Влияние на свредлото и никела върху устойчивостта на термични повреди на щампована стомана за леене под налягане 4Cr5Mo2V

4Cr5 Mo2V е често използвана стомана за леене под налягане. В процеса на леене на алуминиева сплав чрез леене под налягане, поради ерозията и адхезията на разтопен алуминий, мухълът ще претърпи термични повреди, като термична умора и загуба на термична стопилка, което води до намаляване на твърдостта му и дори преждевременно разрушаване.

За да се проучи дали никелът или сухостта могат да подобрят устойчивостта на термични повреди на формовете за леене под налягане от алуминиева сплав, бяха изготвени 4Cr5 Mo2V стомана и 4Cr5Mo2V стоманени тестови блокове, съдържащи 1% Ni и 1% Co (масова фракция) и те бяха инкрустирани след закаляване и закаляване. Във фиксираната матрица на матрицата за леене под налягане, алуминиевата сплав ADC12 с температура 800 ℃ впоследствие се лее 200 до 1,000 пъти, а макроморфологията и повърхностната твърдост на тестовия блок се изследват.

Резултатите показват, че след леене на алуминиева сплав 1,000 пъти, изпитвателният блок 4Cr5Mo2V от стомана се прилепва най-силно към алуминия и произвежда много малко мрежовидни пукнатини; изпитваният блок, съдържащ Ni, леко прилепнал към алуминий, а тестовият блок, съдържащ Co, е прилепнал най-малко към алуминия, което показва, че съдържанието на 1% стомана Co 4Cr5Mo2V има най-добра устойчивост на термични повреди от леени алуминиеви сплави. В допълнение, в сравнение с твърдостта преди леене на алуминиева сплав, след 1,000 пъти леене, повърхностната твърдост на стоманените образци 4Cr5Mo2V, никел и сухо съдържащи 4Cr5Mo2V стомана намалява с 2.8, 1.8 и 1.4 HRC, т.е. множество алуминиеви сплави за леене под налягане. Неблагоприятният ефект върху повърхностната твърдост на никелсъдържащата и суха стомана 4Cr5Mo2V е по-малък от този на стоманата 4Cr5Mo2V, което е свързано с подсилващия твърдия разтвор ефект на Co и Ni, което е от полза за подобряване на устойчивостта на алуминиева течност към ерозия на мухъл и правят матрицата по -малко податлива на термични повреди.

Леенето от алуминиева сплав е сложен процес с висока температура и високо налягане. Има много фактори, които влияят върху топлинните повреди (включително термична умора и топлинни загуби) на формите за леене под налягане от алуминиева сплав. Сред тях съставът на стомана с гореща обработка е особено важен.

При нормални обстоятелства може да се избегне повредата на матрицата за леене под налягане поради напукване и пластична деформация. Напукването на мухъл обикновено се причинява от случайно механично претоварване или термично претоварване, което води до сериозна концентрация на напрежение. Ранното термично напукване и загуба на заваряване (повърхностни термични повреди) на формовете за леене под налягане са основните режими на повреда и двата често се засягат един друг. Стомана 4Cr5Mo2V е широко използвана стомана с гореща обработка, с добра износоустойчивост и пластична деформация. Свредлото и никелът са често използвани легиращи елементи, които могат ефективно да увеличат здравината и твърдостта на стоманата и да имат определен ефект върху устойчивостта на термични повреди. Следователно се изследват 4Cr5Mo2V стомана, 4Cr5Mo2V, съдържаща 1% Ni и 1% Co (масова фракция, същата по -долу). Устойчивостта на стоманата срещу разтопен алуминий е от голямо значение за ръководството на действителното производство.

Въпреки това, повечето от методите за изследване на термичните повреди на леярската стомана под формата на отливка преди устието са за симулиране на нагряване и охлаждане. Пробата от стоманена матрица не контактува директно с разтопения алуминий и не включва размиващия ефект на разтопения алуминий, като например директно индукционно нагряване на пробата от стоманена матрица. -А. В тази статия бяха подготвени трикомпонентни тестови блокове за формоване и вградени във формата за леене под налягане, за да се извърши изпитването за леене под налягане на алуминиева сплав ADC12. Увреждащи свойства на разтопен алуминий.

