Kutistuminen valukappaleissa on ratkaiseva tekijä, joka vaikuttaa merkittävästi lopputuotteen laatuun ja eheyteen. Eri materiaaleihin liittyvien erityyppisten kutistumien ymmärtäminen, kuten valuterästäjavalurauta, sekä vikoja aiheuttavat tekijät, kuten kutistumisontelot ja kuumahalkeamat, ovat välttämättömiä tehokkaille valukäytännöille.
Valuteräksen ja valuraudan kutistuminen
Kun puhutaan kutistumisesta, on tärkeää erottaa kaksi valussa käytettävää primäärimateriaalia:valuterästäjavalurauta. Molemmat materiaalit kutistuvat, mutta mekanismit ja nopeudet voivat vaihdella.
Valuteräksen kokonaiskutistuminen on tyypillisesti noin1,5–2 %sulasta tilastaan jähmettyneeseen muotoonsa. Tämä kutistuminen johtuu ensisijaisesti materiaalin lämpökutistumisesta sen jäähtyessä. Sitä vastoin valuraudalla on korkeampi kutistumisnopeus, yleensä noin2 % - 3 %. Valuraudan lisäkutistuminen johtuu sen koostumuksesta, joka sisältää korkeamman hiilipitoisuuden, joka vaikuttaa sen jähmettymiskäyttäytymiseen.
Valukappaleiden todellinen kutistuminen
Todellinen kutistuminen viittaa kokonaismitan muutokseen, jonka valukappale kokee nestemäisestä tilasta lopulliseen kiinteään tilaan. Tämä voi sisältää sekä tilavuuden kutistumisen jäähdytyksen aikana että jähmettymisen vaikutuksia. Valugeometrian asianmukainen suunnittelu ja laskeminen ovat välttämättömiä tämän kutistumisen huomioon ottamiseksi, koska sen laiminlyönti voi johtaa mittaepätarkkuuksiin ja mekaanisten ominaisuuksien heikkenemiseen.
Kutistumisontelot ja huokoisuus
Kutistumisontelot, jotka tunnetaan myös kutistumisonteloina, syntyvät, kun nestemäinen metalli ei täytä muottia riittämättömän syötön vuoksi jähmettymisen aikana. Tämä ilmiö voi johtaa valun heikkoihin kohtiin, mikä tekee siitä alttiita vaurioille kuormituksen alaisena. Toisaalta huokoisuus – joka näkyy usein valukappaleissa – johtuu ensisijaisesti kaasun juuttumisesta tai vääristä kaatotekniikoista, mikä voi edelleen heikentää rakenteellista eheyttä.


Kuumat krakkaus- ja valujännitykset
Kuumat halkeamat ovat toinen merkittävä huolenaihe valussa. Näitä esiintyy, kun valukappale on vielä korkeissa lämpötiloissa, mutta on jo alkanut jähmettyä. Jäähtymisen aikana syntyvät jännitykset voivat ylittää materiaalin vetolujuuden, mikä johtaa murtumiin. Jäähdytysnopeuden hallinta ja materiaalin lämpöominaisuuksien ymmärtäminen voivat auttaa vähentämään kuumahalkeilun riskejä.
Kylmähalkeilu ja muodonmuutos
Kylmähalkeilu tapahtuu sen jälkeen, kun valu on jäähtynyt huoneenlämpötilaan, ja se on usein seurausta jäännösjännityksistä. Nämä jännitykset voivat johtua epätasaisesta jäähtymisestä, mikä johtaa erilaiseen kutistumiseen koko valun aikana. Tällaiset jännitykset voivat myös aiheuttaa muodonmuutoksia, jotka vaikuttavat valukappaleen lopulliseen muotoon ja käytettävyyteen.
Kylmähalkeilun ja muodonmuutosten todennäköisyyden vähentämiseksi on ratkaisevan tärkeää ottaa käyttöön asianmukaiset jäähdytystekniikat ja jännityksenpoistoprosessit valuprosessin aikana ja sen jälkeen.
Postitusaika: 25.10.2024