Gazga qarshi qisqarishli porozlik: Muhim quyish nuqtalari

Qisqacha

Gazli porozlik va qotishmada jilmayish natijasida hosil bo'ladigan porozlik — ularning kelib chiqishi va tashqi ko'rinishi jihatidan farq qiluvchi, lekin keng tarqoq bo'lgan qotishma kamchiliklaridir. Gazli porozlik qotish paytida ichiga qamalangan gaz tufayli hosil bo'ladi va silliq, shar shaklidagi bo'shliqlar yuzaga keladi. Bunga qarama-qarshi ravishda, jilmayish tufayli vujudga keladigan porozlik — qotib sovush davrida hajmi qisqarishni kompensatsiya qilish uchun erigan metall yetishmasligi oqibatida sodir bo'ladi va natijada noto'g'ri, burchakli bo'shliqlar vujudga keladi. Sabab va shakl jihatidan bu asosiy farqlarni tushunish metall qotishmalaridagi kamchiliklarni aniqlash va ularni oldini olish uchun muhim ahamiyatga ega.

Gazli porozlikni tushunish: Sabablari va xususiyatlari

Gazli porozlik — qotib tayangan metall ichiga ushlab qolingan gazlarning hosil bo'lishi bilan tavsiflanadigan, metall sovish paytida keng tarqalgan nuqsondir. Suyuq metall sovib qotayotganda, uning gidrogen kabi erigan gazlarni saqlash qobiliyati keskin pasayadi. Bu ortiqcha gaz eritmadan ajralib chiqadi va pufaklar hosil qiladi, so'ngra metall ular atrofini o'rab qotib qoladi. Bunday nuqsonlar yakuniy detalning konstruktiv mustahkamligi hamda bosim ostida zichligini buzishi mumkin, shu sababli yuqori ishlash ko'rsatkichlari talab qilinadigan sohalarda ularni oldini olish zarurdir.

Gazli porozlikning paydo bo'lishi uning eng ko'zga tashlanadigan xususiyatlaridan biridir. Bo'shliqlar odatda sferik yoki cho'ziq shaklda bo'ladi va ichki tomoni silliq, tez-tez yaltiroq bo'ladi. Bu morfologiya gaz pufakchalari suyuq yoki yarim suyuq metall ichida hosil bo'lganda, atrof-muhit strukturasi qattiq holatga o'tishidan oldin sirt tarangligi ularni past energiyali, sferik shaklga tortganda vujudga keladi. Ushbu poralar turli shakllarda namoyon bo'lishi mumkin, jumladan, quyosh ostidagi pufaklar, quyosh sirtidagi pufaklar yoki ko'pincha quyoshning yuqori qismida uchraydigan mayda, tarqoq ingichka teshikchalar.

Gazli porozlikning asosiy sabablari turlicha bo'lishi mumkin, lekin deyarli doim eritish va quyish jarayonida gaz hosil qiluvchi moddalarning yoki sharoitlarning kirib ketishi bilan bog'liq. Samarali tashxis qo'yish uchun butun ishlab chiqarish zanjirini ehtimol tekshirish talab etiladi. Eng keng tarqalgan sabablarga quyidagilar kiradi:

• Eritmada erigan gazlar: Suyuq metall atmosferadan yoki nam yoki iflos xom-ashyodan gazlarni so'rab olishi mumkin. Vodorod aksariyat rangli qotishmalarda asosiy aybdor hisoblanadi.
• Quyish paytida vortiklanish: Shaklni tezkor yoki vortiklanuvchan to'ldirish suyuq metall ichiga havo jismlan holda kirib, keyin bo'shliqlar hosil qiladi.
• Namlik va ifloslantiruvchilar: Tog'irilgan shakllar, yadrolar, idishlar yoki asboblar namligi suyuq metall bilan aloqada bug'ga aylanadi va quyilmaning tarkibiga ushlanadi. Smazkalar ham parchalanishi mumkin va gaz ajratib chiqarishi mumkin.
• Shaklning past namoyoncharligi: Agar shakl yoki yadro materiali bo'shliqdagi gazlarni etarlicha chiqara olmasa, ular qotayotgan metall tomonidan ushlab qolinish ehtimoli yuqori bo'ladi.

