Naslednje napetosti bodo nastale, ko se vlivanje utrdi:
Vliva toplotni stres
Vzroki za vlivanje toplotnega stresa
Struktura v linišču in velikosti
Razlika v debelini stene: debelina stene vsakega dela lita je drugačna. Debela stena počasi razprši toploto in hlajenje in krčenje zaostaja. Tanka stena se hitro ohladi in se najprej skrči. Tanki stenski del, ki se hitro ohladi, bo ustvaril natezni napetost na debelem stenskem delu, debeli stenski del pa bo povzročil tlačni napetost na tankem stenskem delu in tako tvoril toplotni stres.
Kompleksna oblika: Vlitki s kompleksnimi oblikami, kot so tisti s šefi, rebri in drugimi strukturami, so medsebojno omejeni in jih med hlajenjem in krčenjem ni mogoče prosto izvajati. Krčenje različnih delov vpliva drug na drugega, kar ima za posledico toplotni stres.
Razlike v toplotnih fizikalnih lastnostih materialov
Materialne značilnosti ulitkov: Različni materiali za vlivanje imajo različne toplotne fizikalne lastnosti, kot sta toplotna prevodnost in specifična toplotna sposobnost. Materiali z visoko toplotno prevodnostjo hitro razpršijo toploto in se pri hlajenju hitro skrčijo; Materiali z nizko toplotno prevodnostjo so nasprotni. Ta razlika v toplotnih fizikalnih lastnostih bo privedla do različnih hitrosti hlajenja v različnih delih litja, kar bo posledično povzročilo toplotni stres.
Vpliv materialov za vlivanje: Toplotne lastnosti materialov za vlivanje bodo vplivale tudi na proces hlajenja ulitkov. Če je toplotna prevodnost vlivanja velika, bo površina vlivanja v stiku z vlivanjem hitro razpršila toploto, medtem ko bo notranja toplota počasi razpršila toploto, kar povzroči temperaturno razliko med površino in notranjostjo vlivanja, kar tvori toplotni stres.
Hladilni pogoji in okoljski dejavniki
Neenakomerni hladilni medij: Med postopkom hlajenja je, če je hladilni medij (na primer zrak, voda itd.) Neenakomerno porazdeljen okoli vlivanja, bo v različnih delih vlivanja povzročil različne hitrosti hlajenja. Na primer, ko se zračno ohladi, se vetrovna stran vlivanja hitro ohladi in počasi se ohladi, tako da povzroči toplotni stres.
Spremembe temperature okolice: temperatura okolice v livarni je nestabilna. Med postopkom hlajenja vlivanja bo nihanje temperature okolice vplivalo na hitrost disipacije toplote, kar bo povzročilo neskladno hlajenje in krčenje različnih delov vlivanja, kar ima za posledico toplotni stres.
Vpliv toplotnega stresa ulitkov na kakovost litin
Povzroči deformacijo
Toplotni stres bo povzročil neenakomerno krčenje litja med postopkom hlajenja, kar bo povzročilo deformacijo vlivanja. Na primer, v nekaterih ravnih vlitvah lahko toplotni stres, ki nastane z različnimi hladilnimi hitrostmi površine in sredino, povzroči, da se ploska plošča ukrivi in deformira, kar vpliva na dimenzijsko natančnost in kakovost videza kastinga ter povečate težave in stroške poznejše obdelave.
Povzročajo pokanje
Ko toplotni stres presega mejo trdnosti materiala za vlivanje, se bo vlivanje pokvarilo. Toplotne razpoke se v poznem obdobju strjevanja običajno tvorijo pri visokih temperaturah, z mučnimi oblikami, širokimi vrzeli in oksidiranimi barvami na površini. Hladne razpoke nastanejo pri nižjih temperaturah zaradi superpozicije toplotnega napetosti in faznega spreminjanja stresa. Razpoke so majhne, neprekinjene in ravne, na površini pa ni oksidirane barve. Razpoke bodo resno zmanjšale mehanske lastnosti in tesnjenje litinga, s čimer bodo odpadki.
Zmanjšajte mehanske lastnosti
Toplotni stres bo povzročil mikroskopske okvare znotraj vlivanja, kot so popačenje rešetk in dislokacije. Te napake bodo ovirale gibanje dislokacij in zmanjšale moč in žilavost materiala. Hkrati lahko toplotni stres povzroči tudi neenakomerno notranjo strukturo vlivanja, kar še dodatno zmanjša celovite mehanske lastnosti vlivanja, pri koncentraciji napetosti pa je enostavno poškodovati pri obremenitvah.
Povzroča preostali stres
Če toplotni stres, ustvarjen med postopkom strjevanja, ne bo popolnoma sproščen, bo v vlivanju obstajal v obliki preostale napetosti. Preostali stres bo zaradi prerazporeditve napetosti med nadaljnjo obdelavo in uporabo, kar vpliva na natančnost in delovanje delov, dimenzijsko nestabilno zaradi prerazporeditve napetosti. Poleg tega bo preostali stres nakazan na delovnem stresu, kar bo zmanjšalo moč utrujenosti in stresno korozijsko odpornost v kasting.
Fazna sprememba stres v ulitki
Vzroki za nastanek faznih sprememb stresa v ulitkov:
Karakteristike sprememb zlitine
Specifična sprememba volumna: Ko se zlitina med strjevanjem spreminja faza, so specifični količini različnih faz običajno različni. Na primer, pri zlitinah železovega ogljika, ko se Austenit preoblikuje v martenzit, je martenzijski specifični volumen velik, širitev volumna pa se pojavi med spreminjanjem faze. Če fazne spremembe različnih delov litinga ne bodo sinhronizirane, bo širitev prvega faznega spremenjenega dela povzročila tlačni stres na nefazno spremenjenem delu, del, ki ni spremenjen v fazi, na fazno spremenjenem delu in s tem tvori fazni stres.
Latentna toplota faznih sprememb: Latentna toplota fazne spremembe se bo med fazno spremembo sprostila ali absorbirala, kar bo vplivalo na lokalno temperaturno polje vlivanja. Sprostitev latentne toplote faznih sprememb bo povečala temperaturo dela, upočasnila hitrost hlajenja, razlika v hladilniku z okoliškimi deli pa bo vodila do neskladnega krčenja, kar bo nato povzročilo stres sprememb faze.
Razlika v hladilnih pogojih
Različne hitrosti hlajenja: Pri hlajenju različnih delov vlivanja so hitrosti hlajenja različne zaradi različnih pogojev odvajanja toplote. Fazna sprememba dela s hitrim hlajenjem je najprej zaključena, fazna sprememba dela s počasnim hlajenjem pa se zavleče. Ta asinhronost sprememb v fazi povzroči neenakomerne spremembe volumna znotraj vlivanja in s tem ustvari stres sprememb faze. Na primer, površina vlivanja se hitro ohladi, notranja pa se počasi ohladi. Fazna sprememba površine in notranjosti ni sinhronizirana, kar bo vodilo do stresa sprememb faze.
Temperaturni gradientni učinek: znotraj vlivanja je temperaturni gradient, postopek spreminjanja faze zlitine v različnih temperaturnih območjih pa je različen. Fazna sprememba v visokem temperaturnem območju se zavleče, fazna sprememba v nizkotemperaturnem območju pa se najprej izvede. Vrstni red sprememb faze povzroči interakcijo med deli, kar tvori fazno spreminjanje stresa.
