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影响铜铸件疲劳的因素

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影响铜铸件疲劳的因素

发布日期:2021-06-17 来源:www.tzzfjx.cn

铜铸件缩孔的形成是由于凝固过程中熔融金属的体积收缩得不到补偿而造成的。二维金相或断层切片图像观察到的缩孔呈现一系列不连续的小孔,但实际上从三维图像中可以看出,它们连成一个整体,具有复杂的曲面。缩孔的复杂表面是由于它与枝晶间液体的接触。

微腔是铝合金铸件的主要缺陷之一,对铸件的力学性能,尤其是疲劳性能有重要影响。铸造合金的疲劳性能主要与其孔洞缺陷和显微组织特征有关。对于具有大量孔的铸件,疲劳性能的分散主要受孔的数量和尺寸的影响。然而,少孔铸件的疲劳行为主要由除孔以外的微观组织特征决定,如氧化膜、相颗粒、枝晶间距、晶粒尺寸等。

影响疲劳性能的因素很多。一般认为,无缺陷韧性固体的疲劳裂纹源于循环载荷下的持久滑移带(PSB)和侵入挤压,这是由不同滑移面引起的不同滑移量引起的。PSB与基体界面的位错密度和分布发生突变,产生缺口,容易成为疲劳裂纹萌生区。

在有孔洞、氧化膜等缺陷的铸件中,这些缺陷成为导致疲劳失效的主要因素。A356铸造铝合金的显微组织、成分、共晶相形态)对疲劳性能的影响。指出铸件中孔洞缺陷较少时,疲劳性能主要受氧化膜和显微组织的影响。讨论了晶粒尺寸、空洞和非金属夹杂物对疲劳裂纹萌生过程和S-N曲线形状的影响。不同夹杂物对A356-T6铸造铝合金疲劳性能的影响(孔洞缺陷得到控制),提出了基于微观结构(枝晶尺寸、较大的硅颗粒尺寸、较大的孔洞尺寸、较大的氧化物尺寸以及孔洞与表面的距离)的高周疲劳裂纹萌生和扩展模型,并计算了不同应力条件下的疲劳寿命。

压铸过程是一个特殊的过程,压铸零件的质量形成无法实际控制,所有的工艺参数都只能通过外部控制间接测量,压铸零件的真实质量只能通过背测来验证;此时压铸质量已经形成,检验结果不能改变压铸质量。因此,为了保证压铸产品的质量,在压铸过程中采取了严格控制工艺参数的稳定性和压铸过程中人员操作的一致性等控制措施。但及时发现不合格的压铸件,在生产过程中尽可能减少废品的损失就显得尤为重要。

零部件是有气密性和性能要求的产品,其内部气孔、缩孔和漏气缺陷是产品报废的主要原因。因此,为了保证和提高产品质量,满足大批量生产的要求,从生产准备阶段就采取了一些质量控制措施,对压铸件质量施加一些良性影响,以保证大批量生产压铸件的质量和稳定性。本文从压铸准备、压铸过程和样品检验(前、中、后)三个阶段简要论述了压铸零件的质量控制措施。