Qotish paytida hajmning kamayishidagi porozlik: Sabablari va xususiyatlari

Qotish paytida hajmning qisqarishidan kelib chiqadigan porozlik — suyuq holdan qattiq holatga o'tish jarayonida metallarning hajmiy qisqarishidan kelib chiqadi. Ko'p hollarda metallar qattiq shaklda zichroq bo'ladi, ya'ni ular kamroq hajm egallaydi. Agar so'nggi qotadigan joylarga qo'shimcha suyuq metall — oziqlantiruvchi metall doimiy ravishda yetib bormasa, materialning qisqarishi bo'shliqlar hosil qiladi. Bu nuqsonlar qotishning oxirgi bosqichlarida oziqlantirish yo'lining uzilish natijasida bevosita vujudga keladi.

Gaz porozligining silliq bo'shliqlaridan farqli o'laroq, qotish paytida hosil bo'ladigan daraxtsimon kristallar — ya'ni dendritlar — orasidagi tortishuvli, tor bo'shliqlarda shakllanadigan qotish porozligi burchakli, yirik-to'rtak shakliga ega va tashqi sirti notekis bo'ladi. Hosil bo'lgan bo'shliq pufakchaga emas, balki interdendrit maydonlarning murakkab, sinishga o'xshash namunasiga mos keladigan bo'shliqqa to'g'ri keladi. Qotish nuqsonlari sifatida bu yuzda keng ochiq bo'shliqlar (quvurlar) yoki ichki tomirlar orasida bog'langan mayda troshinlar tarmog'i (sponj yoki tolali qotish) ko'rinishida namoyon bo'lishi mumkin.

Qotish porozligining asosiy sababi qotish jarayonini samarali boshqara olmaganlikdir. Agar quyma qotishi ideal tarzda amalga oshirilsa, u suyuq metall manbayidan eng uzoq nuqtadan burun, riser yoki metall bilan ta'minlovchi tizim tomon ketma-ket qotib boradi. Qotish porozligi aynan shu jarayon buzulganida vujudga keladi. Asosiy omillarga quyidagilar kiradi:

• Etarli etkazib berish tizimi yo'q: Juda maydona bo'lgan sochuvchilar asosiy quyishdan oldin sovuqqa aylanadi va qotish paytida shikastlanishni kompensatsiya qilish uchun zarur suyuq metallni yetkazib bera olmaydi.
• Ishqiboz joylar: Quyilgan maxsulotning qalin qismlari unga yonbag'irdagi ingichka qismlarga qaraganda sekinroq sovaydi. Bu "issiq nuqtalar" suyuq metallning ajralib qolgan cho'ntaklariga aylanishi mumkin, ular nihoyat qotib, hajmi kamayganda, hosil bo'lgan bo'shliqni to'ldirish uchun metall manbai yo'nalishini bermaydi.
• Yomon issiqlik gradientlari: Formaning xavfsiz harorat taqsimoti yo'qligi yo'nalishli qotish jarayonini to'xtatadi va bu esa qotishda shikastlanish ehtimoli bor bo'lgan ajralib qolgan suyuq mintaqalarga olib keladi.
• Quyish geometriyasi: Bo'lim qalinligi keskin o'zgaradigan murakkab dizaynlarda ishqiboz nuqtalar va qotishda shikastlanish xavfi paydo bo'lish ehtimoli ancha ko'proq.

Boshma-bosh taqqoslash: Gaz porozligi vs. Qotishda shikastlanish porozligi

Gazli va qotish paytida yuzaga chiqadigan porozlikni farqlash — qotib tashlangan nuqsonlarni aniqlashning birinchi muhim qadami hisoblanadi. Ikkalasi ham yakuniy detalni zaiflashtiradi, lekin ularning har xil sabablari turlicha yechim talab qiladi. Eng ishonchli aniqlash usuli — poraning shakliga vizual tekshiruv o'tkazishdir. Gazdan hosil bo'lgan bo'shliqlar odatda shar shaklida bo'lib, silliq devorlarga ega, boshqaruvchi to'planish esa burchakli va g'ijimli bo'ladi. Batafsil solishtirish ularning hosil bo'lishi va joylashuvidagi farqlarni yanada ochib beradi.

