De storingsanalyse van H13 stalen spuitgietmatrijs

Met behulp van een optische microscoop, een scanning-elektronenmicroscoop, een hardheidsmeter, een impacttestmachine, enz., werden de vroege faaloorzaken van de H13-stalen spuitgietmatrijs voor het vormen van aluminiumlegeringen geanalyseerd. De resultaten laten zien dat de bezwijkwijze van de matrijs algehele brosse breuk is. De belangrijkste reden is dat er meer ernstige structurele defecten zijn, zoals bandscheiding, niet-metalen insluitsels en vloeibaar carbide in het vormstaal. Tegelijkertijd is het warmtebehandelingsproces onredelijk; niet-metalen scheuren worden gevormd rond insluitsels en vloeibaar gemaakte carbiden onder invloed van thermische spanning en mechanische kracht. Bandscheiding en een onredelijk warmtebehandelingsproces verminderen de slagvastheid van de mal, zorgen ervoor dat de scheuren zich snel voortplanten en leiden uiteindelijk tot het vroegtijdig falen van de mal.

H13-staal is momenteel het meest gebruikte warmwerkmatrijsstaal. Vanwege zijn hoge sterkte en hardheid bij hoge temperaturen, heeft het een goede taaiheid, thermische vermoeidheidsprestaties en bepaalde slijtvastheid bij gemiddelde temperaturen, en is het bestand tegen corrosie van gesmolten metaal. , Wordt vaak gebruikt om spuitgietmatrijzen te maken.

Tijdens gebruik moet de spuitgietmatrijs bestand zijn tegen de impact en compressiespanning van gesmolten metaal bij hoge temperatuur, en ook bestand zijn tegen de trekspanning die wordt gegenereerd door de compressie van het spuitgietmetaal tijdens het ontvormen. De spanningssituatie is gecompliceerder en het gebruiksproces is vaak te wijten aan thermische scheuren en algemeen falen als gevolg van brosse breuk, corrosie of erosie.

Er zijn veel factoren die het mislukken van spuitgieten veroorzaken. Het is moeilijk om de oorzaak van de storing correct te bepalen. Bovendien is de kwaliteit van H13-staal geproduceerd door binnenlandse fabrikanten ongelijk en is het warmtebehandelingsproces niet redelijk. Dit brengt veel met zich mee voor de faalanalyse van spuitgietmatrijzen. moeilijk.

Een metallurgische fabriek gebruikte spuitgietmatrijzen van aluminiumlegering gemaakt van H13-staal en produceerde slechts meer dan 100 producten als proef. De mal brak in zijn geheel nadat de gebruikstijd minder dan een dag was, wat bepaalde economische verliezen voor de plant veroorzaakte. Om de reden voor het falen van de H13-stalen spuitgietmatrijs te vinden, voerde de auteur uit
Foutanalyse.

Organisatorische tekortkomingen

Er zijn duidelijke bandscheidingsdefecten in de gegloeide structuur van matrijsblank staal. Bandsegregatie is een soort scheiding van chemische samenstelling. Wanneer de stalen staaf wordt gesmeed en gerold, wordt de dendritische segregatie die tijdens het stollingsproces wordt gevormd, gerold en verlengd om een ​​segregatiezone te vormen. Tijdens het uitgloeien slaat het carbide neer langs de segregatiezone en vormt een band met verschillende dichtheidsgraden. Segregatie. Bandsegregatie is de eenvoudigste en belangrijkste indicator om de mate van segregatie van H13-staal te meten. Het kan de scheiding van legeringselementen en dendrieten in de staalstaafstructuur weerspiegelen en of het hete werkproces geschikt is. Het heeft een aanzienlijke invloed op de transversale slagvastheid van het staal. Daarom bepaalt de NADCA#2007-2003-norm duidelijk het aanvaardbare niveau van de gegloeide structuur en bandscheiding van H13-staal. Bandsegregatie heeft een grote invloed op de structuur en eigenschappen na het blussen. Na uitdoving wordt de koolstofarme martensietstructuur gevormd in de koolstofarme zone en wordt de koolstofrijke crypton-martensietstructuur gevormd in de koolstofrijke zone, die uiteindelijk wordt overgeërfd. Getemperde staat. De bandscheiding van het mislukte matrijsstaal is ernstig en de structuur is erg ongelijk, wat de dwarse taaiheid van de matrijs ernstig aantast.

