สมบัติทางกลของการหล่อโลหะ

ในโรงหล่อโลหะ กุญแจสำคัญในการรับประกันคุณภาพของการหล่ออยู่ในการเสริมสร้างการรับรู้คุณภาพของพนักงานทุกคนภายในองค์กร เสริมสร้างการควบคุมคุณภาพและการจัดการตลอดกระบวนการผลิตทั้งหมดของการหล่อ ทำให้กระบวนการผลิตมีความเสถียร จัดระเบียบการผลิตที่มีอารยธรรม และนำเทคโนโลยีและอุปกรณ์การผลิตขั้นสูงมาใช้ให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ พร้อมกับอุปกรณ์ที่เพียงพอ วิธีการตรวจสอบที่มีประสิทธิภาพสำหรับคุณภาพกระบวนการและคุณภาพการหล่อ

การทดสอบสมรรถนะทางกลแบบทั่วไป การทดสอบสมรรถนะทางกลแบบทั่วไปจะดำเนินการที่อุณหภูมิห้อง รายการทดสอบมักจะรวมถึงความต้านทานแรงดึง ความต้านทางคราก การยืดหลังการแตกหัก การลดลงของพื้นที่ การโก่งตัว การดูดซับแรงกระแทก (หรือความเหนียวแรงกระแทก) และความแข็ง ความต้านแรงดึง ความต้านแรงดึง การยืดหลังการแตกหัก และการลดลงของพื้นที่จะถูกวัดด้วยเครื่องทดสอบแรงดึง การดูดซับแรงกระแทกหรือความทนทานต่อแรงกระแทกจะวัดด้วยเครื่องทดสอบแรงกระแทก ความแข็งแรงของการโก่งตัวและการดัดงอวัดโดยวิธีทดสอบการดัดงอตามขวาง ความแข็งวัดโดยเครื่องทดสอบความแข็ง

 

 

1. ความต้านแรงดึง

ชิ้นงานทดสอบแรงดึงของโลหะหล่อจะถูกตัดเฉือนโดยใช้แท่งทดสอบแบบหล่อเดี่ยวทรงกระบอกหรือแท่งทดสอบแบบหล่อที่แนบมา เส้นผ่านศูนย์กลางของแท่งทดสอบการหล่อเดี่ยวคือ 30 มม. และเทลงในชุดเดียวกับการหล่อในแม่พิมพ์ทรายแห้งแบบหล่อแนวตั้ง เส้นผ่านศูนย์กลางของส่วนขนานคือ 20 มม. ± 0.5 มม. เมื่อใช้ความแข็งแรงในการดัดและการโก่งตัวเป็นเงื่อนไขการยอมรับคุณสมบัติทางกลของการหล่อ การทดสอบการดัดสามารถทำได้ และตัวอย่างการดัดจะใช้แถบทดสอบเปล่าแบบหล่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 30 มม. ± 1 มม. โดยตรง รูปร่าง ขนาด และคุณภาพพื้นผิวของชิ้นงานทดสอบแรงดึง ชิ้นงานทดสอบการดัดงอ และแท่งทดสอบเปล่าแบบหล่อ การทดสอบแรงดึงและการทดสอบการดัดงอ ข้อกำหนดทางเทคนิคสำหรับเครื่องทดสอบ และการคำนวณและการประมวลผลผลการวัด ล้วนเป็นไปตามมาตรฐานอุตสาหกรรม .