1. Тестови материали и методи

1.1 Изпитвателни материали

Химическият състав на стомана 4Cr5Mo2V, стомана 4Cr5Mo2V, съдържаща 1% Ni (наричана по -долу 4Cr5Mo2V + Ni стомана) и 4Cr5 Mo2V стомана, съдържаща 1% Co (по -долу наричана 4Cr5Mo2V + Co стомана) е показан в Таблица 1. Изпитването е отлит с ADC12 Химическият състав на алуминиевата сплав е показан в Таблица 2.

1.2 Метод на изпитване

Отгорелата стомана 4Cr5Mo2V, 4Cr5Mo2V + Ni стомана и 4Cr5Mo2V + Co стомана бяха обработени в тестови блокове, както е показано на фигура 1. След вакуумно закаляване, те бяха закалени два пъти, с твърдост от около 47 HRC, и фино смлени, за да се отстрани оксидният котлен камък.

Груповият номер на изпитвателния блок е вграден в жлеба на неподвижната форма, а кухината на алуминиевата сплав от леене под налягане е поставена в подвижната форма, както е показано на фигура 2. Хоризонтална машина за леене в студена камера от 500 т и самостоятелно проектирана форма бяха използвани за изпитване за леене под налягане на лист от алуминиева сплав ADC12 и алуминиевата сплав беше използвана повторно. Температурата на разтопения алуминий е по -висока, 800 ° C, за да се ускори изпитването (обикновено температурата на леене под налягане на алуминиева сплав ADC12 е (650 120) ° C). Тъй като температурата на разтопения алуминий е 800 ℃, което не достига точката на топене на интерметалното съединение Fe-A1, полученото съединение ще съществува в разтопения алуминий като примеси след падане. Многократната употреба на разтопения алуминий също ще доведе до увеличаване на примесите и укрепване на алуминия. Измиващият ефект на течността, като по този начин ускорява теста.

След изпитването за леене под налягане се използва стереомикроскоп, за да се наблюдава явлението адхезия на алуминия върху повърхността на тестовия блок; беше използван микроскоп за ултра дълбочина на рязкост, за да се наблюдава допълнително степента на сцепление на алуминия и дали има пукнатини по повърхността на тестовия блок.

2. Тестови резултати и анализ

2. 1 Повърхностна морфология на тестовия блок

2.1.1 Повърхностно залепващ алуминий

Фигура 3 показва морфологията на повърхността на трите стоманени тестови блока без леене под налягане и след 600,1000 3 пъти леене под налягане. От фигура 600 (b, e, h) може да се види, че след 4 пъти леене под налягане, изпитвателният блок от стомана 5Cr2MoXNUMXV има най-сериозното залепване на алуминий.

Тестовият блок 4Cr5Mo2V + Co стомана се придържа към най -малко алуминий. Фигура 3 (c, f, i) показва, че адхезията на алуминия върху повърхността на трите тестови блока се е увеличила след 1,000 пъти леене под налягане. Повърхността на стоманения блок за изпитване 4Cr5Mo2V има очевидна алуминиева адхезия, докато другите два тестови блока имат лека адхезия на алуминий. Изпитването на стоманата 4Cr5Mo2V + Co Бучката алуминий е най-малката и равномерна, което показва, че съдържащата диаманти стомана 4Cr5Mo2V има най-добра устойчивост на повреди от течен алуминий, докато стоманата 4Cr5Mo2V е най-лошата. Добавянето на свредла и никелови елементи е от полза за стабилизиране на високотемпературната твърдост на матрицата 9-10, а повърхността не е лесна за "омекотяване" при многократен контакт с разтопен алуминий, така че устойчивостта на ерозия на течен алуминий е по-добра и адхезията на алуминия е леко. По време на изпитването за леене под налягане, разтопеният алуминий влиза в кухината, за да влезе в контакт с изпитвателния блок, а неравномерната структура на изпитвателния блок, зоната на дефекта при обработката и други локални области леко ще се придържат към алуминия. Алуминият в зоната, свързана с алуминий, ще реагира със стоманата, за да образува Fe.} Al крехко междинно съединение, което ще се счупи и обели под измиването на алуминиевата течност под високо налягане, което ще доведе до образуване на ями по повърхността на матрицата и др. сериозно свързване на алуминий под измиването на алуминиевата течност.

