El análisis detallado de la falla de grietas en moldes de fundición a presión de aluminio

La rotura del modo de fundición a presión de aleación de aluminio no solo afectará la calidad de producción del molde y la eficiencia de producción, sino que también aumentará el costo de producción. En realidad, las razones del agrietamiento y la falla de los moldes de fundición a presión de aleación de aluminio son diversas. Por ejemplo, el metal líquido tiene impactos repetidos sobre él, las condiciones de producción son corrosivas en caliente, materiales de producción de moldes, electroerosión y otras razones. En este artículo, se lleva a cabo un análisis especial de la falla de agrietamiento de la matriz de fundición a presión de aleación de aluminio. Se espera que pueda desempeñar un papel en la atracción de nuevas ideas y aportar valor de referencia a los trabajadores relevantes.

Las condiciones de trabajo de los moldes de fundición a presión de aleación de aluminio son compatibles con altas temperaturas y altas presiones. Al mismo tiempo, el molde de fundición a presión de aleación de aluminio en modo de trabajo debe resistir el impacto repetido del metal líquido. En la producción real, debido al alto costo de los moldes de fundición a presión de aleación de aluminio, el largo ciclo de producción y las fallas prematuras, la vida útil se acortará considerablemente. -Una vez que el problema de agrietamiento y falla de los moldes de fundición a presión de aleación de aluminio no se resuelva de manera efectiva, afectará directamente los beneficios económicos de la empresa de producción. Por esta razón, cada vez más fabricantes de fundición a presión de aleaciones de aluminio han aumentado su análisis de fallas de grietas. El siguiente contenido toma como ejemplo el acero H13 para trabajo en caliente, y combina el proceso de producción real para analizar las causas de agrietamiento y falla de los moldes de fundición a presión de aleación de aluminio desde los aspectos del material del molde de aleación de aluminio, la microestructura y el mecanizado por descarga eléctrica. Se han tomado las medidas correspondientes.

1. Análisis de la causa de la falla por agrietamiento del molde de fundición a presión de aleación de aluminio 

Composición química

Desde el punto de vista de la composición química, el acero para trabajo en caliente tipo acero H13 cubre principalmente los elementos concentrados de C, SijMn, Mo, Cr y V.Desde el punto de vista de las características químicas, el acero para trabajo en caliente del tipo de acero H13 pertenece a acero de troquel de trabajo en caliente de bajo Si y alto Mo en términos de material. En el proceso de producción, los fabricantes reducirán adecuadamente el contenido de Si o aumentarán el contenido de Mo en el acero de acuerdo con las necesidades reales. Al reducir el contenido de Si, el sesgo se puede reducir de manera efectiva

La aparición del fenómeno de precipitación y refinar aún más los granos de austenita, mejora la resistencia y tenacidad del acero. El aumento del contenido de Mo puede mejorar la templabilidad, la resistencia al revenido y la resistencia al calor del acero. Y previene eficazmente la precipitación de carburos de límite de grano en el acero, así como la transformación de bainita. La práctica ha demostrado que el acero con bajo contenido de Si y alto contenido de Mo reducirá la probabilidad de subenfriamiento durante el proceso de solidificación, evitando así eficazmente la aparición de dendritas, cristales columnares celulares y segregación de dendritas. La combinación de elementos de Mo y V puede formar carburos de aleación, como VC, MoC y Mo2C. Los carburos de aleación precipitarán en un estado finamente disperso en condiciones adecuadas de alta temperatura, lo que mejorará en gran medida las propiedades termoendurecibles de los materiales a alta temperatura. Aunque en términos de composición química, el acero para troqueles de trabajo en caliente tipo acero H13 tiene una fuerte resistencia al agrietamiento, en la operación real, encontramos que el acero para troqueles de trabajo en caliente tipo acero H13 tiene una falla temprana por agrietamiento. Con el fin de analizar mejor las causas de la falla de la fisura, es necesario combinar de manera efectiva la microestructura del acero para trabajo en caliente de acero H13 para un análisis más detallado.

Microestructura

Con el fin de estudiar de forma exhaustiva la microestructura de los moldes de fundición a presión de aleación de aluminio, esta parte utiliza materiales de molde que no se han puesto en uso después del temple y revenido al vacío y materiales de molde utilizados como objetos de investigación para analizar la microestructura de la fundición a presión de aleación de aluminio moldes y luego averigüe las causas de la falla por agrietamiento.

