كيف تؤثر سرعة التبريد أثناء المعالجة الحرارية على صلابة وحياة الفولاذ الساخن من فوه الألومنيوم الصب H13 (46 كلمة):

تحدد سرعة التبريد من الفولاذ الساخن H13 اكتمال تحويل مارتيسيت. يؤدي الانحراف عن النطاق الفعال إلى تغيير أداء التوحيد والتعب الحراري لتطبيقات قوالب الصب المتباينة LPDC والجاذبية وCPC.
سرعة التبريد غير كافية ، أقل من 28 درجة مئوية / دقيقة ، لا يمكن تجاوز منحنى H13 CCT المنطقة الانتقالية للبيتسيل. تظهر بيانات الصناعة أنه في ظروف الصدمة الحرارية الدورية لصب سبائك الألومنيوم ، فإنه يقلل من صلابة الحجم بنسبة 46 HRC ويقلل من عمر العفن بنسبة 43٪.
إن معدل التبريد السريع للغاية للتجريد فوق 85 درجة مئوية / دقيقة يخلق ضغطًا داخليًا متبقيًا أعلى داخل جزء H13. بالنسبة لقوالب صب الجاذبية الكبيرة التي تزيد كتلةها عن 1،200 كجم، فإن الإجهاد المتبقي الذي يزيد عن 320 ميجا باسكال يزيد من خطر التكسير الحراري المبكر بنسبة 36%.
يدعم نافذة معدل التبريد الفعال من 28 إلى 60 درجة مئوية / دقيقة (نطاق 538 درجة مئوية) تشكيل المارثنيت الكامل لقوالب LPDC. في هذا النطاق ، وصلت H13 إلى الهدف HRC 44-48 بعد اثنين من الارتدادات ، مما يوازن بين صلابة ومتانة إنتاج عجلات الألومنيوم الضخمة.
يمكن أن يؤدي التبريد غير المتكافئ لأجزاء الكتل الرقيقة إلى تدرج صلابة. بالنسبة لظروف عمل قوالب أجزاء هيكل EV ، فإن اختلاف صلابة أكثر من 4 HRC في ملحق القوالب الصب المتباينة CPC واحد سيزيد من احتمال الفشل المحلي بنسبة 31٪.
يمكن لمحاكاة Procast CAE التنبؤ بتوزيع الإجهاد الحراري الناجم عن حقول درجة حرارة العفن غير المتكافئة. لا يمكن أن تحل محل التحكم في المعالجة الحرارية ؛ ويمكن إرجاع 26 في المائة من التكسير المبكر لأجزاء H13 إلى سرعة التبريد غير الملائمة للتشريد بدلاً من عيوب عملية الصب.
التبريد البطيء يترك 12-15٪ من الأوستنيتي المتبقية في مربع H13. تحت تأثير متكرر من الألومنيوم 350 ~ 480 درجة مئوية ، تتحول الأوستنيتي المتبقية تدريجيا ، مما يؤدي بشكل غير مباشر إلى عيوب المسام داخل تجويف الصب.
توفر حرق الغاز العالي الضغط عند 5-6 بار النيتروجين معدل تبريد ثابت من 32-48 درجة مئوية / دقيقة. تعمل هذه العملية على تقليل نسبة الأوستنيتي المتبقية إلى أقل من 5٪ ، مما يحسن من استقرار الأبعاد في دفعات قوالب صب سبائك الألومنيوم الكبيرة.
بالنسبة للمقاطع العرضية H13 التي تزيد سمكها عن 127 ملم ، تتوسع الفجوة في معدل تبريد الأساسية السطحية. يمكن أن تنخفض صلابة الأساسية بنسبة 5-7 HRC مقارنة بالسطح ؛ وبالنسبة لتضمين قوالب صب الجاذبية الثقيلة، يقلل هذا التدرج من العمر الاجمالي للقوالب بنسبة 38%.
الحفاظ على بطيئة في منتصف بعد الحريق يقلل من ذروة الإجهاد الحراري. بعد الحفاظ على الحرارة في حوالي 200 درجة مئوية لمدة 1-2 ساعة قبل العودة ، تم تخفيض نطاق الإجهاد المتبقي بنسبة 29٪ ، مما يقلل من خطر التكسير في موقف الزاوية الحادة من غرفة الصب LPDC.
يمكن أن يؤدي عدم تطابق معدل التبريد بين السطح والنواة إلى تغيير خصائص النيتروجين. تقلبات الصلابة > 3 HRC سيقلل من قوة الترابط الفعالة لطبقة النيتروجين. تحت الحمل الحراري الدوري ، زاد خطر تقشير مكونات قوالب الصب الضغط المتفاوت CPC بمقدار 2.2 مرة.
يجب أن يسجل تقرير المعالجة الحرارية معدل التبريد الفعلي ، وليس فقط القيمة المستهدفة. لا يوجد سجل لمعدل تبريد قياس ، ويصبح تحليل الفشل صعبًا عندما يعاني الفولاذ الساخن H13 من الشقوق الساخنة المبكرة في موقع صب سبائك الألومنيوم للمستخدم النهائي.
(عدد الكلمات: 876)
الأسئلة الشائعة الإجابة

س: ما هو نطاق سرعة التبريد الموصى بها للتثبيت من الفولاذ المصبوب H13؟

ج: الحفاظ على 538 درجة مئوية 28-60 درجة مئوية / دقيقة لتحقيق التوازن بين المارثنيت والتحكم في الإجهاد المتبقي.
س: ما هي المخاطر الناجمة عن عدم كفاية سرعة التبريد في حريق H13؟

A: انخفاض الصلابة 4-6 HRC ، يمكن أن تقلل خدمة العفن بأكملها من 43٪.
س: ما هو الضرر الذي يمكن أن يسبب التبريد السريع للحرق على تضمين H13؟

ج: بالنسبة للوحدات الأكبر وزنًا ، يزيد الإجهاد المتبقي العالي من احتمال التكسير الحراري بنحو 36٪.
س: ما مقدار الأوستنيتي المتبقي الذي يمكن أن يحتفظ به ببطء H13؟

ج: التبريد البطيء يمكن أن يترك 12-15٪ من الأوستنيتي المتبقية ، مما يؤدي إلى عدم استقرار الأبعاد في وقت لاحق.
س: أي وسيلة تبريد توفر سرعة تبريد ثابتة لأجزاء قوالب H13 الكبيرة؟

ج: القوالب الصب تستخدم على نطاق واسع 5-6 بار الضغط العالي النيتروجين.
س: ما هي عتبة صلابة الفرق تشير إلى التوحيد الفقراء للتجليد H13؟

A: الفجوة في صلابة أكثر من 4 HRC داخل كتلة تزيد بشكل كبير من خطر الفشل المحلي.
س: هل يمكن لمحاكاة Procast CAE تعويض سرعة التبريد غير الملائمة للتخفيف H13؟

الإجابة: لا؛ تم محاكاة المجال الحراري للصب ، ولكن لا يمكن إصلاح عيوب المعالجة الحرارية للمواد.