Tiểu luận khuyết tật đúc và cách xử lý

Tiểu luận khuyết tật đúc và cách xử lý

KHUYẾT TẬT VẬT ĐÚC VÀ CÁCH SỬ LÝ TIỂU LUẬN : Khuyết tật đúc cách xử lý Khuyết tật đúc sai hỏng vật đúc so với sản phẩm yêu cầu hoàn chỉnh Khi kiểm tra chất lượng, mức độ sai hỏng nhỏ coi vật đúc thành phẩm, sửa chữa loại trừ sai hỏng để sử dụng mức độ sai hỏng nhiều, vật đúc trở thành phế phẩm Có thể phân chia sai hỏng thành nhóm sau: Sai hình dáng, kích thước Khuyết tật mặt Nứt Lỗ hổng vật đúc Rỗ xỉ, rỗ cát Sai tổ chức Sai thành phần hóa học tính Nhóm I: Sai hình dáng, kích thước – Thiếu hụt: Hình dáng vật đúc khơng đầy đủ có nhiều ngun nhân: Kim loại lỏng lắp, lượng kim loại rót khơng đủ Độ chảy lỗng thấp nhiệt độ rót thấp, ráp khơng kín, kẹp chặt hay đè khn thiếu lực Hệ thống khí khơng đạt u cầu tạo áp lực khuôn tăng lên đến mức kim loại lỏng không điền đầy Kích thước hệ thống rót nhỏ Thành vật đúc lỏng •1      PHẠM VIẾT THÁI KHUYẾT TẬT VẬT ĐÚC VÀ CÁCH SỬ LÝ Hình 1: vật đúc bị thiếu hụt Khắc phục: tính tốn lượng kim loại đúc xác bù độ ngót , hệ thống rót hợp lý nấu chảy kim loại nhiệt độ thích hợp kẹp chặt khn tạo độ khí tốt… Sữa chữa: có để hàn vá phần bị thiếu độ hao hụt không ảnh hưởng lớn đến chi tiết • – Lệch lõi, dịch lõi Là xê dịch tương đối phần tử vật đúc Có thể đặt mẫu sai, định vị trí mẫu khơng tốt, ráp khn thiếu xác kẹp khn lỏng Các vật đúc đúc thường có lỗ rỗng bên thân, phải đưa vào bên khuôn rỗng lõi (ruột) làm cát để tạo chỗ trống Nếu lõi khơng giữ chắn bị dịch chuyển rót kim loại xung quanh gây nên khuyết tật liên quan đến dịch lõi bề dày thành thay đổi… PHẠM VIẾT THÁI KHUYẾT TẬT VẬT ĐÚC VÀ CÁCH SỬ LÝ Hình2: vật đúc lõi đặt lệch sai vị trí Khắc phục: địn vị đặt lõi xác , kẹp chặt khn tránh bị dịch lõi • – Ba via: Là phần kim loại thừa Nó thường hình thành mặt phân khn, gối lõi Hình3: vật đúc bị Ba via Khắc phục: cắt mài phần kim loại thừa • – Lồi: PHẠM VIẾT THÁI KHUYẾT TẬT VẬT ĐÚC VÀ CÁCH SỬ LÝ Là phần nhô lên vật đúc đầm chặt khuôn kém, không Áp suât tinh kim loại lỏng ép nén lên phần đầm chặt yếu Hình 4:vật đúc bị lồi Khắc phục: làm khn đầm chặt mặt khn • Sữa chữa: kích thước sai khơng q lớn ta cắt mài phần bị nhơ lên • • – Vênh: Là thay đổi hình dạng, kích thước vật đúc kết cấu vật đúc không hợp lý, không đảm bảo cứng vững, mẫu bị cong vênh, cơng nghệ rót, làm nguội khơng hợp lý ứng suất bên vật đúc kết tinh Hình 5: vật bị cong vênh (do kĩ thuật giót,ứng suất dư) PHẠM