วิธีทดสอบแรงดึงของโลหะหล่อและโลหะผสมอื่นๆ (รวมถึงการวัดขนาดของชิ้นงานทดสอบแรงดึง วิธีการจับยึด อัตราการทดสอบ วิธีการวัดประสิทธิภาพ และการปัดเศษและการประมวลผลผลการทดสอบ ฯลฯ) รวมถึงประเภทและหน้าตัดของชิ้นงานทดสอบแรงดึงและรูปร่าง ความยาวเกจ ขนาด และคุณภาพพื้นผิวควรเป็นไปตามข้อกำหนดของ CBT228-200 "วิธีทดสอบแรงดึงของวัสดุโลหะที่อุณหภูมิห้อง" ไม่อนุญาตให้ตัวอย่างมีความเสียหายทางกล รอยแตกร้าว รอยมีดตามขวางที่สำคัญ การเสียรูปอย่างเห็นได้ชัด และข้อบกพร่องอื่นๆ ที่มองเห็นได้ ควรกำจัดทรายเหนียว ครีบ เสี้ยน รวมถึงข้อบกพร่องด้านเนื้อและการยึดเกาะอื่นๆ บนพื้นผิวของตัวอย่างออก ชิ้นงานทดสอบแรงดึงสามารถตัดได้จากบล็อกทดสอบแบบหล่อเดี่ยว บล็อกทดสอบแบบหล่อที่แนบมา หรือตัวหล่อ ชนิด รูปร่าง และขนาดของบล็อกทดสอบการหล่อเดี่ยวและบล็อกทดสอบการหล่อที่แนบมา ตำแหน่งการตัดและทิศทางของชิ้นงานทดสอบแรงดึง วิธีการเชื่อมต่อและตำแหน่งการเชื่อมต่อของบล็อกทดสอบการหล่อที่แนบมาและตัวการหล่อ จะต้องได้รับการคัดเลือกหรือตกลงโดยผู้จัดหา และผู้ซื้อตามมาตรฐานการหล่อที่สอดคล้องกัน เมื่อการหล่อต้องการการอบชุบด้วยความร้อน บล็อกทดสอบการหล่อเดี่ยวควรได้รับการบำบัดความร้อนในเตาเดียวกับการหล่อ และควรตัดบล็อกทดสอบที่แนบมาออกหลังการอบชุบด้วยความร้อน ชิ้นงานทดสอบแรงดึงของวัสดุที่เปราะและแข็ง เช่น เหล็กหล่อสีขาว สามารถเป็นชิ้นงานทรงกระบอกแบบหล่อได้ หรือชิ้นงานทดสอบแรงดึงที่ได้รับการอบอ่อนและผ่านกระบวนการโดยการตัดเฉือนและอบด้วยความร้อนในเตาเผาเดียวกับการหล่อ รูปร่างตัวอย่าง ขนาด ข้อกำหนดทางเทคนิค และข้อกำหนดการรักษาความร้อนควรได้รับการเจรจาจากทั้งสองฝ่าย

 

2. แรงกระแทก

การทดสอบแรงกระแทกใช้เพื่อกำหนดพลังงานการดูดซับแรงกระแทก เมื่อตัวอย่างการกระแทกแตกภายใต้โหลดการกระแทกทุติยภูมิ เครื่องทดสอบแรงกระแทกควรเป็นไปตามข้อกำหนดของ GB/T 3808-2002 "การตรวจสอบเครื่องทดสอบแรงกระแทกลูกตุ้ม" และควรได้รับการตรวจสอบเป็นระยะโดยแผนกมาตรวิทยาแห่งชาติ ตัวอย่างการกระแทกแบ่งออกเป็นตัวอย่างการกระแทกแบบ V-notch, ตัวอย่างการกระแทกแบบ U-notch และตัวอย่างการกระแทกแบบไม่มีรอยบาก เหล็กหล่อสีเทาใช้ชิ้นงานทดสอบการกระแทกทรงกระบอกที่ไม่มีรอยบาก ซึ่งถูกตัดเฉือนจากแท่งทดสอบเปล่าแบบหล่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 30 มม. สเกลที่กำหนดคือ 420 มม. × 120 มม. วิธีการหล่อของแท่งทดสอบเปล่า ข้อกำหนดทางเทคนิคของชิ้นงานทดสอบแรงกระแทก พารามิเตอร์ทางเทคนิคของเครื่องทดสอบแรงกระแทก เงื่อนไขการทดสอบและวิธีการควรเป็นไปตามข้อกำหนดของ GB 6296-1986 "วิธีทดสอบแรงกระแทกสำหรับเหล็กหล่อสีเทา" ตัวอย่างแรงกระแทกของวัสดุที่เปราะและแข็ง เช่น เหล็กหล่อสีขาว อาจเป็นตัวอย่างเปล่าแบบหล่อแบบไม่มีรอยบาก หรือตัวอย่างแบบไม่มีรอยบากที่ได้รับการอบอ่อนและผ่านกระบวนการโดยการตัดเฉือนและอบด้วยความร้อนในเตาเผาเดียวกันกับการหล่อ รูปร่าง ขนาด และข้อกำหนดทางเทคนิคของตัวอย่างถูกกำหนดโดยอุปสงค์และอุปทาน โลหะหล่อและโลหะผสมอื่นๆ คือชิ้นงานทดสอบการกระแทกรูปตัว U (โดยปกติจะใช้สำหรับโลหะหล่อและโลหะผสมที่มีความไวของรอยบากขนาดใหญ่) หรือใช้ชิ้นงานทดสอบการกระแทกรูปตัว V เป็นตัวอย่างการกระแทก