2.1.2 Повърхностни пукнатини

Фигура 4 показва морфологията на свръх дълбочината на поле на стомана 4Cr5Mo2V, 4Cr5Mo2V + Ni стомана и 4Cr5Mo2V + Co образци след 1,000 пъти леене под налягане. От фиг. 4 (а) може да се види, че има малък брой микропукнатини, разпределени в почти мрежеста форма по повърхността на стоманения блок 4 Cry Mot V. Прилепналият алуминий и разтопеният алуминий реагират със стомана, образувайки Fe.} Al съединения. Коефициентът на термично разширение на Fe.} Al е различен от този на матрицата, което води до много малко количество микропукнатини в залепения алуминий и Fe.} Al и съединенията. Разтриващият ефект на разтопения алуминий кара микропукнатините да се разпространяват, а разтопеният алуминий прониква в пукнатината и допълнително реагира с матрицата, за да образува съединения на Fe 2 Al. В последвалия процес на леене под налягане, съединенията Fe.} Al на повърхността на тестовия блок се отлепват, за да образуват ями. След мариноване и ултразвуково почистване повърхността на тестовия блок изглеждаше подобна на мрежестите характеристики на измиване на алуминиева течност. Фигура 4 (b, c) показва, че няма пукнатини в стоманените изпитвателни блокове 4Cr5Mo2V + Co и 4Cr5Mo2V + Ni, което показва, че добавянето на 1% бормашина или молибден може не само да намали повърхностната адхезия на алуминия, но и да намали склонността към напукване на матрицата и подобряване на устойчивостта на алуминий. Добавянето на никел и диамантени некарбидни формообразуващи елементи може да подобри високотемпературната твърдост на матрицата, а диамантът също може да насърчи разпръскването и утаяването на молибденовия карбид по време на процеса на закаляване и да подобри ефекта на втвърдяване при утаяване 'z-} 3. Изследването на Ling Qian et al. е показал, че добавянето на стабилизиращи аустенит елементи към леярската стомана под налягане може да намали концентрацията на напрежение. Както свредлото, така и никелът са елементи, които разширяват зоната на аустенита, така че 4Cr5Mo2V + Ni стомана и 4Cr5Mo2V + Co стоманени леярски повърхности за леене под налягане не са склонни към напукване.

Разтопеният алуминий в действителния процес на леене под налягане е много силен срещу матрицата. Съгласно фазовата диаграма на Fe-A1, интерметалните съединения на Fe-Al, образувани при взаимодействието на стомана и разтопен алуминий, са главно FeAlz, Fez A15, FeA13 и др., Които са чупливи. откъснете се от матрицата и влезте в разтопения алуминий под измиването на разтопения алуминий, оставяйки ями по повърхността на формата. Комбинацията от част от алуминиевата сплав и ямките на матрицата е относително здрава и не пада и допълнително образува съединения на Fe A1. Прилепените там алуминий, Fe.} Al и съединенията са склонни към микропукнатини по време на охлаждане. Листовете за леене под налягане имат по-малко течен алуминий, така че се втвърдяват по-бързо и реакцията между матрицата и течния алуминий е по-бавна. Следователно, повърхността на тестовия блок има по -малко ями поради реакцията на Fe и Al, а повече еластичен алуминий се получава от ерозията на алуминиевата течност.