VIẾT THÁI KHUYẾT TẬT VẬT ĐÚC VÀ CÁCH SỬ LÝ • • Khắc phục : thiết kế lựa chọn hình dạng , vật liệu , cơng nghệ làm vật đúc hợp lý - Sứt: Thao tác học phá khn, hệ thống rót, đậu ngót, làm va chạm vận chuyển làm sứt mẻ vật đúc dẫn đến sau khác hình dạng, kích thước vật đúc Sai kích thước trọng lượng: Sự sai lệch kích thước kích thước mẫu, hộp lõi kích thước mẫu, hộp lõi thiết kế sai, lắp ráp kiểm tra khuôn mẫu không cẩn thận Khắc phục : kiểm tra khn mẫu ( kích thước hình dáng ) trước đúc phá khn vận chuyển vật đúc cần tránh va trạm làm vật bị vỡ Sữa chữa: hàn bổ sung vào chỗ vật đúc bị sứt  KẾT LUẬN: Kiểm tra bằng: quan sát, đo mẫu, dưỡng, thước Khắc phục: khắc phục nguyên nhân Sửa chữa: cách hàn đúc bổ sung Nhóm II: Khuyết tật mặt ngồi – Cháy cát • Do vật vật liệu khuôn lõi bị cháy tác dụng nhiệt độ rót bám dính lên bề mặt vật đúc làm giảm trạng thái bề mặt • Nguyên nhân cháy cát bao gồm : • - Độ bền nhiệt hỗn hợp kém, nhiều tạp chất PHẠM VIẾT THÁI KHUYẾT TẬT VẬT ĐÚC VÀ CÁCH SỬ LÝ • - Nhiệt độ rót q cao • - Hệ thống rót thiếu hợp lý để kim loại tập trung cục lớn làm cháy hỗn hợp • - Lớp sơn khn khơng đảm bảo Hình 7: vật đúc bị cháy cát –Khớp: • Là tượng khơng liên tục bề mặt vật đặc tiếp giáp dòng chảy kim loại PHẠM VIẾT THÁI KHUYẾT TẬT VẬT ĐÚC VÀ CÁCH SỬ LÝ • Hình 8: vật đúc bị thiếu khớp • * Nguyên nhân là:  Độ chảy lỗng kém, nhiệt độ rót thấp  Hệ thống rót khơng hợp lý  Rót thiếu liên tục Khắc phục : chọn vật liệu làm khn chịu nhiệt tốt tạp chất chất , sơn khuôn kim loại nấu chảy nhiệt độ không cao Sữa chữa: loại bỏ lớp cháy cắt mài phần bị cháy 3-Lõm: • Là lỗ có hình dạng, kích thước khác làm giảm chiều dày thành vật đúc PHẠM VIẾT THÁI KHUYẾT TẬT VẬT ĐÚC VÀ CÁCH SỬ LÝ Hình 9: vật đúc bị lõm • * Ngun nhân là: Do khuôn bị vỡ để lại lượng hỗn hợp chiếm chổ lòng khn Khắc phục: pha chộn ngun liệu làm khn có độ kết dính tốt , nén chặt khn vấn đảm bảo độ khí Sữa chữa : hàn đúc bù vào phần lõm Nhóm III : Nứt • Nứt khuyết tật tương đối phổ biến nguy hiểm vật đúc • Nứt dạng bất liên tục đứt gãy kim loại q trình đơng đặc sau đơng đặc Các vết xé nóng ( hot tears) vết nứt khơng liên tục có dạng gờ sắc, khơng nhẵn Chúng sinh ứng suất gia tăng gần nhiệt độ đơng đặc, lúc thép có độ bền yếu Các ứng suất sinh co rút kim loại nguội bị cản lại khuôn( gọi cản co) hay lõi phần mỏng hóa rắn trước HÌnh mơ tả nguyên nhân vị trí loại nứt PHẠM VIẾT THÁI KHUYẾT TẬT VẬT ĐÚC VÀ CÁCH SỬ LÝ Hình 10: vật đúc bị nứt • Nứt ứng suất rãnh rõ ràng gần đường đứt gãy thẳng tạo thành kim loại đơng đặc hồn tồn Ứng suất phải đủ lớn gây loại nứt Các bất liên lục loại phân loại tùy thuộc vào thời điểm xuất nứt gãy, chẳng hạn vết nứt ứng suất co ngót, ứng suất dư va đập hay sử dụng Hình 11: Các vết xé nóng • Ngun nhân: • Thành giao chuyển tiếp không hợp lý, không lượn cong PHẠM VIẾT THÁI KHUYẾT TẬT VẬT ĐÚC VÀ CÁCH SỬ LÝ • Khuôn, lõi co lún không tốt,cát nhỏ, đầm chặt, chất xốp • Dỡ khn q sớm • Chủ yếu ứng suất bên trong, có giọt không đồng vùng khác vật đúc kết tinh làm nguội Theo nhiệt độ tạo nứt, ta có hai loại chính: Nứt nóng nứt nguội • Nứt nóng : • Sinh nhiệt độ cao bên mặt vết nứt bị oxy hóa làm cho bề mặt khơng • Loại nứt sinh kết tinh Nguyên nhân kim loại bị kìm hãm độ lún khn lõi Những hợp kim có độ có chiều dài nhỏ bị nứt nóng • Nứt nguội ( cold shuts): • Nứt nguội xảy nhiệt độ thấp nên bề mặt vết nứt khơng bị oxy hố • Đây dạng bất liên tục sinh thiếu hụt dòng kim loại lỏng gặp dòng kim loại lỏng khác hay gặp kim loại rắn, chẳng hạn tình trạng bắn tóe rót, gặp vật cứng bên giá đỡ Thông thường dạng phát nhờ kiểm tra mắt trơng giống vết nứt có đường viền cong nhẵn Nếu có bề mặt gọi nếp ghép nguội (cold lap) – hình vẽ PHẠM VIẾT THÁI 10 KHUYẾT TẬT VẬT ĐÚC VÀ CÁCH SỬ LÝ Hình 12 : Nứt nguội Một số biện pháp khắc phục • + Kết cấu vật đúc : • Thiết kế vật đúc phải đảm bảo chiều dày thành đồng sai lệch phạm vi cho phép Những chổ giao phải có góc lượn thích hợp • + Về mặt cơng nghệ: • Bảo đảm độ lún khn lõi; bố trí hệ thống rót thích hợp Xương lõi khn đặt sát bề mặt lõi làm giảm tính lún Mặt khuôn chỗ tập trung kim loại làm vật liệu dẫn nhiệt tốt chỗ mỏng • Sửa chữa: Hàn sửa vết nứt • Kiểm tra: gõ, chiếu siêu âm hay xquang Nhóm IV : Lổ hổng vật đúc Khi chất khí tạo quạ trình rót kim loại khơng thể khỏi khn, khỏi đậu ngót hay chỗ cần khác, khí bị chặc lại kim loại nóng chảy Các khí sinh từ kim loại nóng chảy, từ khn “cát xanh” – tức cát ướt, từ nước, đơn khuấy động rót kim loại PHẠM VIẾT THÁI 11 KHUYẾT TẬT VẬT ĐÚC VÀ CÁCH SỬ LÝ Các lỗ khí( bọt khí) gây khơng khí khn lõi nước bị chặn lại vật đúc, thường nằm khuôn q trình đơng đặc Chúng xuất dạng bọt đơn tập trung thành cụm có dạng nhẵn, tròn, kéo dài bầu dục với kích thước khác Thỉnh thoảng xuất ọt khí dạng dài giống dạng rỗng co ngót, nhiên có khác hai đầu bọt khí thường tròn nhẵn • - Rỗ khí : Trong vật đúc tồn khơng