Un defecto de fundición es una irregularidad irregularidad en el proceso de fundición de metal que es no deseado. Algunos defectos pueden ser tolerados, mientras que otros pueden ser reparados de lo contrario, deben ser eliminados. Ellos se dividen en cinco categorías principales: gas porosidad, defectos de la contracción, los defectos del material del molde, defectos de colada de metal, y los defectos metalúrgicos.
Terminología Los términos "defecto" y "discontinuidad" se refieren a dos cosas específicas y separadas en piezas fundidas. Los defectos se definen como las condiciones en un casting que se deben corregir o eliminar, o la fundición deben ser rechazados. Discontinuidades, también conocidos como "imperfecciones", se definen como "interrupciones en la continuidad física de la pieza fundida". Por lo tanto, si la fundición es menos que perfecto, pero todavía útil y en la tolerancia, las imperfecciones imperfecciones deben ser considerados "discontinuidades". "discontinuidades".
Tipos Hay muchos tipos de defectos que resultan de muchas causas diferentes. Algunas de las soluciones a ciertos defectos puede ser la causa de otro tipo de defecto.
Los siguientes defectos pueden ocurrir en piezas de fundición de arena. La mayoría de estos también se producen en otros procesos de fundición.
Defectos de contracción Defectos de la contracción se producen cuando el metal de alimentación no está disponible para compensar la contracción que se solidifica el metal. Defectos de contracción se pueden dividir en dos tipos diferentes: diferentes: defectos de la contracción abiertos y cerrados defectos de la contracción. Defectos de la contracción abiertos están abiertos a la atmósfera, por lo tanto, como la cavidad de contracción formas aire compensa. Hay dos tipos de defectos al aire libre: Tubos y cedieron superficies. Tubos forman en la superficie de la pieza colada y se introducen en la colada, mientras
que las superficies son excavados cavidades poco profundas que forman a través de la superficie de la pieza fundida. Defectos de la contracción cerrados, también conocidos como porosidad de contracción, son defectos que forman dentro de la fundición. Piscinas aisladas de líquido en el interior del metal solidificado, que son llamados puntos calientes. El defecto de contracción generalmente se forma en la parte superior de los puntos calientes. Requieren un punto de nucleación, por lo que las impurezas y el gas disuelto puede producir defectos de contracción cerrados. Los defectos se dividen en macroporosidad y microporosidad, macroporosidad donde se puede ver a simple vista y microporosidad no.
Porosidad Gas Porosidad de gas es la formación de burbujas dentro de la colada después de que se haya enfriado. Esto se debe a que la mayoría de los materiales líquidos pueden contener una gran cantidad de gas disuelto, pero la forma sólida del mismo material no puede, por lo que el gas forma burbujas dentro del material a medida que se enfría. Porosidad de gas puede presentarse en la superficie de la pieza fundida como la porosidad o el poro pueden quedar atrapados en el interior del metal, lo que reduce la resistencia en esa zona. Nitrógeno, oxígeno y el hidrógeno son los gases encontrados en la mayoría de los casos de gas de porosidad. En piezas de fundición de aluminio, el hidrógeno es el único gas que se disuelve en cantidad significativa, que puede dar lugar a porosidad gaseosa de hidrógeno. Para la fundición que son unos pocos kilogramos en peso de los poros son por lo general de 0,01 a 0,5 mm de tamaño. En la fundición más grande que puede ser de hasta un milímetro de diámetro. Para evitar que el gas porosidad del material se puede fundir en un vacío, en un ambiente de gases de baja solubilidad, tales como argón o dióxido de carbono, o bajo un flujo que evita el contacto con el aire. Para minimizar la solubilidad del gas las temperaturas recalentamiento pueden mantenerse bajos. Turbulencia de verter el metal líquido en el molde puede introducir los gases, por lo que los moldes son a menudo racionalizado para minimizar tales turbulencias. Otros métodos incluyen la desgasificación al vacío, inyección de gas, o precipitación. Precipitación implica hacer reaccionar el gas con otro elemento para formar un compuesto que se forma una escoria que flota en la superficie. Por ejemplo, el oxígeno puede ser retirado de cobre mediante la adición de fósforo,
aluminio o silicio se pueden añadir al acero para eliminar el oxígeno. Una tercera fuente de reacciones consiste en el metal fundido con grasa u otros residuos en el molde. El hidrógeno se produce normalmente por la reacción del metal con la humedad o la humedad residual en el molde. El secado del molde puede eliminar esta fuente de formación de hidrógeno. Porosidad Gas aveces puede ser difícil de distinguir de microshrinkage porque cavidades microshrinkage pueden contener gases también. En general, microporosidades formarán si la colada no se risered correctamente o si un material con un amplio intervalo de solidificación está echada. Si ninguno de estos son el caso lo más probable es que la porosidad es debido a la formación de gas. Pequeñas burbujas de gas se llaman porosidades, pero las burbujas de gas más grandes se llaman unos orificios nasales o ampollas. Tales defectos pueden ser causados por el aire arrastrado en la masa fundida, de vapor o de humo de la arena de fundición, o de otros gases de la masa fundida o molde .. Prácticas adecuadas de fundición, incluyendo la preparación de fusión y diseño de moldes, pueden reducir la aparición de estos defectos. Debido a que son a menudo rodeados por una piel de metal de sonido, orificios nasales pueden ser difíciles de detectar, lo que requiere el análisis armónico, ultrasónica, magnética, o de rayos-X.