2. 2 Твърдост на повърхността

Таблица 3 е средната стойност на повърхностната твърдост на трите блока за изпитване на стомана след различно време на леене. Данните в таблица 3 показват, че повърхностната твърдост на трите вида тестови блока намалява леко. С увеличаването на броя на формите за леене под налягане, това е еквивалентно на многократно закаляване на тестовия блок, така че твърдостта намалява. След 1,000 пъти леене под налягане, твърдостта на 4Cr5Mo2V + Co стоманен блок има най-малкото намаление, което е 1.4 HRC; изпитваният блок от стомана 4Cr5Mo2V има най -очевидното намаление.

Очевидно е спаднал с 2. 8 HRC; повърхностната твърдост на изпитвания блок от стомана 4Cr5Mo2V + Ni е спаднала с 1. 8 HRC. Стабилната твърдост на мухъл е от полза за намаляване на залепването на алуминий, тоест е полезно да се устои на термични повреди при леене под налягане.

След дълго темпериране на матрицата, мартензитът се разлага и вторичните карбиди стават по -груби, което води до намаляване на повърхностната твърдост. Както свредлото, така и никелът са некарбидни образуващи елементи, които могат да заменят атомите на Fe, за да накарат стоманеният твърд разтвор да укрепи „5 до“ 8, така че матрицата да има по-висока якост на висока температура и да поддържа по-висока твърдост след многократно бързо нагряване и охлаждане. Китайската асоциация за леене под налягане е проучила разпределението на елементите в закалената и закалена стомана Cr-Mo-V-Ni и е установила, че по време на процеса на закаляване Ni елементите ще бъдат обогатени около карбидите, като по този начин възпрепятстват въглеродните атоми във ферита около карбидите Непрекъснатата дифузия на карбидите увеличава енергията на активиране на карбидното уплътняване, възпрепятства растежа на карбидите, като по този начин намалява намаляването на твърдостта на никелсъдържащата 4Cr5Mo2V стомана и подобрява нейната устойчивост на повреди от разтопен алуминий.

Китайската асоциация за леене под налягане е изследвала термичната стабилност и промените в микроструктурата на матрицата с 1% Ni и без Ni и е установила, че в по -късния етап от теста за термична стабилност никелът ще забави твърдостта на матрицата, като по този начин ще направи стоманата по -добре термично стабилен пол. Пробиването е елемент, който разширява зоната на аустенитната фаза. Добавянето на бормашина към стомана 4Cr5Mo2V може да насърчи разтварянето на карбидите по време на процеса на аустенизация, да увеличи съдържанието на въглерод в аустенита и да увеличи стабилността на аустенита, като по този начин увеличава задържания аустенит Количеството на тензита и твърдостта на мартензита, а тренировката също може насърчават дисперсията и утаяването на молибденовия карбид по време на процеса на закаляване и подобряват ефекта на втвърдяване на валежите z'-1.

Укрепващият ефект на никела и свредлото върху матрицата прави тестовия блок от матрица все още с по -висока повърхностна твърдост след многократно измиване на разтопения алуминий, така че да е по -устойчив на ерозия, което е от полза за подобряване на устойчивостта на тестовия блок до повреда на разтопения алуминий. Повърхностната твърдост на тестовия блок и степента на сцепление с алуминий също показват (виж фигура 3, таблица 3): Пробитият стоманен блок за изпитване 4Cr5 Mo2V има най-малко повърхностни ями и адхезия на алуминий след 1,000 пъти леене под налягане, т.е. устойчивостта към увреждане на алуминиева течност е най -добрата. Следователно, укрепващият ефект от добавянето на 1% Co към стомана е по-голям от добавянето на 1% Ni, и двете са благоприятни за подобряване на антиалуминиевите повреди на стоманата.