ชิ้นงานทดสอบการกระแทกรูปตัว U หรือรูปตัว V สามารถนำมาจากบล็อกทดสอบแบบหล่อเดี่ยว (แท่ง) บล็อกทดสอบแบบหล่อแบบติด (แท่ง) หรือตัวหล่อ ตำแหน่งและทิศทางการสุ่มตัวอย่าง ชนิด รูปร่าง ขนาด และวิธีการหล่อของบล็อกทดสอบการหล่อแบบเดี่ยว (แกน) และบล็อกทดสอบการหล่อแบบติด (แกน) และวิธีการเชื่อมต่อและตำแหน่งการเชื่อมต่อของบล็อกทดสอบการหล่อแบบติด (แกน) และการหล่อ ร่างกายจะต้องขึ้นอยู่กับฝ่ายอุปสงค์และอุปทาน มาตรฐานการหล่อที่สอดคล้องกันจะถูกเลือกหรือตกลงกัน สำหรับการหล่อที่ต้องได้รับการบำบัดความร้อน บล็อกทดสอบที่แนบมาจะต้องถูกตัดออกหลังการให้ความร้อน และบล็อกทดสอบการหล่อเดี่ยว (บาร์) จะต้องได้รับความร้อนในเตาเดียวกันกับการหล่อ ขนาดที่ระบุของชิ้นงานมาตรฐานผลกระทบรอยบากรูปตัว V และรูปตัว U คือ 10 มม. × 10 มม. × 50 มม. และความลึกของรอยบากที่ระบุ: ความลึกของรอยบากรูปตัว V คือ 2 มม. ความลึกของรอยบากรูปตัว U คือ 2 มม. และ 5 มม. ความคลาดเคลื่อนของมิติ ความขรุขระของพื้นผิว และเงื่อนไขทางเทคนิคอื่น ๆ ของชิ้นงานทดสอบการกระแทกแบบมีรอยบาก เงื่อนไข วิธีการ และการรักษาผลการทดสอบของการทดสอบการกระแทกจะต้องเป็นไปตาม GB/T 229-2007 "วิธีทดสอบแรงกระแทกแบบลูกตุ้มแบบชาร์ปีสำหรับวัสดุโลหะ" ประสิทธิภาพของชิ้นงานทดสอบการกระแทกที่ตัดจากบล็อกทดสอบการหล่อเดี่ยว (แกน) และบล็อกทดสอบการหล่อ (แกน) ที่แนบมาควรเป็นไปตามข้อกำหนดของมาตรฐานการหล่อหรือสัญญาการสั่งซื้อที่เกี่ยวข้อง ข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพการกระแทกของตัวอย่างร่างกายจะต้องได้รับการเจรจาโดยซัพพลายเออร์และผู้ซื้อตามมาตรฐานการหล่อที่สอดคล้องกัน

 

3. ความแข็ง

มีสองวิธีทั่วไปในการกำหนดความแข็งของการหล่อ: วิธีความแข็ง Brinell และวิธีความแข็ง Rockwell โลหะผสมหล่อแบบแข็งและเปราะมักจะวัดโดยวิธีความแข็งแบบร็อกเวลล์ และโลหะผสมหล่อแบบอื่นๆ โดยทั่วไปจะวัดโดยวิธีความแข็งบริเนล สำหรับโลหะผสมหล่อที่มีโครงสร้างทางโลหะวิทยาสม่ำเสมอ เช่น เหล็กหล่อ มีความสัมพันธ์การแปลงค่าระหว่างความแข็งแบบร็อกเวลล์ ความแข็งบริเนล และความต้านทานแรงดึง อ้างอิงถึง GB/T112-199 "ค่าการแปลงความแข็งและความแข็งแรงของโลหะกลุ่มเหล็ก" และ GB /T 3771-1983 "ค่าการแปลงความแข็งและความแข็งแรงของโลหะผสมทองแดง"