Verter defectos de metales Defectos de metal colada incluyen misruns, cierra frías, y las inclusiones. Un misrun se produce cuando el metal líquido no llena completamente la cavidad del molde, dejando una parte sin llenar. Cierra en frío se producen cuando dos frentes de metal líquido no se fusionan correctamente en la cavidad del molde, dejando un punto débil. Ambas son causadas ya sea por la falta de fluidez en el metal fundido o secciones que son demasiado estrechas. La fluidez se puede aumentar mediante el cambio de la composición química del metal o mediante el aumento de la temperatura de vertido. Otra posible causa es la presión de retorno de las cavidades del molde mal ventilados. Misruns y cierra frías están estrechamente relacionados y ambos implican la congelación de material antes de que se llena completamente la cavidad del molde. Estos tipos de defectos son graves ya que la zona que rodea el defecto es significativamente más débil de lo previsto. La capacidad de moldeo y la viscosidad del material pueden ser factores importantes con estos
problemas. Fluidez afecta el espesor mínimo sección que se puede convertir, la longitud máxima de las secciones delgadas, la finura de los detalles factible emitidos, así como la precisión de llenado del molde extremidades. Hay varias maneras de medir la fluidez de un material, a pesar de que por lo general implica el uso de un molde de forma estándar y la medición de la distancia de los flujos de materiales. La fluidez se ve afectada por la composición del material, la temperatura o la gama de congelación, la tensión superficial de las películas de óxido, y, lo más importante, la temperatura de vertido. Cuanto mayor sea la temperatura de colada, mayor será la fluidez, sin embargo, las temperaturas excesivas pueden ser perjudiciales, lo que lleva a una reacción entre el material y el molde; en los procesos que utilizan un material del molde de fundición el material poroso puede incluso penetrar en el material del molde. El punto en el que el material no puede flujo se denomina punto de coherencia. El punto es difícil de predecir en el diseño del molde, ya que depende de la fracción sólida, la estructura de las partículas solidificadas, y la velocidad de deformación de cizallamiento local del fluido. Por lo general, este valor varía de 0,4 a 0,8. La inclusión es una contaminación por metales de la escoria, si es sólido o escoria, si el líquido. Estos por lo general son óxidos metálicos, nitruros, carburos, calcides, o sulfuros, que pueden provenir de material que se erosiona de horno o cuchara forros, o los contaminantes del molde. En el caso específico de las aleaciones de aluminio, que es importante para controlar la concentración de inclusiones mediante la medición de ellos en el aluminio líquido y tomar medidas para mantenerlos al nivel requerido. Hay un número de maneras de reducir la concentración de inclusiones. Con el fin de reducir la formación de óxido de metal puede ser fundido con un fundente, en el vacío o en una atmósfera inerte. Otros ingredientes pueden añadirse a la mezcla para causar la escoria a flotar a la parte superior en donde puede ser desnatada antes de que el metal se vierte en el molde. Si esto no es práctico, a continuación, una cuchara de colada especial que se vierte el metal de la parte inferior se puede utilizar. Otra opción es instalar filtros de cerámica en el sistema de llenado. De lo contrario puertas remolino se pueden formar remolino que el metal líquido a medida que se vierte en, obligando a las inclusiones más ligeros para el centro y mantenerlos fuera de la pieza fundida. Si algunos de la escoria o escoria se pliega en el metal fundido entonces se convierte en un defecto de arrastre.