gian dạng cầu nhẵn bóng chứa khí có áp suất với kích thước khác rỗ khí Rỗ khí làm khả liên tục kim loại, làm giảm độ bền, độ dẻo vật đúc Nếu khí khơng ngồi bị dồn nén phân bố phân tán kim loại áp suất khí cân với áp suất kim loại lỏng Hình 13: vật đúc bị rỗ khí • Biện pháp khắc phục rỗ khí: • Ngun tắc chung giảm lượng khí sinh nấu chảy rót kim loại lỏng vào khn, ngăn ngừa khơng cho nguồn tạo khí tiếp xúc với kim loại lỏng rót.Vì cần phải đảm bảo: • Vật liệu nấu sạch, khơ • Rút ngắn thời gian nấu chảy, thời gian nhiệt • Hỗn hợp khn lõi phải thơng khí tốt • Đặt đậu hợp lý PHẠM VIẾT THÁI 12 KHUYẾT TẬT VẬT ĐÚC VÀ CÁCH SỬ LÝ • Khử khí trước rót cách thổi vào kim loại lỏng chất khí hòa tan có áp suất riêng nhỏ • Tốt nấu chảy kim loại chân khơng • - Rỗ co : • Là phần không gian nhỏ vật đúc không điền đầy kim loại, khơng chứa khí, hình dạng kích thước khác khơng nhẵn bóng rỗ khí.Tuỳ theo tính chất hợp kim đúc kết cấu vật đúc mà rỗ co tập trung phân tán Nguyên nhân chủ yếu kết cấu vật đúc không hợp lý, bố trí hệ thống rót, đậu ngót khơng nên khơng đón hướng đơng đặc • Dạng bất liên tục co ngót khác dạng sợi chùm, dạng co ngót vùng trung tâm, bao gồm chuỗi dài đường chạy song song không thẳng hàng quấn chặt vào mạng lưới Mạng lưới tạo thành dải bên chi tiết Khó phân biệt co ngót dạng sợi với vết nứt nóng (hot tear) Co ngót tế vi hay rỗ bọt tế vi dạng khuyết tật nhỏ xảy vật đúc mà nguyên nhân hai tượng co ngót bọng khí, xảy với lượng bọng trống quanh ranh giới hạt ( tinh thể - Interdendritic), phiến dạng nhánh Một dạng khuyết tật thô cục loại co ngót “ tinh PHẠM VIẾT THÁI 13 KHUYẾT TẬT VẬT ĐÚC VÀ CÁCH SỬ LÝ Hình 14 – Các dạng khuyết tật co ngót Kiểm tra: siêu âm hay xquang Sửa chữa: Hàn đắp hay đúc bổ sung • Pin lỗ Pin lỗ lỗ khí nhỏ bề mặt dươi bề mặt Lỗi xảy khí hòa tan hợp kim hợp kim không khử khí cách Hình 15 : vật đúc bị pin lỗ PHẠM VIẾT THÁI 14 KHUYẾT TẬT VẬT ĐÚC VÀ CÁCH SỬ LÝ Nhóm V: Rỗ xỉ, rỗ cát • Đó phần khơng chứa kim loại mà chứa tạp chất xỉ, cát phi kim khác Hầu hết khuyết tật loại xuất gần bề mặt, hiệu ứng bề mặt( skin effect), nhiên, chúng xuất vật đúc tùy thuộc vào dòng chảy kim loại lỏng • • Hình 16: vật đúc bị rỗ xĩ • • Nguyên nhân lọc xỉ không tốt, không khử hết oxy nấu, nhiệt độ rót thấp, độ bền khn kém, hệ thống rót thiếu hợp lý, hạt cát to dễ bị bong khỏi mặt khuôn lõi, gạn xỉ khơng rót khn, vật liệu nấu gỉ bẩn gây nhiều xỉ • Khắc phục: đảm bảo công