนมาก จะช่วยลดความเหนียวของแรงกระแทกตามขวางของเหล็กลงได้อีก นี่เป็นพื้นฐานที่สำคัญสำหรับการแยกแยะว่าระดับการแยกแถบนั้นมีคุณสมบัติหรือไม่ใน NADCA#2007-2003 จากผลการทดสอบ ความบริสุทธิ์ของเหล็กหล่อมีค่าต่ำ และโซนแยกมีการรวมตัวที่ไม่ใช่โลหะจำนวนมาก ในหมู่พวกเขา DS Al 2 O 3 การรวมอนุภาคขนาดใหญ่ถึงระดับ 2.0 ซึ่งสร้างความเสียหายอย่างร้ายแรงต่อความต่อเนื่องของเมทริกซ์ , ภายใต้การกระทำของแรงภายนอก, รอยแตกเกิดขึ้นได้ง่าย. ความแข็งแรงของเหล็กจะลดลงตามจำนวนการรวมที่เพิ่มขึ้น และขนาดของการรวมที่ใหญ่ขึ้น ผลกระทบต่อความทนทานก็จะยิ่งมากขึ้น คาร์ไบด์เหลวเป็นบล็อคที่หยาบและต่อเนื่องในแท่งเหล็ก H13 ซึ่งแตกออกหลังจากการตีขึ้นรูปและกระจายเป็นโซ่ตามทิศทางการตี กระบวนการบำบัดด้วยความร้อนแบบเดิมไม่มีผลกระทบต่อการกระจายและสัณฐานวิทยาของคาร์ไบด์เหลว ดังนั้น การกระจายแบบคล้ายโซ่ของคาร์ไบด์เหลวยังสามารถเห็นได้ในบริเวณที่มีรูปทรงคล้ายสายพานของโครงสร้างแบบเทมเปอร์ คาร์ไบด์เหลวสามารถเพิ่มความเปราะบางของเหล็กได้เช่นเดียวกับการรวมเข้าด้วยกันเนื่องจากการแตกหักหรือการแยกตัวออกจากส่วนต่อประสานของเมทริกซ์ นอกจากนี้ คาร์ไบด์คล้ายโซ่ที่มีมุมแหลมในท้องถิ่นสามารถทำให้เกิดความเข้มข้นของความเค้นและรอยแตกขนาดเล็กได้อย่างง่ายดาย ด้านหนึ่งการกระจายตัวของการรวมตัวที่ไม่ใช่โลหะและคาร์ไบด์เหลวอย่างเข้มข้นส่งผลกระทบอย่างรุนแรงต่อความเหนียวตามขวางของเหล็ก และในทางกลับกัน ทำให้เกิดรอยแตกได้ง่ายระหว่างการใช้งาน

ความแข็งของแม่พิมพ์สูงเกินไป

จากผลการทดสอบความแข็งจะเห็นได้ว่าความแข็งของแม่พิมพ์ที่ล้มเหลวนั้นสูงกว่าช่วงความแข็งที่แนะนำของ NADCA#2007-2003 และการกระจายไม่เท่ากัน ตามเส้นโค้งการชุบแข็งและการแบ่งเบาบรรเทาของเหล็ก H13 จะเห็นได้ว่าอุณหภูมิการชุบแข็งที่สูงเกินไปหรืออุณหภูมิการให้ความร้อนต่ำอาจทำให้ความแข็งของเหล็ก H13 สูงขึ้น และการให้ความร้อนไม่เพียงพออาจทำให้การกระจายความแข็งไม่สม่ำเสมอของแม่พิมพ์ แม่พิมพ์อาจมีความแข็งสูงหลังการชุบแข็งและการแบ่งเบาบรรเทาเนื่องจากการทำงานที่ไม่เหมาะสมหรือการควบคุมอุณหภูมิของเตาหลอมในระหว่างกระบวนการบำบัดความร้อน ซึ่งส่งผลต่อความทนทานต่อแรงกระแทกของแม่พิมพ์ และสุดท้ายทำให้โครงสร้างจุลภาคอยู่ในสถานะไม่เสถียรและความเค้นภายในที่ตกค้างมากเกินไป ขนาดใหญ่ แตกง่ายเมื่อแรงภายนอกกระทำ ทำให้เกิดความล้มเหลวของแม่พิมพ์แต่เนิ่นๆ

