กลไกการแข็งตัว
ในระหว่างกระบวนการหล่อ การแข็งตัวของการหล่อเกิดขึ้นเมื่อโลหะหลอมเหลวเปลี่ยนจากของเหลวเป็นสถานะของแข็ง กระบวนการนี้สามารถแบ่งออกกว้าง ๆ ได้เป็น 3 กลไก:การสร้างนิวเคลียส, การเจริญเติบโตของเดนไดรต์, และการสร้างโครงสร้างเกรน- ในระหว่างการเกิดนิวเคลียส อนุภาคของแข็งขนาดเล็กจะก่อตัวขึ้นภายในโลหะเหลว นิวเคลียสเหล่านี้เติบโตเป็นโครงสร้างเดนไดรต์ โดยแตกแขนงออกเป็นลวดลายคล้ายต้นไม้ โครงสร้างเกรนขั้นสุดท้ายของการหล่อถูกกำหนดโดยการเติบโตของเดนไดรต์เหล่านี้และปฏิสัมพันธ์กับสภาพแวดล้อมในการทำความเย็น
การแข็งตัวของโลหะผสมชนิดต่างๆ
โลหะผสมต่างๆ จะแข็งตัวด้วยวิธีที่เป็นเอกลักษณ์ โดยได้รับอิทธิพลจากองค์ประกอบทางเคมีและคุณสมบัติทางความร้อน:
อลูมิเนียมอัลลอยด์: อลูมิเนียมอัลลอยด์มักมีความลื่นไหลในระดับสูง ทำให้สามารถหล่อแบบมีผนังบางและซับซ้อนได้ การแข็งตัวมักเกี่ยวข้องกับการก่อตัวของโครงสร้างเกรนที่ละเอียดและสมดุล อย่างไรก็ตาม อลูมิเนียมอัลลอยด์มีแนวโน้มที่จะเกิดการหดตัวของรูพรุนและการฉีกขาดจากความร้อน ซึ่งอาจส่งผลต่อคุณภาพการหล่อ
เหล็กและโลหะผสมเหล็ก: เหล็กหล่อแข็งตัวด้วยโครงสร้างที่ซับซ้อนเนื่องจากมีปริมาณคาร์บอนสูง ทำให้เกิดเป็นเกล็ดหรือก้อนกราไฟท์ การแข็งตัวของโลหะผสมเหล็กเกี่ยวข้องกับการก่อตัวของออสเทนไนต์เดนไดรต์ ซึ่งจะเปลี่ยนเป็นเฟอร์ไรต์และเพิร์ลไลต์เมื่อเย็นลง อัตราการเย็นตัวและองค์ประกอบของโลหะผสมมีอิทธิพลอย่างมากต่อโครงสร้างเกรนและคุณสมบัติทางกลของการหล่อ
โลหะผสมทองแดง: โลหะผสมทองแดง เช่น ทองเหลืองและทองแดง แข็งตัวด้วยโครงสร้างแบบเสาหรือแบบเกรนที่เท่ากัน โลหะผสมเหล่านี้มีแนวโน้มที่จะเกิดการแยกตัว โดยที่องค์ประกอบต่างๆ ในโลหะผสมจะแยกออกจากกันระหว่างการแข็งตัว ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในองค์ประกอบและคุณสมบัติภายในการหล่อ
ความสัมพันธ์ระหว่างการแข็งตัวและคุณภาพการหล่อ
พฤติกรรมการแข็งตัวของโลหะผสมส่งผลโดยตรงต่อคุณภาพของการหล่อ กระบวนการแข็งตัวที่สม่ำเสมอและควบคุมได้ถือเป็นสิ่งสำคัญในการลดข้อบกพร่อง เช่น ความพรุน การแยกตัว และการฉีกขาดด้วยความร้อน ตัวอย่างเช่น การระบายความร้อนอย่างรวดเร็วสามารถนำไปสู่การก่อตัวของเม็ดละเอียด ช่วยเพิ่มคุณสมบัติทางกลของการหล่อ ในทางกลับกัน การระบายความร้อนช้าอาจส่งผลให้เมล็ดหยาบและเพิ่มความไวต่อข้อบกพร่อง
เวลาและความเร็วการแข็งตัว
เวลาและความเร็วในการแข็งตัวจะขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ เช่น ขนาด รูปร่าง และคุณสมบัติทางความร้อนของวัสดุแม่พิมพ์ เวลาในการแข็งตัวคือระยะเวลาที่จำเป็นสำหรับการหล่อทั้งหมดเพื่อเปลี่ยนจากของเหลวเป็นของแข็ง ในขณะที่ความเร็วการแข็งตัวหมายถึงอัตราที่การเปลี่ยนแปลงนี้เกิดขึ้น
โดยทั่วไปความเร็วการแข็งตัวจะเร็วขึ้นด้วยเทคนิคต่างๆ เช่น การใช้แม่พิมพ์เย็น ซึ่งดึงความร้อนออกจากโลหะหลอมเหลวอย่างรวดเร็ว ส่งผลให้โครงสร้างเกรนละเอียดขึ้นและคุณสมบัติทางกลดีขึ้น อย่างไรก็ตาม การระบายความร้อนเร็วเกินไปอาจทำให้เกิดความเครียดจากความร้อนและการแตกร้าวได้ ดังนั้นการบรรลุความสมดุลที่เหมาะสมระหว่างความเร็วการแข็งตัวและคุณภาพการหล่อจึงเป็นสิ่งสำคัญ
เวลาโพสต์: 11 ต.ค.-2024