Niet-metalen insluitsels en vloeibaar gemaakte carbiden in de scheidingszone. Studies hebben aangetoond dat het opnieuw verhitten en verspreiden van de ingot de segregatie van elementen kan verminderen, maar voor H13-staal is de segregatie moeilijk volledig te elimineren, en als het eenmaal in de segregatiezone verschijnt Een groot aantal niet-metalen insluitsels en vloeibaar gemaakte carbiden zal de dwarse slagvastheid van het staal verder verminderen. Dit is ook een belangrijke basis om te onderscheiden of het bandscheidingsniveau gekwalificeerd is of niet in NADCA#2007-2003. Volgens de testresultaten is de zuiverheid van het matrijsstaal laag en bevat de segregatiezone een groot aantal niet-metalen insluitsels. Onder hen hebben de DS Al 2 O 3 insluitingen van grote deeltjes het niveau van 2.0 bereikt, wat de continuïteit van de matrix ernstig schaadt. , Onder invloed van externe kracht worden gemakkelijk scheuren gevormd. De sterkte van staal neemt af met de toename van het aantal insluitsels, en hoe groter de grootte van de insluitsels, hoe groter de impact op de taaiheid. De vloeibaar gemaakte carbiden zijn grove en continue blokken in de H13-staalstaaf, die na het smeden worden gebroken en in kettingen langs de smeedrichting worden verdeeld. Het conventionele warmtebehandelingsproces heeft in principe geen effect op de verdeling en morfologie van de vloeibaar gemaakte carbiden. Daarom is de kettingachtige verdeling van de vloeibaar gemaakte carbiden nog steeds te zien in het riemvormige gebied van de getemperde structuur. Net als insluitsels kunnen vloeibaar gemaakte carbiden de brosheid van staal vergroten vanwege hun eigen breuk of scheiding van het grensvlak van de matrix. Bovendien kunnen lokale kettingachtige carbiden met scherpe hoeken gemakkelijk spanningsconcentratie en microscheuren veroorzaken. De geconcentreerde verdeling van niet-metalen insluitsels en vloeibaar gemaakte carbiden heeft enerzijds een ernstige invloed op de transversale taaiheid van staal, en anderzijds is het gemakkelijk om tijdens gebruik scheurbronnen te vormen.

De hardheid van de mal is te hoog

Uit de resultaten van de hardheidstest blijkt dat de hardheid van de mislukte mal hoger is dan het aanbevolen hardheidsbereik van NADCA#2007-2003 en dat de verdeling ongelijk is. Volgens de afschrik- en ontlaatcurve van H13-staal kan worden gezien dat een te hoge afschriktemperatuur of lage ontlaattemperatuur ervoor kan zorgen dat de hardheid van H13-staal hoger is en dat onvoldoende ontlaten een ongelijkmatige hardheidsverdeling van de mal kan veroorzaken. De vorm kan een hoge hardheid hebben na het afschrikken en ontlaten als gevolg van een onjuiste werking of temperatuurregeling van de oven tijdens het warmtebehandelingsproces, wat de slagvastheid van de vorm verder beïnvloedt en uiteindelijk de microstructuur in een onstabiele toestand en overmatige resterende interne spanning brengt. Groot, gemakkelijk te kraken wanneer externe kracht werkt, waardoor de mal vroegtijdig bezwijkt.

Faalproces

Tijdens gebruik moet de spuitgietmatrijs bestand zijn tegen de impact en drukspanning van gesmolten metaal bij hoge temperatuur, evenals de trekspanning die wordt gegenereerd door de compressie van het gegoten metaal tijdens het ontvormen, en de serviceomgeving is relatief hard. Uit de testresultaten blijkt dat een groot aantal insluitingen en vloeibaar gemaakte carbiden geconcentreerd zijn nabij de scheurbron op het oppervlak. Er zijn verschillen in de elasticiteit, plasticiteit en thermische uitzettingscoëfficiënt van insluitsels en vloeibaar gemaakte carbiden uit de matrix. Wanneer thermische spanning en mechanische kracht herhaaldelijk worden uitgeoefend, wordt gemakkelijk spanningsconcentratie gevormd rond de insluitsels en vloeibaar gemaakte carbiden, en uiteindelijk treden microscheuren op. Vanwege de lage taaiheid van het matrijsstaal heeft de matrijs, wanneer de microscheuren worden gevormd, niet genoeg taaiheid om scheurvoortplanting te voorkomen. Wanneer de spanning de breuksterkte overschrijdt, is het gemakkelijk om scheuren in de matrijs te veroorzaken, waardoor de matrijs barst en wordt afgedankt. Hieruit kan worden geoordeeld dat de niet-metallische insluitsels en met vloeistof afgezette carbiden in het matrijsstaal vroege microscheurtjes op het matrijsoppervlak veroorzaakten, en de extreem lage taaiheid van het matrijsstaal zorgde ervoor dat de scheuren zich snel voortplantten, wat is een belangrijke oorzaak van matrijsscheuren.

verbetermaatregelen

Volgens de bovenstaande analyse, voor H13-staal en het warmtebehandelingsproces,
De volgende verbeteringen zijn doorgevoerd:

• H13-staal past het omsmeltingsproces van elektroslak toe om de zuiverheid van staal te verbeteren en het gehalte aan niet-metalen insluitsels te verminderen; regel de hersmeltsnelheid of gebruik andere smeltprocessen om de grootte en hoeveelheid vloeibaar carbide te regelen.
• Door diffusiegloeien bij hoge temperatuur en herhaald smeden in meerdere richtingen met een grote smeedverhouding, wordt de bandsegregatie verbeterd en wordt het vloeibare carbide verminderd.
• De parameters van het warmtebehandelingsproces van de vorm moeten strikt worden gecontroleerd om ervoor te zorgen dat de algehele hardheid van de vorm binnen het gespecificeerde bereik ligt.