กระบวนการล้มเหลว

ในระหว่างการใช้งาน แม่พิมพ์หล่อต้องทนต่อแรงกระแทกและความเค้นอัดของโลหะหลอมที่อุณหภูมิสูง รวมทั้งความเค้นแรงดึงที่เกิดจากการบีบอัดของโลหะหล่อในระหว่างการขึ้นรูป และสภาพแวดล้อมการบริการค่อนข้างรุนแรง จะเห็นได้จากผลการทดสอบว่ามีการรวมตัวและคาร์ไบด์เหลวจำนวนมากใกล้กับแหล่งกำเนิดรอยแตกบนพื้นผิว มีความแตกต่างในด้านความยืดหยุ่น ความเป็นพลาสติก และค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนของการรวมและคาร์ไบด์เหลวจากเมทริกซ์ เมื่อใช้ความเค้นจากความร้อนและแรงทางกลซ้ำๆ ความเข้มข้นของความเครียดจะเกิดขึ้นได้ง่ายรอบๆ สิ่งเจือปนและคาร์ไบด์ที่เป็นของเหลว และในที่สุดก็จะเกิดรอยแตกขนาดเล็กขึ้น เนื่องจากเหล็กแม่พิมพ์มีความเหนียวต่ำ เมื่อเกิด microcracks แม่พิมพ์จึงไม่มีความเหนียวเพียงพอที่จะป้องกันการแพร่กระจายของรอยแตก เมื่อความเค้นเกินกำลังการแตกหัก จะเกิดรอยแตกร้าวได้ง่าย ทำให้ดายแตกและถูกทิ้ง จากสิ่งนี้สามารถตัดสินได้ว่าการรวมตัวที่ไม่ใช่โลหะและคาร์ไบด์ที่สะสมด้วยของเหลวในเหล็กแม่พิมพ์ทำให้เกิดรอยแตกขนาดเล็กบนพื้นผิวของแม่พิมพ์และความเหนียวที่ต่ำมากของเหล็กหล่อทำให้รอยแตกแพร่กระจายอย่างรวดเร็วซึ่งก็คือ สาเหตุสำคัญของการแตกร้าว

มาตรการปรับปรุง

จากการวิเคราะห์ข้างต้น สำหรับเหล็ก H13 และกระบวนการอบชุบด้วยความร้อน
มีการปรับปรุงดังต่อไปนี้:

• เหล็กกล้า H13 ใช้กระบวนการหลอมละลายด้วยไฟฟ้าเพื่อเพิ่มความบริสุทธิ์ของเหล็กและลดปริมาณการรวมตัวที่ไม่ใช่โลหะ ควบคุมความเร็วการหลอมใหม่หรือใช้กระบวนการถลุงแบบอื่นเพื่อควบคุมขนาดและปริมาณของคาร์ไบด์เหลว
• ผ่านการหลอมแบบกระจายที่อุณหภูมิสูงและการตีขึ้นรูปหลายทิศทางซ้ำๆ ด้วยอัตราส่วนการตีขนาดใหญ่ การแยกแถบจะดีขึ้นและคาร์ไบด์เหลวจะลดลง
• พารามิเตอร์กระบวนการบำบัดความร้อนของแม่พิมพ์ควรได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวดเพื่อให้แน่ใจว่าความแข็งโดยรวมของแม่พิมพ์อยู่ในช่วงที่กำหนด

อภิปรายปม

• การแตกหักของแม่พิมพ์เป็นการแตกหักแบบเปราะ เหตุผลก็คือมีการแยกแถบที่ค่อนข้างรุนแรงในโครงสร้างจุลภาคของเหล็กแม่พิมพ์ และมีการรวมตัวที่ไม่ใช่โลหะและคาร์ไบด์เหลวในเขตการแยกส่วน บวกกับไม่มีกระบวนการบำบัดความร้อนที่เหมาะสมทำให้ความแข็งโดยรวมของแม่พิมพ์ สูงขึ้น ผลรวมของปัจจัยเหล่านี้ส่งผลให้ความเหนียวทนแรงกระแทกต่ำมากของแม่พิมพ์
• การรวมที่ไม่ใช่โลหะในเหล็กแม่พิมพ์และบริเวณใกล้เคียงของคาร์ไบด์เหลวนั้นง่ายต่อการสร้างรอยแตกขนาดเล็กในระยะแรก และความเหนียวที่ต่ำมากของเหล็กแม่พิมพ์ทำให้รอยแตกแพร่กระจายอย่างรวดเร็ว และในที่สุดแม่พิมพ์โดยรวมก็แตก
• ในการผลิตในอนาคต โรงงานได้เลือกเหล็กดาย H13 คุณภาพสูง และควบคุมพารามิเตอร์กระบวนการอบชุบอย่างเข้มงวด อายุการใช้งานของแม่พิมพ์ดีขึ้นอย่างมาก ไม่พบรอยแตกขนาดใหญ่หลังจากหล่อ 10 ชิ้น

โปรดเก็บแหล่งที่มาและที่อยู่ของบทความนี้เพื่อพิมพ์ซ้ำ:การวิเคราะห์ความล้มเหลวของแม่พิมพ์หล่อเหล็ก H13 

Minghe Casting Company ทุ่มเทในการผลิตและจัดหาชิ้นส่วนหล่อที่มีคุณภาพและประสิทธิภาพสูง (ช่วงชิ้นส่วนหล่อโลหะส่วนใหญ่รวมถึง การหล่อแบบผนังบาง,หล่อห้องร้อน,ห้องเย็นหล่อตาย),บริการรอบ (บริการหล่อตาย,เครื่องจักรกลซีเอ็นซี,การทำแม่พิมพ์,การรักษาพื้นผิว) การหล่ออลูมิเนียมแบบกำหนดเองใด ๆ การหล่อแมกนีเซียมหรือการหล่อ Zamak / สังกะสีและการหล่ออื่น ๆ โปรดติดต่อเรา