3.Conclusion

• След леене на алуминиева сплав 1 пъти, пробата от 000Cr4 Mo5V стомана със свредло залепва най-малко алуминий, а пробата от стомана 2Cr4Mo5V залепва най-много алуминий, тоест стоманата 2Cr4 Mo5V със свредло има най-добра устойчивост на термични повреди.
• След леене на алуминиева сплав 1,000 пъти, повърхностната твърдост на стоманите 4Cr5Mo2V, стоманата 4Cr5Mo2V + Ni и стоманата 4Cr5Mo2V + Co намалява с 2.8, 1.8 и 1.4 HRC, тоест добавянето на никел или свредло може значително да подобри устойчивостта на термични повреди от 4Cr5Mo2V стомана за леене под налягане.

Моля, запазете източника и адреса на тази статия за повторно отпечатване:  Влияние на свредлото и никела върху устойчивостта на термични повреди на щампована стомана за леене под налягане 4Cr5Mo2V

Мингхе Компания за леене на умира са посветени на производството и осигуряват качествени и висококачествени части за леене (обхватът на части за леене на метали включва главно Тънкостенно леене под налягане,Топъл камер Die Casting,Студено камерно леене), Кръгло обслужване (услуга за леене под налягане,Cnc обработка,Изработка на плесени, Повърхностна обработка). Всички персонализирани алуминиеви отливки, леене с магнезий или Zamak / цинк и други отливки са добре дошли да се свържете с нас.

Под контрола на ISO9001 и TS 16949, всички процеси се извършват чрез стотици усъвършенствани машини за леене под налягане, 5-осни машини и други съоръжения, вариращи от бластери до Ultra Sonic перални машини. Minghe не само разполага с модерно оборудване, но и разполага с професионални екип от опитни инженери, оператори и инспектори, за да реализират дизайна на клиента.

Договорен производител на отливки. Възможностите включват части за леене от алуминий със студена камера от 0.15 lbs. до 6 lbs., настройка за бърза смяна и обработка. Услугите с добавена стойност включват полиране, вибриране, отстраняване на обезкосмяването, струйно взривяване, боядисване, покритие, покритие, монтаж и обработка на инструменти. Материалите, с които се работи, включват сплави като 360, 380, 383 и 413.

Помощ при проектиране на леене на цинк при съпътстващи инженерни услуги Персонализиран производител на прецизни отливки от цинкова матрица. Могат да се произвеждат миниатюрни отливки, отливки под високо налягане, отливки с многоплъзгащи се форми, конвенционални отливки за форми, единични матрици и независими отливки и отливки с кухина Отливките могат да се произвеждат с дължина и ширина до 24 инча в толеранс +/- 0.0005 инча.  

ISO 9001: 2015 сертифициран производител на магнезиево леене под налягане, Възможностите включват магнезиево леене под високо налягане до 200 тона гореща камера и 3000 тона студена камера, дизайн на инструментите, полиране, формоване, обработка, боядисване на прах и течности, пълен QA с CMM възможности , монтаж, опаковане и доставка.

Сертифициран по ITAF16949 Включва допълнителна услуга за кастинг инвестиционно леене,пясъчно леене,Гравитационен кастинг, Изливане на пяна леене,Центробежно леене,Вакуумно леене,Постоянно леене на мухъл, .Възможностите включват EDI, инженерна помощ, солидно моделиране и вторична обработка.

Кастинг индустрии Казуси за части за автомобили: Мотори, Самолети, Музикални инструменти, Водни плавателни съдове, Оптични устройства, Сензори, Модели, Електронни устройства, Кутии, Часовници, Машини, Двигатели, Мебели, Бижута, Конзоли, Телеком, Осветление, Медицински изделия, Фотографски устройства, Роботи, скулптури, озвучителна техника, спортна екипировка, инструментална екипировка, играчки и др. 

Какво можем да ви помогнем да направите по-нататък?

∇ Отидете на началната страница за Китай за леене под налягане

By Производител на леене под налягане Minghe | Категории: Полезни статии |Материал Tags: Алуминиево леене, Цинково леене, Магнезиево леене, Титаново леене, Леене от неръждаема стомана, Месинг леене,Бронзово леене,Кастинг на видео,История на компанията,Алуминиево леене под налягане | Коментарите са изключени