Quyidagi jadval ushbu ikki keng tarqalgan qotib tashlanishdagi nuqsonlarni farqlash uchun asosiy belgilarning to'g'ridan-to'g'ri solishtirilishini taqdim etadi:

Ularning shakllanishi vaqti muhim farq qiluvchi hisoblanadi. Gazning porositeti molzorli zonada, metallning harorati gazda erishib ketish qobiliyatini kamaytirishi uchun etarlicha pasayganidan so'ng, nisbatan erta hosil bo'lishi mumkin. Porlar hali suyuq yoki yarim suyuq muhitda pufakchalar sifatida hosil boʻladi. Buning oʻrniga, qisqarish porositeti oxirgi bosqichdagi nuqson hisoblanadi. Bu dendritik tarmoq yaxshi o'rnashgan va zich bo'lganda, shilliq zonada chuqur sodir bo'ladi, bu esa qolgan suyuq metallning oqishini va oxirgi qattiqlashayotgan mintaqalarni oziqlantirishni qiyinlashtiradi. Bu farq gaz porlarining silliq va dumaloq boʻlishini, qisqarish porlarining esa interdendrit boʻshliqlarning murakkab shaklini olishini tushuntiradi.

Qovurilgan o'tlarning porositetini oldini olish va kamaytirish strategiyalari

Porositetning samarali oldini olish aniqlangan nuqsonning aniq turiga asoslangan maqsadli yondashuvni talab qiladi. Gazning porositetini nazorat qilish strategiyalari gaz manbalarini nazorat qilishga qaratilgan boʻlsa, qisqarish porositetini nazorat qilish strategiyasi qattiqlashishni va ovqatlanishni boshqarish bilan bogʻliq. Har ikkala tomondan ham sifatni nazorat qilishning keng qamrovli strategiyasi ko'rib chiqiladi.

Gazlarning porosligini oldini olish

Gazning porositetini kamaytirish eritilgan metallga gaz kirishiga yoki singib ketishiga yo'l qo'ymaslik uchun materiallar va jarayonlarni qat'iy nazorat qilishni o'z ichiga oladi. Asosiy profilaktik choralar quyidagilardan iborat:

1. Erish muolajasi: Erigan vodorod va boshqa gazlarni quyishdan oldin eritishdan olib tashlash uchun aylanma gazsizlanish yoki oqimsizlanish kabi gazsizlanish usullarini qo'llash kerak.
2. Material va asboblarni tayyorlash: Namlik manbalarini yo'q qilish uchun barcha zaryadlash materiallari, asboblar, qo'lqoplar va qoliplarni yaxshi quritish va oldindan isitish. Zaryadlash materiallari toza va korroziyadan yoki yog'dan xoli bo'lishiga ishonch hosil qiling.
3. Optimallashtirilgan darvoza va quyish: Qoplama tizimini shakl bo'shlig'iga metallning silliq, turbulent bo'lmagan oqimini ta'minlash uchun loyihalashtirish. Bu toʻldirish paytida havoga boʻlgan jismoniy tutqunlikni kamaytiradi.
4. Oʻsimliklarni toʻgʻri tozalash: Qalinlangan metall bilan to'ldirilgan bo'shliqdan havo va boshqa gazlar chiqib ketishi uchun qolip va har qanday yadrolar etarlicha ventilyatorlarga ega ekanligiga ishonch hosil qiling.

Shikish porositetini oldini olish

Qisishning oldini olishning kaliti, to'g'rilanish tugamaguncha, quyishning barcha qismlariga suyuq qo'shimcha metallning doimiy etkazib berilishini ta'minlashdir. Bu ehtiyotkorlik bilan loyihalashtirish va jarayonlarni nazorat qilish orqali amalga oshiriladi:

