Koje su mjere opreza za postupak hlađenja i očvršćivanja odljevanih kostiju kotrljanja

Kao temeljne komponente rotirajuće strojeve velike brzine, Odljevi za kovitlane rotove imaju složene geometrijske strukture, velike poteškoće u lijevanju i izuzetno visoke zahtjeve za organizacijsku gustoću i mehanička svojstva. U cijelom procesu lijevanja faze hlađenja i očvršćivanja igraju odlučujuću ulogu. Razumna kontrola brzine hlađenja i puta za očvršćivanje može učinkovito izbjeći uobičajene oštećenja lijevanja poput skupljanja, vrućeg pucanja i grube organizacije.

Utjecaj procesa hlađenja i očvršćivanja na kvalitetu lijevanja
Faze hlađenja i očvršćivanja izravno određuju proces stvaranja metalne organizacije. Nepravilna stopa hlađenja može dovesti do grubih zrna, pretjerano dugih dendrita i neujednačene organizacije. Neuređeni put očvršćivanja ili ometani kanal skupljanja sklon su oštećenjima skupljanja i skupljanja. Za kotrljanje kotača snese s složenom strukturom i neravnomjernom debljinom stijenke, posebno je potrebno kontrolirati ukupnu ravnotežu hlađenja i lokalni temperaturni gradijent.

Kontrolno sekvencijalno učvršćivanje kako bi se osiguralo učinkovito skupljanje
Dio glavčine vrtložnog rotora obično je najdeblje površine lijevanja, s velikim toplinskim kapacitetom, sporo hlađenje i lako formirati vruće čvorove. Ako se ne izvrši učinkovito skupljanje, u ovom će se dijelu dogoditi središnje skupljanje. Dobro dizajnirani sustav uspostave je osnova za postizanje uzastopnog očvršćivanja. Preporučuju se sljedeće mjere:
Rasporedite izolacijski uspon na spoju glavčine i korijena noža kako bi se kanal za hranjenje skupljao neometani;
Optimizirajte putem softvera za analizu simulacije vrućih čvorova u usponu kako bi se osiguralo da se rastopljeni metal uvijek učvrsti od krajnjeg kraja do uspona;
Dodajte odvodnu ustanovu za vođenje rastopljenog metala s visokom temperaturom na područje koje je potrebno prvo hraniti kako bi se smanjila unutarnja labavost.

Koristite hladnjake za podešavanje lokalne brzine hlađenja
Raspodjela brzine učvršćivanja vrtložnih rotora izuzetno je neujednačena zbog tankih lopatica i gustih čvorišta. Da bi se kontrolirala ravnoteža hlađenja, za podešavanje lokalnog temperaturnog gradijenta može se koristiti tehnologija hlađenja:
Postavite bakrene ili od lijevanog željeza oko glavčine i ispod vrućeg čvora kako biste povećali brzinu hlađenja i skratili vrijeme očvršćivanja;
Izbjegavajte korištenje hladnjaka u tanko zidnom području noža kako biste spriječili toplinsko pucanje uzrokovano pretjeranim hlađenjem;
Upravljajte smjerom toplinskog protoka kroz debljinu, veličinu i izgled hladnjaka kako biste postigli regionalno izotermalno učvršćivanje.

Kontrolirajte ukupnu krivulju hlađenja kako bi se izbjegla koncentracija toplinskog naprezanja
Neravnomjerna brzina hlađenja ne samo da utječe na stvaranje mikrostrukture, već može uzrokovati i koncentraciju toplinskog naprezanja zbog prekomjernog gradijenta temperature, uzrokujući pukotine. Posebnu pažnju treba posvetiti cjelokupnoj krivulji hlađenja tijekom lijevanja:
Razumno dizajnirajte materijal i debljinu kalupa kako biste osigurali jednolično rasipanje topline u šupljini;
Kod preciznog lijevanja keramička školjka može se lokalno zagrijati ili se izolacijski sloj može postaviti za kontrolu temperaturne razlike između unutarnje i vanjske graske;
Za velike odljeve preporučuje se upotreba segmentiranog hlađenja ili hlađenja peći pod kontrolom temperature kako bi se spriječilo toplinski udar i strukturna deformacija.

Pročistiti analizu toplinskih čvorova kako biste izbjegli potencijalna područja oštećenja
Raspodjela toplinskih čvorova i rizik od potencijalnog skupljanja može se intuitivno identificirati simulacijom procesa očvršćivanja. Preporučuje se korištenje numeričkih simulacijskih alata za preliminarnu analizu:
Upotrijebite softver za simulaciju kao što su Procast i Magmasoft za izvlačenje ekvivalentnog dijagrama temperaturnog polja i brzine očvršćivanja;
Očistite mjesto "posljednje zone zaliha" i usredotočite se na analizu postoji li potpuni put kompenzacije skupljanja;
Optimizirajte veličinu uspona, izgled hladnjaka i strukturu sustava ulijevanja prema rezultatima simulacije kako biste poboljšali ukupnu kvalitetu očvršćivanja.

Kontroliranje kristalne strukture i optimiziranje mehaničkih svojstava
Proces hlađenja izravno utječe na strukturu zrna i mehanička svojstva metala. Uobičajeni materijali za vrtložne rogove, poput nehrđajućeg čelika i dupleksnog čelika, osjetljivi su na brzinu hlađenja. Treba poduzeti sljedeće mjere organizacijske kontrole:
Upotrijebite tehnologiju usmjerenog očvršćivanja za usmjeravanje stupanskih kristala kako bi rastili u smjeru glavnog stresa i poboljšali čvrstoću umora;
Kontrolirati brzinu hlađenja u razumnom rasponu kako bi se spriječilo grubiranje taložene faze tijekom transformacije austenita u ferit;
Za materijale visokih performansi, na odgovarajući način unosite rafinerije ili elemente u tragovima kako biste promovirali usavršavanje zrna.