Mehanizmi skrućivanja
Tijekom procesa lijevanja dolazi do skrućivanja odljevaka kada rastaljeni metal prijeđe iz tekućeg u kruto stanje. Ovaj se proces može općenito kategorizirati u tri mehanizma:nukleacija, dendritski rast, iformiranje strukture zrna. Tijekom nukleacije unutar tekućeg metala stvaraju se male čvrste čestice. Ove jezgre rastu u dendritične strukture, granajući se u obliku stabla. Konačna zrnasta strukturaodljevciodređen je rastom ovih dendrita i njihovom interakcijom s okolinom koja se hladi.
Stvrdnjavanje raznih legura
Različite legure skrućuju se na jedinstvene načine, pod utjecajem njihovog kemijskog sastava i toplinskih svojstava:
Aluminijske legure: Aluminijske legure obično pokazuju visok stupanj fluidnosti, što omogućuje zamršene odljevke s tankim stijenkama. Njihovo skrućivanje često uključuje stvaranje fine zrnate strukture s jednakim osima. Međutim, aluminijske legure su sklone poroznosti skupljanja i vrućem trganju, što može utjecati na kvalitetu lijevanja.
Željezo iČelične legure: Lijevano željezo se skrućuje sa složenom strukturom zbog visokog sadržaja ugljika, stvarajući grafitne ljuskice ili kvržice. Stvrdnjavanje čeličnih legura uključuje stvaranje austenitnih dendrita, koji se hlađenjem pretvaraju u ferit i perlit. Brzina hlađenja i sastav legure značajno utječu na strukturu zrna i mehanička svojstva odljevka.
bakrene legure: Bakrene legure, poput mesinga i bronce, skrućuju se sa stupastom ili jednakoosnom strukturom zrna. Ove legure su sklone segregaciji, gdje se različiti elementi u leguri odvajaju tijekom skrućivanja, što dovodi do varijacija u sastavu i svojstvima unutar odljevka.
Odnos između skrućivanja i kvalitete lijevanja
Ponašanje legure pri skrućivanju izravno utječe na kvalitetu odljevka. Ujednačen i kontroliran proces skrućivanja bitan je za smanjenje nedostataka kao što su poroznost, segregacija i vruće kidanje. Na primjer, brzo hlađenje može dovesti do stvaranja finih zrna, poboljšavajući mehanička svojstva odljevka. Suprotno tome, sporo hlađenje može rezultirati krupnim zrncima i povećanom osjetljivošću na oštećenja.
Vrijeme i brzina skrućivanja
Na vrijeme i brzinu skrućivanja utječu čimbenici kao što su veličina odljevka, oblik i toplinska svojstva materijala kalupa. Vrijeme skrućivanja je trajanje potrebno da cijeli odljevak prijeđe iz tekućeg u kruto stanje, dok se brzina skrućivanja odnosi na brzinu kojom se taj prijelaz događa.
Brže brzine skrućivanja općenito se postižu tehnikama kao što je korištenje rashladnih kalupa, koji brzo izvlače toplinu iz rastaljenog metala. To rezultira finijom strukturom zrna i poboljšanim mehaničkim svojstvima. Međutim, prebrzo hlađenje može dovesti do toplinskih naprezanja i pucanja. Stoga je postizanje optimalne ravnoteže između brzine skrućivanja i kvalitete lijevanja ključno.
Vrijeme objave: 11. listopada 2024