Jaká jsou preventivní opatření pro proces chlazení a tuhnutí víry odlitků oběžného kola

Jako základní komponenty vysokorychlostního rotujícího stroje, Odlitky oběžného kol mají složité geometrické struktury, vysoké potíže s odléváním a extrémně vysoké požadavky na organizační hustotu a mechanické vlastnosti. V celém procesu lití hrají stupně chlazení a tuhnutí rozhodující roli. Přiměřená kontrola rychlosti chlazení a cesty tuhnutí se může účinně vyhnout běžným vadám odlévání, jako je smršťování, praskání horkých a hrubá organizace.

Vliv procesu chlazení a tuhnutí na kvalitu obsazení
Fáze chlazení a tuhnutí přímo určují proces formování kovové organizace. Nesprávná rychlost chlazení může vést k hrubým zrnům, příliš dlouhým dendritům a nerovnoměrné organizaci. Neuspořádaná tuhlivá cesta nebo zablokovaný kanál smršťování jsou náchylné ke smrštění a vad smrštění. Pro odlitky oběžného kola s komplexní strukturou a nerovnoměrnou tloušťkou stěny je zvláště nutné ovládat celkovou rovnováhu chlazení a lokální teplotní gradient.

Kontrolujte sekvenční tuhnutí, abyste zajistili účinné smršťování
Část náboje vortexového oběžného kola je obvykle nejsilnější oblastí lití, s velkou tepelnou kapacitou, pomalým chlazením a snadno vytvořenými horkými uzly. Pokud není provedeno účinné smrštění, v této části dojde k ústřednímu smrštění. Dobře navržený systém stoupání je základem pro dosažení sekvenčního tuhnutí. Doporučuje se následující opatření:
Uspořádejte izolační stoupačku na křižovatce náboje a kořene čepele, aby se kanál krmení smršťováním zachoval nerušený;
Optimalizujte prostřednictvím softwaru pro analýzu simulace horkých uzlů Riser, abyste zajistili, že roztavený kov vždy zbarví od vzdáleného konce k stoupačce;
Přidejte drenážní stoupačku, který vede vysokoteplotní roztavený kov do oblasti, která je třeba nejprve krmit, aby se snížila vnitřní uvolnění.

Použijte chladiče k upravení místní rychlosti chlazení
Rozložení rychlosti tuhnutí odlitků vortexu je extrémně nerovnoměrné kvůli tenkým čepelí a hustým rozbočovačem. Za účelem kontroly rovnováhy chlazení lze technologii chladiče použít k úpravě lokálního teplotního gradientu:
Umístěte měď nebo litinové chladiče kolem náboje a pod horký uzel, abyste zvýšili rychlost chlazení a zkrátili dobu tuhnutí;
Nepoužívejte chladiče v oblasti tenkostěnné čepele, abyste zabránili tepelnému praskání způsobenému nadměrným chlazením;
Ovládejte směr tepelného toku tloušťkou, velikostí a rozložením chladiče, abyste dosáhli regionálního izotermálního tuhnutí.

Ovládejte celkovou křivku chlazení, aby se zabránilo koncentraci tepelného napětí
Nerovnoměrná rychlost chlazení nejen ovlivňuje tvorbu mikrostruktury, ale může také způsobit koncentraci tepelného napětí v důsledku nadměrného teplotního gradientu, což způsobuje trhliny. Zvláštní pozornost by měla být věnována celkové chladicí křivce během odlévání:
Přiměřeně navrhněte materiál a tloušťku formy, aby se zajistilo jednotné rozptyl tepla v dutině;
Při přesném odlévání může být keramická skořepina lokálně předehřívána nebo může být nastavena izolační vrstva, aby se řídila teplotní rozdíl mezi vnitřkem a vnějším skořápce;
U velkých odlitků se doporučuje používat segmentované chlazení nebo chlazení pecí ovládané teplotou, aby se zabránilo tepelnému nárazu a strukturální deformaci.

Upřesněte analýzu tepelných uzlů, abyste se vyhnuli potenciálním oblastem vady
Distribuce tepelných uzlů a potenciální rizika smrštění lze intuitivně identifikovat pomocí simulace procesu tušení. Pro předběžnou analýzu se doporučuje použít numerické simulační nástroje:
Použijte simulační software, jako je ProCast a Magmasoft, k nakreslení ekvivalentního diagramu teplotního pole a rychlosti tuhnutí;
Vymažte umístění „poslední zóny tuhnutí“ a zaměřte se na analýzu, zda existuje úplná cesta kompenzace smrštění;
Podle výsledků simulace optimalizujte velikost stoupačky, rozložení chladiče a nalití systému, aby se zlepšila celková kvalita tuhnutí.

Řízení krystalové struktury a optimalizace mechanických vlastností
Proces chlazení přímo ovlivňuje strukturu zrn a mechanické vlastnosti kovu. Společné materiály pro oběžné kolo víru, jako je nerezová ocel a duplexní ocel, jsou citlivé na rychlost chlazení. Měla by být přijata následující opatření organizační kontroly:
Použijte technologii směrového tuhnutí k vedení sloupcových krystalů k růstu podél směru hlavního napětí a zlepšení únavové síly;
Kontrolujte rychlost chlazení v přiměřeném rozsahu, aby se zabránilo hrubě vysrážené fáze během transformace austenitu na ferit;
U vysoce výkonných materiálů přiměřeně představte rafinerie nebo stopové prvky pro podporu zdokonalení obilí.