Materiales de molde que no se han puesto en uso después del temple y revenido al vacío

A través de la práctica, se encuentra que hay tejidos desiguales distribuidos sobre el sustrato del objeto de investigación después del tratamiento térmico. Al observar el objeto de investigación bajo un microscopio de baja potencia, encontramos que una gran cantidad de carburos granulares precipitados se distribuyen en la matriz y se segregan. En otras palabras, en comparación con los carburos de los tejidos normales, esta parte de los carburos es de mayor volumen. Debido a la precipitación excesiva de carburos y carburos de aleación, el material del molde pierde una gran cantidad de carbono circundante y elementos de aleación. En circunstancias normales, los carburos separados del molde no se disolverán fácilmente cuando el molde se calienta por enfriamiento. Sin embargo, debido a su falta de carbono y elementos de aleación, es fácil cambiar a martensita bajo calentamiento a alta temperatura, lo que reduce el templado de la estrella de calidad y reduce en gran medida la resistencia y tenacidad del acero, lo que facilita su fractura en este momento. Al usar un microscopio de baja potencia para observar el acero recocido antes del enfriamiento al vacío, encontramos que la matriz de acero también tiene segregación. La aparición de este fenómeno significa la falta de uniformidad de las materias primas del acero. Y una vez que el fenómeno de la segregación no se trata de manera efectiva, aumentará el riesgo de rotura y falla del molde, y afectará la vida útil final del molde.

Material del molde después del uso

En la producción real, los moldes generales de acero H13 para trabajo en caliente aparecerán con diferentes grados de agrietamiento en la superficie del molde después de aproximadamente 30,000 veces de uso, tales como: fracturas intergranulares y la intersección de múltiples grietas Después del pelado, picaduras y similares están formados. La razón de este fenómeno se debe principalmente a defectos metalúrgicos en las materias primas.

EDM

La electroerosión es uno de los métodos de procesamiento más utilizados en moldes de fundición a presión de aleación de aluminio. Comparado con otros métodos de procesamiento, este método de procesamiento presenta las ventajas de alta precisión de procesamiento, alto nivel de automatización y facilidad de procesamiento de piezas de forma irregular en el proceso de aplicación específico. Sin embargo, las chispas liberadas durante el procesamiento tienen las características de alta temperatura y alta presión, y la temperatura del fluido de trabajo será

La fuerte caída ha provocado que la superficie del acero se divida en zona de fusión térmica y zona afectada por el calor. La denominada zona de termofusión significa que el metal de la superficie se funde por la alta temperatura liberada durante la descarga. Porque la masa fundida no se elimina por completo y la masa fundida retenida se solidifica a medida que se enfría el fluido de trabajo. La zona de fusión térmica se distribuye principalmente en la capa superior de la superficie del acero. En comparación con la capa afectada por el calor en la zona de refundición térmica, el material metálico se ve afectado

Después de quemarse a alta temperatura, no se produjo ningún fenómeno de fusión, pero la estructura metalográfica del material cambió en consecuencia. A través de mucha práctica, descubrimos que el proceso de molde en caliente también aumentará el riesgo de rotura y falla del molde en la zona de refundición en caliente y en la zona afectada por el calor. Después de que el molde de fundición a presión de aleación de aluminio después de que la electroerosión pase a través del horno de gas, aunque la estructura metalográfica del molde no cambia en consecuencia, se vuelve a fundir térmicamente.

Sin embargo, aparecerán grietas leves en la zona, y cuando las grietas se extiendan a la zona afectada por el calor, el rango de microgrietas aumentará nuevamente, lo que a su vez aumentará el grado de falla por agrietamiento del molde.

2.Medidas preventivas contra la rotura del molde de fundición a presión de aleación de aluminio