ภายใต้การควบคุมของ ISO9001 และ TS 16949 กระบวนการทั้งหมดดำเนินการผ่านเครื่องหล่อขั้นสูงหลายร้อยเครื่อง เครื่อง 5 แกน และสิ่งอำนวยความสะดวกอื่น ๆ ตั้งแต่เครื่องบลาสเตอร์ไปจนถึงเครื่องซักผ้าอัลตร้าโซนิค Minghe ไม่เพียงแต่มีอุปกรณ์ขั้นสูงแต่ยังมีมืออาชีพ ทีมวิศวกรผู้มีประสบการณ์ ผู้ปฏิบัติงาน และผู้ตรวจสอบ เพื่อให้การออกแบบของลูกค้าเป็นจริง

รับจ้างผลิตงานหล่อ ความสามารถรวมถึงชิ้นส่วนหล่ออลูมิเนียมห้องเย็นตั้งแต่ 0.15 ปอนด์ ถึง 6 ปอนด์ การตั้งค่าการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วและการตัดเฉือน บริการที่มีมูลค่าเพิ่ม ได้แก่ การขัดเงา การสั่น การลบคม การพ่นสี การชุบ การเคลือบผิว การประกอบ และการใช้เครื่องมือ วัสดุที่ใช้ ได้แก่ โลหะผสมเช่น 360, 380, 383 และ 413

ความช่วยเหลือด้านการออกแบบการหล่อสังกะสี/บริการด้านวิศวกรรมพร้อมกัน ผู้ผลิตที่กำหนดเองของการหล่อสังกะสีที่มีความแม่นยำ การหล่อขนาดเล็ก การหล่อแบบแรงดันสูง การหล่อแบบหลายสไลด์ การหล่อแบบธรรมดา การหล่อแบบยูนิตและการหล่อแบบอิสระ และการหล่อแบบปิดโพรงสามารถผลิตได้ การหล่อสามารถผลิตได้ทั้งความยาวและความกว้างสูงสุด 24 นิ้ว ในค่าความเผื่อ +/-0.0005 นิ้ว  

ผู้ผลิตแมกนีเซียมหล่อที่ผ่านการรับรอง ISO 9001: 2015 ความสามารถรวมถึงการหล่อแมกนีเซียมแรงดันสูงสูงสุด 200 ตันห้องร้อนและห้องเย็น 3000 ตัน การออกแบบเครื่องมือ การขัด การขึ้นรูป การตัดเฉือน การพ่นสีฝุ่นและของเหลว QA เต็มรูปแบบพร้อมความสามารถ CMM ,ประกอบ,บรรจุภัณฑ์และจัดส่ง.

ITAF16949 ได้รับการรับรอง รวมบริการหล่อเพิ่มเติม หล่อการลงทุน,การหล่อทราย,หล่อแรงโน้มถ่วง, หล่อโฟมหาย,การหล่อแบบแรงเหวี่ยง,หล่อสุญญากาศ,การหล่อแม่พิมพ์ถาวร,.ความสามารถรวมถึง EDI, ความช่วยเหลือด้านวิศวกรรม, การสร้างแบบจำลองที่มั่นคงและการประมวลผลรอง

อุตสาหกรรมหล่อ กรณีศึกษาชิ้นส่วนสำหรับ: รถยนต์, จักรยาน, เครื่องบิน, เครื่องดนตรี, เรือ, อุปกรณ์ออปติคัล, เซนเซอร์, โมเดล, อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์, เปลือกหุ้ม, นาฬิกา, เครื่องจักร, เครื่องยนต์, เฟอร์นิเจอร์, เครื่องประดับ, จิ๊ก, โทรคมนาคม, ไฟ, อุปกรณ์การแพทย์, อุปกรณ์ถ่ายภาพ, หุ่นยนต์ ประติมากรรม เครื่องเสียง อุปกรณ์กีฬา เครื่องมือ ของเล่น และอื่นๆ 

เราสามารถช่วยอะไรคุณได้บ้างต่อไป?

∇ ไปที่หน้าแรกสำหรับ หล่อจีน

By Minghe Die Casting ผู้ผลิต |หมวดหมู่: บทความที่เป็นประโยชน์ |วัสดุ คีย์เวิร์ด: การหล่ออลูมิเนียม, การหล่อสังกะสี, การหล่อแมกนีเซียม, หล่อไทเทเนียม, หล่อสแตนเลส, หล่อทองเหลือง,หล่อสำริด,แคสติ้งวิดีโอ,ประวัติ บริษัท,อลูมิเนียมหล่อขึ้นรูป |ปิดความคิดเห็น