Defectos metalúrgicos Hay dos defectos en esta categoría: lágrimas calientes y los puntos calientes. Lágrimas calientes, también conocido como agrietamiento en caliente, son fallos en la fundición que se producen como la fundición se enfría. Esto sucede debido a que el metal es débil cuando hace calor y las tensiones residuales en el material puede causar la fundición a fallar cuando se enfría. El diseño adecuado del molde previene este tipo de defecto. Los puntos calientes son zonas en la superficie de la fundición que se convierten en muy difícil, ya que enfrían más rápidamente que el material circundante. Este tipo de defecto puede ser evitado por las prácticas de refrigeración adecuados o mediante el cambio de la composición química del metal.
PROCESO DEFECTOS ESPECÍFICOS
Fundición En la fundición a presión de los defectos más comunes son misruns y cierra fríos. Estos defectos pueden ser causados por troqueles fríos, la temperatura del metal de bajo, metal sucio, la falta de ventilación, o demasiado lubricante. Otros defectos posibles son el gas porosidad, la porosidad, las lágrimas calientes y marcas de flujo. Marcas de flujo son marcas dejadas en la superficie de la fundición debido a la mala gating, esquinas afiladas, o lubricante excesivo.
La colada continúa Una grieta facial longitudinal es un tipo especializado de defecto que sólo se produce en los procesos de colada continua. Este defecto es causado por enfriamiento irregular, tanto primario de refrigeración y enfriamiento secundario, e incluye calidades de acero fundido, tales como la composición química de estar fuera de especificación, la limpieza del material, y la homogeneidad.
Arena de fundición
Arena de fundición tiene muchos defectos que pueden ocurrir debido a la falta de molde. El molde no suele funcionar debido a una de dos razones: el material se utiliza mal o se estrelló incorrectamente. El primer tipo es la erosión del molde, que es el desgaste del molde ya que el metal líquido llena el molde. Este tipo de defecto por lo general sólo se produce en fundición de arena, porque la mayoría de los procesos de fundición tienen moldes más robustos. Las piezas moldeadas producidas tienen momentos difíciles y el material sobrante. La arena de moldeo se incorpora en la fundición de metales y disminuye la ductilidad, resistencia a la fatiga, y resistencia a la fractura de la pieza fundida. Esto puede ser causado por una arena con muy poca fuerza o una velocidad de colada que es demasiado rápido. La velocidad de colada puede ser reducido por el rediseño del sistema de puerta de utilizar corredores más grandes o múltiples puertas. Una fuente de defectos relacionados son gotas, en el que parte de la arena de moldeo de la COPE gotas en el casting mientras todavía es un líquido. Esto también ocurre cuando el molde no se apisonada correctamente. El segundo tipo de defecto es la penetración de metal, que es cuando el metal líquido penetra en la arena de moldeo. Esto provoca un acabado de superficie rugosa. Este causada por las partículas de arena que son demasiado gruesa, la falta de lavado del molde, o temperaturas de vertido que son demasiado altos. Si la temperatura de colada es demasiado alto o se utiliza una arena de punto de fusión bajo, entonces la arena se impregna de la pieza colada. Cuando esto sucede, la superficie de la pieza fundida producida tiene un aspecto vítreo quebradizo. Una corrida a cabo es cuando las fugas de metal líquido se sale del molde debido a un molde defectuoso o frasco. Las costras son una fina capa de metal que se sienta orgulloso de la calidad. Son fáciles de quitar y siempre revelan una hebilla por debajo, que es un pequeño cráter en la superficie de colada. Granaderos son similares a las hebillas, excepto que son hendiduras líneas finas y no se asocian con costras. Otro defecto similar es un jalones, que son hebillas que se producen en el frente de piezas de fundición de arena. Todos estos defectos son de naturaleza visual y no hay razón para desechar
la pieza de trabajo. Estos defectos son causados por temperaturas excesivamente altas verter o deficiencias de material carbonoso. Un oleaje se produce cuando la pared del molde da paso a través de toda una cara, y es causada por un molde incorrectamente apisonada. Burn-on se produce cuando los óxidos metálicos interactúan con impurezas en arenas de sílice. El resultado es partículas de arena incrustados en la superficie de la pieza fundida terminada. Este defecto se puede evitar mediante la reducción de la temperatura del metal líquido, mediante el uso de un molde de colada, y mediante el uso de diversos aditivos en la mezcla de arena.
