Apa penyebab cacat retak baja cor?

Terjadinya cacat retak pada bagian baja tuang merupakan permasalahan yang sangat umum dan kompleks, yang melibatkan seluruh rantai produksi mulai dari peleburan, proses pengecoran hingga pengolahan selanjutnya. Retakan pada dasarnya disebabkan oleh tegangan internal (terutama tegangan termal dan susut) yang melebihi batas kekuatan material pada suhu tersebut.

Biasanya retakan dibagi menjadi dua kategori: retakan panas dan retakan dingin.

1, Retakan panas terjadi pada tahap akhir atau segera setelah pemadatan baja cair, ketika logam berada dalam keadaan hidup berdampingan padat-cair dengan kekuatan dan plastisitas rendah. Suhu terjadinya: biasanya di dekat garis solidus (sekitar 1300-1450°C). Ciri-ciri: Bagian retakan teroksidasi parah, tampak hitam atau biru, dengan bentuk yang berliku-liku dan tidak beraturan.

penyebab utama:

1. Desain struktur coran: Perbedaan ketebalan dinding yang berlebihan dan transisi yang tidak rata pada sambungan mengakibatkan pendinginan yang tidak merata dan tekanan termal yang signifikan.

2. Desain sistem penuangan yang tidak masuk akal: Sariawan terlalu pekat atau posisinya tidak tepat, mengakibatkan panas berlebih di area tersebut, yang akhirnya membeku di area tersebut

Tidak dapat menerima kompresi dan dukungan.

3. Mundurnya cetakan pasir/inti yang buruk: Kekuatan cetakan pasir terlalu tinggi, sehingga menghambat penyusutan bebas selama pemadatan dan penyusutan pengecoran, yang mengakibatkan tegangan tarik dan retak. Ini adalah alasan yang sangat umum.

4. Komposisi kimia paduan: Kandungan unsur berbahaya yang tinggi seperti belerang (S) dan fosfor (P): Mereka membentuk sulfida dan fosfida dengan titik leleh rendah, membentuk lapisan tipis cair pada batas butir, sangat melemahkan gaya ikatan antar butir, dan merupakan faktor yang sangat penting yang menyebabkan retak termal. Kandungan karbon (C): Dengan kandungan karbon yang tinggi, kisaran suhu pemadatan menjadi lebih lebar, dendrit menjadi kasar, dan kecenderungan terjadinya keretakan termal meningkat. 5. Penggunaan riser dan besi pendingin yang tidak tepat: Jika leher riser terlalu panjang atau terlalu pendek, dan besi pendingin tidak ditempatkan dengan benar, hal ini akan memperburuk pendinginan yang tidak merata.

2, Retakan dingin terjadi setelah pengecoran benar-benar memadat dan didinginkan hingga keadaan elastis, biasanya pada tahap suhu rendah di bawah 600 ° C. Suhu kejadian: suhu lebih rendah. Ciri-ciri: Bagian retakan bersih, berkilau metalik atau sedikit warna oksidasi, retakan relatif lurus dan bersambung dalam bentuk garis lurus.

penyebab utama:

1. Tegangan pengecoran yang berlebihan: Tegangan termal: disebabkan oleh laju pendinginan yang tidak konsisten di berbagai bagian pengecoran. Stres penyusutan: Hambatan mekanis terhadap penyusutan pengecoran yang disebabkan oleh cetakan, inti pasir, sistem sariawan, dan penghenti kotak. Tegangan transformasi: Tegangan yang ditimbulkan oleh perubahan volume spesifik selama proses pendinginan ketika terjadi transformasi struktur (seperti transformasi austenit menjadi martensit).

2. Kualitas metalurgi baja: Kandungan gas yang tinggi, terutama hidrogen (H), dapat menyebabkan "retak akibat hidrogen" dan mengurangi ketangguhan material. Ada banyak inklusi non-logam: sebagai titik konsentrasi tegangan, inklusi dapat secara signifikan mengurangi kekuatan dan ketahanan retak material.

3. Pengamplasan dini selama pengepakan: Pengecoran belum didinginkan hingga suhu yang cukup rendah, dan tegangan internal belum sepenuhnya dihilangkan sebelum getaran dan pengamplasan dini dapat dengan mudah menyebabkan retak dingin.

4. Proses perlakuan panas yang tidak tepat: Laju pemanasan atau pendinginan yang berlebihan: Terutama selama perlakuan anil dan normalisasi, jika pemanasan atau pendinginan tidak merata, maka akan menimbulkan tekanan perlakuan panas yang sangat besar, yang akan menimpa tegangan pengecoran asli dan menyebabkan retak.

Retak quenching: Ini adalah bentuk khusus dari retakan dingin, yang membentuk martensit dengan kekerasan tinggi karena laju pendinginan quenching yang cepat, disertai dengan tegangan struktural yang besar, sehingga sangat mudah untuk retak.

Ringkasan dan ide solusi

Jika ditemukan retakan pada bagian baja tuang, penyebabnya harus diselidiki secara sistematis dari aspek berikut:

1. Komposisi kimia: Kontrol ketat kandungan unsur berbahaya seperti S dan P.

2. Proses peleburan: Metode pemurnian digunakan untuk mengurangi kandungan gas dan inklusi dalam baja cair. 3. Struktur pengecoran: Optimalkan desain untuk menghindari perubahan mendadak pada ketebalan dinding dan gunakan transisi membulat.

4. Proses pengecoran: sistem sariawan dan riser: Dirancang secara wajar untuk mencapai pemadatan berurutan atau pemadatan simultan, menghindari panas berlebih lokal. Pasir cetakan/pasir inti: Pastikan rendemen dan keruntuhan yang cukup. Setrika dan riser dingin: Penggunaan yang benar untuk mengontrol urutan pendinginan.

5. Pembuangan dan pembersihan pasir: Pastikan coran didinginkan hingga suhu yang cukup rendah (seperti di bawah 400 ° C) dalam cetakan pasir sebelum dikotak. Saat memotong anak tangga dan melakukan perbaikan pengelasan, penting juga untuk menghindari timbulnya tekanan baru.

6. Proses perlakuan panas: Kembangkan spesifikasi perlakuan panas yang masuk akal, terutama mengontrol laju pemanasan dan pendinginan. Untuk suku cadang kompleks atau suku cadang baja paduan tinggi, gunakan metode pemanasan bertahap dan pendinginan lambat.

Untuk menentukan penyebab spesifik secara akurat, seringkali diperlukan kombinasi analisis morfologi makroskopis dan mikroskopis retakan (pemeriksaan metalografi), tinjauan proses, dan analisis komposisi kimia untuk membuat penilaian yang komprehensif.