Влияние скорости охлаждения на литье очень велико и может оказывать непосредственное влияние на микроструктуру и свойства литого материала.
Как влияет скорость охлаждения на литье? 7 ключевых моментов
1. Более высокие скорости охлаждения приводят к более тонкой микроструктуре
Более высокая скорость охлаждения при литье алюминиевых сплавов, таких как сплавы A356 и A357, приводит к образованию более тонкой микроструктуры с меньшим расстоянием между вторичными дендритными плечами (SDAS) и более мелкими эвтектическими частицами.
Такая более тонкая микроструктура приводит к улучшению пластичности и растяжимости литого материала.
2. Влияние процесса после нагрева и охлаждения
На скорость охлаждения на этапе охлаждения в процессе литья могут влиять различные факторы.
Одним из них является процесс последующего нагрева и охлаждения. Важно равномерно нагреть отливку, а затем завернуть ее в материал, который поможет сохранить тепло и позволит детали остывать как можно медленнее.
Быстрое охлаждение может привести к увеличению тепловых градиентов внутри отливки, что может привести к неравномерному охлаждению и возможным деформациям или растрескиванию.
3. Различные фазы охлаждения
Во время охлаждения могут происходить различные фазы охлаждения, включая фазу пара, фазу кипения и конвективную фазу.
Скорость охлаждения на этих стадиях может варьироваться, и контроль этих стадий имеет решающее значение для достижения желаемых свойств литого материала.
Паровая фаза, которая наступает, когда масло превращается в пар под действием теплового эффекта, приводит к самому быстрому охлаждению за счет поглощения скрытой теплоты парообразования.
Однако чрезмерная изоляция, вызванная образованием паровой оболочки вокруг детали, может снизить эффективность охлаждения.
Фаза конвекции наступает, когда температура становится ниже и паровая фаза исчезает, позволяя конвекции масла завершить охлаждение до равновесной температуры.
4. Неравномерное охлаждение
Важно отметить, что охлаждение детали никогда не бывает равномерным из-за разной толщины сечения самой детали.
Такие неоднородности охлаждения могут привести к мартенситному превращению в разное время на этапе охлаждения, что может привести к расширению и деформации детали.
Переход через точку Ms (температура начала мартенсита) в разное время может вызвать напряжение и потенциальные деформации в литом материале.
5. Влияние сварки на охлаждение
В случае сварки локальный нагрев может вызвать ограниченное расширение, а возникающее напряжение зависит от теплового градиента между зоной нагрева (HZ) и телом отливки.
Предварительный нагрев отливки перед сваркой может помочь минимизировать тепловой градиент и уменьшить растягивающее напряжение, вызванное сваркой.
В случаях, когда предварительный подогрев невозможен, использование низкотемпературных сварочных процессов и сварочных прутков или проволоки с низкой температурой плавления может помочь минимизировать напряжение и потенциальное растрескивание.
6. Важность контроля фаз охлаждения
Контроль фаз охлаждения и минимизация тепловых градиентов во время охлаждения важны для достижения желаемых свойств и минимизации возможных деформаций или растрескивания.
7. Предварительный нагрев при сварке
Предварительный нагрев при сварке может помочь уменьшить напряжение и потенциальное растрескивание на этапе охлаждения.
Продолжайте исследовать, обратитесь к нашим специалистам
Хотите улучшить качество отливок из алюминиевых сплавов? Выбирайте KINTEK, вашего надежного поставщика лабораторного оборудования.
Наши современные системы охлаждения позволяют точно контролировать процесс охлаждения, что приводит к созданию более тонкой микроструктуры и улучшению механических свойств.
Попрощайтесь с напряжением и трещинами с помощью наших инновационных решений.
Свяжитесь с нами сегодня, чтобы поднять процесс литья на новую высоту.