วิธีความแข็งแบบบริเนลใช้ลูกบอลซีเมนต์คาร์ไบด์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางที่แน่นอนเพื่อกดลงบนพื้นผิวของตัวอย่างด้วยแรงทดสอบที่สอดคล้องกัน หลังจากเวลาจับยึดที่ระบุ ให้ถอดแรงทดสอบออก วัดเส้นผ่านศูนย์กลางการเยื้องบนพื้นผิวของตัวอย่าง และแบ่งแรงทดสอบด้วยแรงทดสอบ ผลหารที่ได้จากพื้นที่ผิวทรงกลมของการเยื้องแสดงถึงค่าความแข็งของ Brinell และสัญลักษณ์คือ HBW ซึ่งเหมาะสำหรับวัสดุที่มีค่าความแข็งของ Brinell น้อยกว่าหรือเท่ากับ 650 เครื่องมือ ตัวอย่าง วิธีทดสอบ และผลการทดสอบ ของการทดสอบความแข็งของบริเนลจะต้องเป็นไปตาม GB/T 231.1-2002 "ความแข็งของโลหะบริเนลส่วนที่ 1: "วิธีทดสอบ" การทดสอบความแข็งของบริเนลสามารถทำได้บน ชิ้นงานทดสอบแรงดึง ชิ้นงานทดสอบ การหล่อ หรือบล็อกทดสอบความแข็งแบบหล่อพิเศษ พื้นผิวทดสอบควรเรียบและเรียบ ปราศจากตะกรันและสิ่งสกปรกแปลกปลอม ตำแหน่งทดสอบควรเป็นไปตามข้อกำหนดของมาตรฐานการหล่อที่เกี่ยวข้อง หรือเจรจาโดยซัพพลายเออร์และซัพพลายเออร์ ผู้ซื้อ วิธีความแข็งแบบร็อกเวลล์คือการกดหัวกดกรวยเพชรหรือหัวกดลูกเหล็กลงบนพื้นผิวของตัวอย่างภายใต้การกระทำของโหลดเริ่มต้นและโหลดทั้งหมด (เท่ากับโหลดเริ่มต้นบวกกับโหลดหลัก) จากนั้นจึงนำออก หลัก โหลดและวัดที่โหลดเริ่มต้น ความลึกของการเยื้องใต้โหลดจะเพิ่มค่า e และใช้ค่า e เพื่อคำนวณความแข็งแบบ Rockwell

ความแข็งแบบร็อกเวลล์จะแตกต่างกันไปตามสเกลที่ใช้ เครื่องชั่งที่ใช้กันมากที่สุด ได้แก่ HRA, HRB และ HRC HRB ใช้หัวกดลูกเหล็กที่มีค่าความแข็ง = 130-c; HRA และ HRC ใช้หัวกดรูปกรวยเพชรที่มีค่าความแข็ง = 100-e โหลดหลักของ HRA คือ 490.3N และช่วงการวัดคือ 60 ~ 85HRA; โหลดหลักของ HRC คือ 1373N และช่วงการวัดคือ 20 ~ 67HRC เครื่องมือ ชิ้นงานทดสอบ สภาวะการทดสอบ และวิธีการทดสอบที่ใช้ในการทดสอบความแข็งร็อกเวลล์ ตลอดจนการรักษาผลการทดสอบต้องเป็นไปตาม GB/T 230.1-2004 "ความแข็งร็อกเวลล์ของโลหะส่วนที่ 1: วิธีทดสอบ (A, B, C , D, E, F, G, H, K, N, T สเกล)" การเลือกชิ้นงานทดสอบ ตำแหน่งทดสอบ และข้อกำหนดทางเทคนิคสำหรับพื้นผิวทดสอบของการทดสอบความแข็งแบบร็อกเวลล์จะเหมือนกับการทดสอบความแข็งของบริเนล

นอกจากความแข็ง Brinell และความแข็ง Rockwell แล้ว ความแข็งของโลหะยังสามารถแสดงด้วยความแข็ง Shore (HS) และความแข็ง Vickers (HV) การวัดความแข็งฝั่งของโลหะควรเป็นไปตามข้อกำหนดของ GB/T 4341-2001 "วิธีทดสอบความแข็งฝั่งโลหะ" การกำหนดความแข็งของโลหะวิกเกอร์สควรเป็นไปตามข้อกำหนดของ GB/T 4340.1-1999 "การทดสอบความแข็งของโลหะวิกเกอร์สส่วนที่ 1: วิธีทดสอบ" เครื่องทดสอบความแข็งประเภทต่างๆ ควรได้รับการตรวจสอบเป็นระยะโดยแผนกมาตรวิทยาแห่งชาติตามมาตรฐานที่เกี่ยวข้อง