1. Ishlab chiqariladigan koʻtariladigan va darvozalarni qurish: Ular quyish bo'limidan ko'proq vaqt davomida eriyotgan bo'lishi uchun etarlicha katta bo'lgan ko'targichlarni loyihalashtiring. Qoplama tizimi yo'nalish bo'yicha qattiqlashishni rag'batlantirishi kerak, bu holda quyma to'qimalar to'g'ri chiziq tomon asta-sekin muzlashadi.
2. Qattiqlanishning sovuqligi va qo'lqoplari bilan nazorat qilish: Qalin qismlarda sovuqni tezlashtirish va qizdirilgan joylarni oldini olish uchun sovuqlamalardan (metall qo'yishlardan) foydalaning. O'simliklarni uzunroq eriydigan holda saqlash uchun, o'simliklarni issiqlik bilan o'tkazadigan yoki eksotermik qo'lqoplardan foydalanish mumkin.
3. Geometrik oʻzgartirishlar: Imkon bo'lganda, qism qalinligining keskin o'zgarishlaridan qochish va yumshoqroq o'tishlarni yaratish uchun qism dizaynini o'zgartirish, qizdirilgan nuqtalar paydo bo'lish ehtimolini kamaytirish.

Avtomobil sanoati kabi qismlarning ishlamagani muqarrar bo'lmagan sohalarda, ilg'or metalllarni shakllantirish bo'yicha mutaxassislar bilan hamkorlik qilish muhimdir. Masalan, provayderlar Shaoyi (Ningbo) Metal Technology avtomobil qilichlarini yasalishda nuqsonsiz qismlarni ishlab chiqarish uchun kerak bo'lgan aniq muhandislik va jarayonlarni boshqarish darajasini, matritsiya loyihasidan to ommaviy ishlab chiqarishgacha ko'rsatadi. Sifatga bo'lgan ushbu majburiyat porositet kabi kamchiliklarni yumshatish va muhim dasturlarda ishonchlilikni ta'minlash uchun muhimdir.

Koʻpincha soʻraladigan savollar

1. O'z navbatida Porositet va qisqarish o'rtasidagi farq nima?

Asosiy farq ularning kelib chiqishi va ko'rinishida. Porositet, ayniqsa gaz porositeti, gazga tuzilgan gaz tufayli yuvib ketadi va silliq, dumaloq bo'shliqlarga olib keladi. Kichikish yoki kichikish porositeti, sovutish paytida metallning hajmli qisqarishi tufayli bo'shliqni to'ldirish uchun etarli miqdorda suyuq metal bo'lmaganda yuz beradi.

2. Oʻzingizga ishonch hosil qiling. Shikish porositini nima keltirib chiqaradi?

Kichikish porositeti metall qattiqlashishi bilan hajmli qisqarishi tufayli yuzaga keladi. Agar erigan metallning oqimi butunlay qattiqlashmasidan oldin, quyilgan metallning bir qismidan kesilgan bo'lsa, bu qisqarish bo'shliq yaratadi. Bu ko'pincha ko'tarilishlardan yetarlicha ovqatlanish yoki qalin bo'laklarda alohida issiq nuqtalar hosil bo'lishidan kelib chiqadi.

3. Oʻzingizga ishonch hosil qiling. Gazning porositeti qanday aniqlanadi?

Gazning porosligi - bu gaz pufakchalarining tutqanoq bo'lib qolishi natijasida hosil bo'lgan metall quyma ichidagi bo'shliqlarni anglatadi. Gaz eritilgan metallda eritilgan gazlardan kelib chiqishi mumkin, ular sovutish paytida chiqarib tashlanadi, shovqinli quyish paytida kiradigan havo yoki issiq metall bilan aloqada bo'lganda bug'lanib ketadigan namlik va boshqa ifloslantiruvchi moddalar.

4. Oʻzingizga ishonch hosil qiling. Qovurilgan buyumning bo'shlig'i porositet yoki qisqarish tufayli paydo bo'lganini qanday aniqlaysiz?

Ularni farqlashning eng samarali usuli bu bo'shliqning morfologiyasini ko'rishdir. Gazning porositetli bo'shliqlari odatda bulog'iga o'xshash, ichki devorlari silliq bo'lgan, shar shaklida bo'ladi. Buning oʻrniga, qisqarish porositeti boʻshliklari burchakli boʻlib, qattiqlashayotgan dendritlar oʻrtasidagi boʻshliqlarda hosil boʻlgan holda, qoʻpol, kristallin yuzasiga ega.