• 2.1 Aumentar el número de muestras para pruebas metalográficas de materias primas para moldes de fundición a presión de aleación de aluminio En el proceso de producción real, muchos fabricantes no han realizado pruebas metalográficas completas de las materias primas compradas para acelerar el programa de producción. Para reducir la aparición de grietas y fallas de los moldes de fundición a presión de aleación de aluminio, los fabricantes deben aumentar el número de inspecciones metalográficas de las muestras de materia prima en los estados recocido y templado al vacío y revenido, a fin de garantizar que los materiales del molde cumplan la producción real necesita en la mayor medida. Al extraer muestras de material de moho, el productor debe elegir el lugar de muestreo de manera científica y razonable. En el muestreo de moldes de fundición a presión de aleación de aluminio, para garantizar la integridad de la pieza central predeterminada y detectar la calidad precisa de las materias primas del molde, los productores generalmente utilizan la puerta como lugar de muestreo.
• 2.2 Resuelva eficazmente la zona de refundición térmica causada por EDM: La zona de refusión térmica causada por el mecanizado por descarga eléctrica tiene mayor dureza y mayor fragilidad, y es probable que aparezcan microfisuras durante el proceso de mecanizado. Especialmente en el proceso de tostado a la llama, la probabilidad de microgrietas es mayor. Para evitar grietas y fallas de los moldes de fundición a presión de aleación de aluminio, es necesario evitar científica y razonablemente la aparición de una zona de refundición en caliente. Después de la electroerosión, la zona de refundición en caliente debe eliminarse a tiempo y el molde debe templarse a tiempo para eliminar en gran medida la tensión residual de la capa afectada. .
• 2.3 Evite eficazmente el fenómeno de la rotura temprana: la rotura de los moldes de fundición a presión de aleación de aluminio se produce en la etapa inicial, que se debe principalmente a la temperatura de forjado excesivamente alta del forjado en blanco. El fallo de fisuración causado por este motivo es un defecto irremediable. Por lo tanto, en el proceso de producción en blanco, el productor debe controlar estrictamente la temperatura de forjado. En la etapa de enfriamiento por calentamiento, también es necesario organizar el tiempo de calentamiento de manera científica y razonable para controlar eficazmente la temperatura de calentamiento y evitar la descarburación. En la etapa de templado y enfriamiento, es necesario controlar eficazmente el tiempo de enfriamiento y esforzarse por completar el proceso de enfriamiento y enfriamiento en el menor tiempo y a la velocidad más rápida. Para el canal de agua de enfriamiento, el diseñador debe mantener la distancia entre él y el perfil y las esquinas lo suficientemente grande para asegurar el progreso sin problemas del proceso de enfriamiento.
• 2.4 Tratamiento térmico científico y razonable del molde: La calidad de las materias primas para los moldes de fundición a presión afecta en gran medida la vida útil de los moldes de fundición a presión de aleación de aluminio. Por lo tanto, el personal debe elegir las materias primas adecuadas para moldes de fundición a presión en función de las necesidades reales. Una vez que el trabajador determina las materias primas para los moldes de fundición a presión de aleación de aluminio, es necesario realizar el tratamiento térmico a tiempo. Al mismo tiempo, es necesario hacer un buen trabajo en el proceso de alivio de tensiones en la etapa de producción para evitar la concentración de tensiones y controlar el ángulo R. Funcionamiento del sistema. -En general, cuando el molde de fundición a presión de aleación de aluminio se utiliza unas 10,000 veces, es necesario templarlo a tiempo para eliminar la tensión, a fin de evitar eficazmente que la concentración de tensión provoque que el molde se agriete y falle. Para aumentar el tiempo de uso del molde en su conjunto, se pueden utilizar múltiples métodos de templado y alivio de tensiones.
• 2.5 Controlar científica y razonablemente la temperatura en el proceso de producción de moldes de fundición a presión de aleación de aluminio: El proceso de producción de moldes de fundición a presión de aleación de aluminio presenta alta temperatura y alta presión. Por lo tanto, es particularmente importante controlar científica y razonablemente la temperatura en el proceso de producción. En el proceso de producción, el productor puede usar un termómetro adecuado para calcular la temperatura máxima en el proceso de fundición a presión y tomar medidas de control efectivas para controlar la temperatura dentro de los 650 grados.

3. Conclusión

En resumen, con el rápido desarrollo de la economía social de mi país, los fabricantes de moldes de fundición a presión de aleación de aluminio se han expandido rápidamente en términos de número y escala de producción. Sin embargo, debido a la gran inversión en el costo de producción de los moldes de fundición a presión de aleación de aluminio, una vez que la calidad de producción no se pueda garantizar de manera efectiva, afectará directamente la eficiencia de producción y la competitividad del mercado del fabricante. En el proceso de producción, la rotura de grietas es un problema de calidad común de los moldes de fundición a presión de aleación de aluminio. Esto no solo ha atraído una gran atención de los fabricantes, sino que también se ha utilizado ampliamente para afectar a los consumidores. Por esta razón, es particularmente importante aumentar la investigación sobre la rotura por fisuras de los moldes de fundición a presión de aleación de aluminio. El contenido anterior analiza las causas de la rotura de los moldes de fundición a presión de aleación de aluminio y propone medidas preventivas contra la rotura de los moldes de fundición a presión de aleación de aluminio sobre esta base. Se espera que pueda aportar cierto valor de referencia a los trabajadores pertinentes y promover el desarrollo sostenible, rápido y saludable de la industria de moldes de fundición a presión de aleación de aluminio de mi país.

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