nghệ đúc hợp lý : lọc xỉ khử oxi tốt , nhiệt độ rót vừa phải hệ thống rót hợp lý • Kiểm tra: siêu âm hay xquang Nhóm VI: Sai tổ chức • Nhóm có tổ chức kim loại, hình dạng, kích thước số lượng hạt kim loại không theo yêu cầu Những phần vật đúc nguội nhanh hạt nhỏ, độ cứng lớn khó gia cơng cắt gọt PHẠM VIẾT THÁI 15 KHUYẾT TẬT VẬT ĐÚC VÀ CÁCH SỬ LÝ • • Hình 17: vật đúc sai tổ chức ( tổ chức hạt khơng đều) • Tốc độ nguội khơng đều, khống chế nguội không hợp lý gây thiên tích thành phần hố học thiên tích tổ chức kim loại vật đúc • Sự thiên tích (segregation):Thiên tích tượng phức tạp xảy hay nhiều nguyên tố hợp kim không khuếch tán mà tập trung lại số vùng vật đúc Thiên tích phân thành loại: phân bố đều, cục dạng chuỗi Thiên tích xảy khắp vật đúc có hình dạng thay đổi, chẳng hạn thiên tích tinh thể( intercrystalline segregation) Thiên tích cục xảy lỗ hổng co ngót ( lõm co), vết xé nóng điền đầy tồn hay phần thành phần khác có nhiệt độ nóng chảy thấp Thuật ngữ thiên tích co ngót (shrinkage segregation), thiên tích xé nóng (hot tear segregation) dùng thích hợp cho hai trường hợp PHẠM VIẾT THÁI 16 KHUYẾT TẬT VẬT ĐÚC VÀ CÁCH SỬ LÝ Hình 18: vật đúc bị thiên tích (các vết xé nóng) Thiên tích dạng chuỗi gặp chủ yếu đúc ly tâm, đúc khn tĩnh xảy Chúng có dạng lớp xen kẽ với hợp kim thêm vào để làm cải tiến tính Khắc phục : q trình đúc làm nguội đồng tồn vật đúc tránh bị thiên tích Sữa chữa: tơi gia cơng hợp lý vật đúc để có tổ chức hạt đồng tăng tính cho vật đúc Nhóm VII : Sai thành phần hố học tính • Thành phần hố học vật đúc không yêu cầu Nguyên nhân: PHẠM VIẾT THÁI 17 KHUYẾT TẬT VẬT ĐÚC VÀ CÁCH SỬ LÝ - Phối liệu mẻ nấu không hợp lý Điều chỉnh trình nấu khơng Khơng khuấy rót khn Khắc phục: pha trộn nguyên liệu đúc xác phù hợp với vật đúc trình nấu hợp lý khuấy kim loại rót vào khn PHẠM VIẾT THÁI 18 ... dạng khuyết tật thơ cục loại co ngót “ tinh PHẠM VIẾT THÁI 13 KHUYẾT TẬT VẬT ĐÚC VÀ CÁCH SỬ LÝ Hình 14 – Các dạng khuyết tật co ngót Kiểm tra: siêu âm hay xquang Sửa chữa: Hàn đắp hay đúc bổ... khí cách Hình 15 : vật đúc bị pin lỗ PHẠM VIẾT THÁI 14 KHUYẾT TẬT VẬT ĐÚC VÀ CÁCH SỬ LÝ Nhóm V: Rỗ xỉ, rỗ cát • Đó phần không chứa kim loại mà chứa tạp chất xỉ, cát phi kim khác Hầu hết khuyết tật. .. 16 KHUYẾT TẬT VẬT ĐÚC VÀ CÁCH SỬ LÝ Hình 18: vật đúc bị thiên tích (các vết xé nóng) Thiên tích dạng chuỗi gặp chủ yếu đúc ly tâm, đúc khn tĩnh xảy Chúng có dạng lớp xen kẽ với hợp kim thêm vào