Knoop discussie

• De breuk van de mal is een brosse breuk. De reden is dat er een relatief ernstige bandsegregatie is in de microstructuur van het matrijsstaal, en er zijn meer niet-metalen insluitsels en vloeibare carbiden in de segregatiezone, plus geen Redelijk warmtebehandelingsproces veroorzaakt de algehele hardheid van de mal. hoger. Het gecombineerde effect van deze factoren resulteert in de extreem lage slagvastheid van de matrijs.
• De niet-metalen insluitsels in het matrijsstaal en de nabijheid van het vloeibare carbide zijn gemakkelijk om vroege microscheuren te vormen, en de extreem lage taaiheid van het matrijsstaal zorgt ervoor dat de scheuren zich snel voortplanten en uiteindelijk wordt de algehele matrijs gebroken.
• In de toekomstige productie selecteerde de fabriek hoogwaardig H13-matrijsstaal en controleerde de parameters van het warmtebehandelingsproces strikt. De levensduur van de matrijs werd aanzienlijk verbeterd. Na het spuitgieten van 10 stuks werden geen grote doorgaande scheuren waargenomen.

Bewaar de bron en het adres van dit artikel voor herdruk:De storingsanalyse van H13 stalen spuitgietmatrijs 

Minghe Casting Company is toegewijd aan het produceren en leveren van hoogwaardige en hoogwaardige gietstukken (het assortiment metalen spuitgietonderdelen omvat voornamelijk: Dunwandig spuitgieten,Hot Chamber Spuitgieten,Koude kamer spuitgieten),Ronde Service (Die Casting Service,CNC-bewerking,Matrijzen maken, Oppervlaktebehandeling). Elk aangepast aluminium spuitgieten, magnesium of Zamak / zink spuitgieten en andere gietstukken zijn welkom om contact met ons op te nemen.

Onder controle van ISO9001 en TS 16949 worden alle processen uitgevoerd door honderden geavanceerde spuitgietmachines, 5-assige machines en andere faciliteiten, variërend van blasters tot Ultra Sonic-wasmachines. Minghe heeft niet alleen geavanceerde apparatuur, maar heeft ook professionele team van ervaren ingenieurs, operators en inspecteurs om het ontwerp van de klant waar te maken.

Contractfabrikant van spuitgietwerk. Mogelijkheden zijn onder meer koude kamer aluminium spuitgietonderdelen vanaf 0.15 lbs. tot 6 lbs., snelwissel instellen en machinaal bewerken. Diensten met toegevoegde waarde omvatten polijsten, trillen, ontbramen, stralen, schilderen, plateren, coaten, assembleren en bewerken. Materialen waarmee gewerkt is, zijn legeringen zoals 360, 380, 383 en 413.

Hulp bij ontwerp van spuitgieten van zink/concurrent engineering. Custom fabrikant van precisie gegoten zink. Miniatuurgietstukken, hogedrukgietstukken, multi-slide gietstukken, conventionele gietstukken, eenheidsmatrijs en onafhankelijke spuitgietstukken en holteverzegelde gietstukken kunnen worden vervaardigd. Gietstukken kunnen worden vervaardigd in lengtes en breedtes tot 24 inch met een tolerantie van +/- 0.0005 inch.  

ISO 9001: 2015 gecertificeerde fabrikant van gegoten magnesium. Mogelijkheden zijn onder hoge druk spuitgieten van magnesium tot 200 ton hete kamer en 3000 ton koude kamer, gereedschapsontwerp, polijsten, gieten, machinale bewerking, poeder- en vloeistofverven, volledige QA met CMM-mogelijkheden , montage, verpakking & levering.

ITAF16949 gecertificeerd. Extra castingservice omvat: investering gieten,zandgieten,Zwaartekracht gieten, Verloren schuimafgietsel,Centrifugaal gieten,Vacuümgieten,Permanent vormgieten,. Mogelijkheden zijn onder meer EDI, technische assistentie, solide modellering en secundaire verwerking.

Gietindustrieën Casestudy's over onderdelen voor: auto's, fietsen, vliegtuigen, muziekinstrumenten, waterscooters, optische apparaten, sensoren, modellen, elektronische apparaten, behuizingen, klokken, machines, motoren, meubels, sieraden, mallen, telecom, verlichting, medische apparaten, fotografische apparaten, Robots, sculpturen, geluidsapparatuur, sportuitrusting, gereedschap, speelgoed en meer. 

Wat kunnen we u hierna helpen doen?

∇ Ga naar de startpagina voor Spuitgieten China

By Minghe Die Casting Fabrikant: |Categorieën: Handige artikelen |Materiaal Tags: Aluminium gieten, Zink gieten, Magnesium gieten, Titanium gieten, Gieten van roestvrij staal, Messing gieten,Brons gieten,Video casten,Geschiedenis van ons bedrijf,Aluminium spuitgieten |Reacties uitgeschakeld