كيفية حل الشقوق في المسبوكات الميكانيكية الهوائية

في عملية صب ميكانيكي هوائي الشقوق هي عيب خطير ومعقد. لا ينعكس تأثيره على جودة مظهر المسبوكات فحسب، بل يقلل أيضًا بشكل كبير من الخواص الميكانيكية ومتانة المسبوكات. في الحالات القصوى، قد تتسبب الشقوق في كسر المسبوكات في التطبيقات العملية، مما يؤدي إلى حوادث سلامة كبيرة. لذلك، من المهم بشكل خاص أن يكون لديك فهم عميق لآلية تكوين الشقوق وتدابيرها الوقائية.

تحليل أسباب تشكيل الكراك
يرتبط حدوث التشققات ارتباطًا وثيقًا بمجموعة متنوعة من العوامل، بما في ذلك الجوانب التالية:
تركيز الإجهاد: أثناء عملية تصلب الصب، سيحدث تركيز الإجهاد داخل الصب بسبب تدرجات درجة الحرارة وتغيرات الطور وعدم تجانس شكل القالب. عندما يتجاوز هذا الضغط قوة الشد للصب، يمكن أن تتشكل الشقوق.
التكسير الساخن: يحدث التكسير الساخن بشكل عام في المراحل اللاحقة من تصلب المسبوكات. في هذا الوقت، يكون التدرج الحراري داخل الصب كبيرًا، مما يتسبب في انكماش غير متساوٍ للأجزاء المختلفة، وبالتالي توليد الإجهاد الحراري والتسبب في حدوث تشققات. بالإضافة إلى ذلك، فإن وجود عناصر معينة (مثل الكبريت والفوسفور وما إلى ذلك) في السبيكة سيزيد أيضًا من خطر التشقق الساخن.
التكسير البارد: يحدث التكسير البارد عادة عندما يبرد الصب إلى درجة حرارة الغرفة أو بالقرب منها. في هذا الوقت، قد يكون هناك إجهاد متبقي أو تراكم للعناصر الضارة مثل الهيدروجين داخل الصب. هذه العوامل يمكن أن تؤدي إلى تكوين الشقوق تحت تأثير الضغوط الخارجية.
التفاعل بين القالب والمصبوب: عوامل مثل مادة القالب، ودرجة الحرارة، وظروف التشحيم، والتبادل الحراري بين القالب والمصبوب قد تؤثر جميعها على حدوث الشقوق. على سبيل المثال، إذا كانت درجة حرارة القالب مرتفعة جدًا أو منخفضة جدًا، فقد يتسبب ذلك في حدوث تشققات في الصب.
معلمات عملية الصب: تؤثر معلمات العملية مثل درجة حرارة الصب وسرعة الصب ومعدل التبريد أثناء عملية الصب بشكل مباشر على تكوين الإجهاد الداخلي وتدرجات درجة الحرارة في الصب. غالبًا ما تؤدي إعدادات معلمات العملية غير المعقولة إلى زيادة الضغط داخل عملية الصب، وبالتالي زيادة خطر حدوث تشققات.

حلول لمشاكل الكراك
في ضوء الأسباب المذكورة أعلاه لتكوين الشقوق، يمكن للتدابير التالية تقليل أو تجنب حدوث الشقوق بشكل فعال:
تحسين عملية الصب:
التحكم بدقة في درجة حرارة الصب وسرعة الصب لتجنب ارتفاع درجة حرارة السائل المعدني أو انخفاض تبريده، وبالتالي تقليل آثار التدرجات الحرارية والإجهاد الحراري.
تحسين تصميم نظام التبريد لضمان تبريد موحد لجميع أجزاء الصب لتقليل تكوين الإجهاد المتبقي.
اختر سبيكة الصب المناسبة وتجنب المواد المعرضة للتشقق.
تحسين تصميم القالب:
اختر مواد القالب ذات الموصلية الحرارية الجيدة والثبات الحراري لتحسين مادة وهيكل القالب.
تصميم نظام تبريد القالب بشكل صحيح للتأكد من أن درجة حرارة القالب موحدة ومعتدلة، وبالتالي تقليل احتمالية حدوث تشققات في الصب.
تعزيز المعالجة بالتسخين المسبق والحفاظ على الحرارة للقالب لتقليل اختلاف درجة الحرارة بين القالب والصب، وبالتالي تقليل توليد الإجهاد الحراري.
تعزيز المعالجة الحرارية للمسبوكات:
إجراء المعالجة الحرارية المناسبة على المسبوكات، مثل التلدين أو التقسية، للتخلص من الإجهاد المتبقي داخل المسبوكات وتحسين هيكلها التنظيمي.
أثناء عملية المعالجة الحرارية، يتم التحكم بدقة في درجة الحرارة والوقت لتجنب حدوث تشققات جديدة.
تكوين سبائك التحكم:
راقب بدقة محتوى العناصر الضارة (مثل الكبريت والفوسفور وما إلى ذلك) في السبيكة لتقليل ميل التشققات.
أضف كميات مناسبة من عناصر صناعة السبائك (مثل الموليبدينوم والنيكل وما إلى ذلك) لتحسين مقاومة المسبوكات للتشقق.