강철 주물의 균열의 원인과 솔루션

균열은 철강 주조 생산에서 가장 흔하고 번거로운 결함 중 하나입니다. 그들은 캐스팅의 성능을 손상시킬뿐만 아니라 폐기를 초래할 수도 있습니다. 본질적으로, 내부 응력 (주로 열 응력 및 수축 응력)이 주어진 온도에서 재료의 강도를 초과 할 때 균열이 발생합니다. 형성 단계에 따라 균열은 일반적으로 분류됩니다.뜨거운 균열그리고차가운 균열.

I. 뜨거운 균열

뜨거운 균열은 일반적으로 응고의 마지막 단계에서 또는 강철이 고체 - 액체 공존 상태에있을 때 고형화 직후에 나타납니다. 이 단계에서, 재료는 강도와 연성이 매우 낮으므로 균열에 매우 취약합니다.

• 온도 범위: Solidus 라인 근처, 약 1300–1450 ° C.

• 형질: 골절 표면은 산화되고 종종 어둡거나 푸르고 푸르스름하며 불규칙하고 구불 구불 한 모양이 있습니다.

주요 원인 :

1. 캐스팅 디자인: 벽 두께와 날카로운 전이의 상당한 변화는 고르지 않은 냉각과 심한 열 응력을 만듭니다.

2. 불합리한 게이팅 시스템: 제대로 배치되거나 지나치게 집중된 ing은 국소 과열을 일으켜 적절한 공급없이 최종 고정화 동안 균열을 일으킨다.

3. 성형/코어 모래의 붕괴가 열악합니다: 높은 모래 강도는 주조의 자유 수축을 방지하여 인장 응력을 생성합니다.

4. 화학 성분:

• 높은 황 (들) 및 인 (P) 함량은 입자 경계에서 저하 시점 화합물, 응집력 약화 및 뜨거운 균열 경향을 증가시킨다.

• 과도한 탄소 (C)는 응고 온도 범위를 넓히고 거친 수지상 구조를 촉진하며 균열 저항성에도 불리합니다.

II. 차가운 균열

일반적으로 주조가 600 ° C 이하로 식을 때 완전한 응고 후 차가운 균열이 형성됩니다. 이 단계에서 강철은 탄성 상태에 있으며 균열은 주로 잔류 응력에 의해 야기됩니다.

• 온도 범위: 600 ° C 미만.

• 형질: 골절 표면은 깨끗하고 금속성, 때로는 가벼운 산화로 나타납니다. 균열은 일반적으로 직선적이고 연속적입니다.

주요 원인 :

1. 스트레스 요인:

• 고르지 않은 냉각 속도로 인한 열 응력.

• 곰팡이, 코어, 라이저 시스템 또는 박스 지지대의 제한으로 인한 수축 응력.

• 부피 팽창으로 마르텐 사이트로 변형되는 오스테 나이트와 같은 위상 변화로부터의 변환 응력.

• 높은 가스 함량, 특히 수소는 "수소 유발 균열"을 유발할 수 있습니다.

• 과도한 포함은 스트레스 농축기 역할을하여 균열 저항을 줄입니다.

• 빠른 가열 또는 냉각은 과도한 열 응력을 소개합니다.

• 담금질 균열은 Martensitic 변환 및 관련 부피 응력으로 인해 전형적인 형태의 차가운 균열입니다.

III. 예방 및 솔루션

균열이 발생하면 원인은 재료 구성에서 프로세스 제어에 이르기까지 체계적으로 추적되어야합니다. 주요 접근 방식은 다음과 같습니다.

1. 화학 성분: S 및 P와 같은 유해한 요소를 엄격히 제한합니다. 탄소 함량을 적절하게 조정하십시오.

2. 정제 과정: 가스와 포함을 줄이기 위해 2 차 정제를 채택하십시오.

3. 캐스팅 디자인: 갑작스러운 벽 두께 변화를 피하십시오. 스트레스 농도를 줄이기 위해 부드러운 전환과 필렛을 사용하십시오.

4. 프로세스 최적화:

• 순차적이거나 균형 잡힌 응고를 달성하기 위해 적절한 게이팅 및 공급 시스템을 설계하십시오.

• 성형/코어 모래에 접근성이 우수합니다.

• 냉각 시퀀스를 제어하기 위해 라이저와 오한을 올바르게 바르십시오.

IV. 결론

강철 주물의 균열은 일반적으로 여러 상호 작용 요인의 결과입니다. 균열 유형과 근본 원인을 정확하게 식별하려면의 조합이 필요합니다.골절 표면 관찰, 금속 분석, 프로세스 검토 및 화학 테스트. 원자재 선택부터 캐스팅 설계 및 치료 후 모든 단계를 최적화함으로써 균열 발생이 크게 줄어들어 캐스팅 품질이 높아집니다.