¿Cuáles son los defectos de casting en piezas de aleación de magnesio y cómo resolverlos?

¡Hola! Como proveedor de fundiciones de aleación de magnesio, he visto mi parte justa de defectos de casting. En este blog, te guiaré a través de los defectos comunes de casting en castings de aleación de magnesio y compartiré algunas soluciones prácticas.

Defectos de fundición comunes en fundiciones de aleación de magnesio

1. Porosidad

La porosidad es uno de los defectos más comunes en las fundiciones de aleación de magnesio. Se refiere a la presencia de pequeños agujeros o vacíos dentro del fundido. Hay dos tipos principales de porosidad: porosidad de gas y porosidad de contracción.

• Porosidad de gas: Esto ocurre cuando el gas queda atrapado dentro del metal fundido durante el proceso de fundición. Las aleaciones de magnesio tienen una alta afinidad por el oxígeno, y si el entorno de fusión y fundición no se controla adecuadamente, el oxígeno puede reaccionar con el magnesio para formar óxido de magnesio y liberar gases. Además, la humedad en el moho o las materias primas pueden descomponerse en gas de hidrógeno, que queda atrapado en la fundición.
• Porosidad de contracción: A medida que la aleación de magnesio fundido se enfría y se solidifica, se encoge. Si el suministro de metal durante la solidificación es insuficiente, puede ocurrir porosidad de contracción. Esto es especialmente común en las secciones gruesas de las paredes de la fundición donde el tiempo de solidificación es más largo.

2. Grietas

Las grietas en las fundiciones de aleación de magnesio se pueden clasificar en grietas calientes y grietas frías.

• Grietas calientes: Estos ocurren durante el proceso de solidificación cuando la fundición todavía está en estado semi -sólido. La causa principal es la alta tensión térmica generada debido a tasas de enfriamiento desiguales. Las aleaciones de magnesio tienen un coeficiente relativamente alto de expansión térmica, y si la fundición está restringida por la contracción libre durante la solidificación, se pueden formar grietas calientes.
• Grietas frías: Las grietas frías se desarrollan después de que la fundición se ha solidificado y enfriado por completo a temperatura ambiente. A menudo son causados por tensiones residuales en la fundición, lo que puede deberse a un tratamiento térmico incorrecto, mecanizado o fuerzas externas excesivas durante el manejo.

3. Inclusiones

Las inclusiones son materiales extranjeros que están presentes en el casting. Pueden ser películas de óxido, escoria u otras partículas no metálicas. En las fundiciones de aleación de magnesio, las inclusiones de óxido son particularmente comunes porque el magnesio es altamente reactivo con el oxígeno. Estas inclusiones pueden debilitar las propiedades mecánicas de la fundición y reducir su resistencia a la corrosión.

4. Mossos y callas en frío

• Misaderos: Se produce un error cuando el metal fundido no llena toda la cavidad del molde. Esto puede deberse a la baja temperatura de vertido, una presión de vertido insuficiente o un diseño de moho complejo con secciones delgadas.
• Cierre frío: Las cerraduras frías se forman cuando dos corrientes de metal fundido se encuentran en la cavidad del moho, pero no se fusionan correctamente. Esto puede suceder si la temperatura de vertido es demasiado baja o si el flujo de metal se interrumpe durante el proceso de llenado.

Soluciones a los defectos de lanza

1. Porosidad

• Porosidad de gas:
  • Controlar el entorno de fusión: Use un gas protector, como el hexafluoruro de azufre (SF₆) o una mezcla de SF₆ y aire seco, durante el proceso de fusión para evitar la oxidación y reducir la formación de gas.
  • Secar las materias primas y el moho: Asegúrese de que las materias primas y el moho estén secos antes de usarse para evitar la introducción de la humedad, que puede generar gas de hidrógeno.
  • Mejorar el sistema de activación: Diseñe un sistema de activación que permita un relleno suave y rápido del moho, lo que ayuda a reducir el atrapamiento de gas.
• Porosidad de contracción:
  • Optimizar el diseño de moho: Use alaza y escalofríos en el diseño del molde para garantizar la alimentación adecuada del metal fundido durante la solidificación. Los elevadores actúan como depósitos de metal fundido, que pueden suministrar la fundición a medida que se encoge. Se pueden usar escalofríos para controlar la velocidad de enfriamiento y promover la solidificación direccional.
  • Ajuste la temperatura y la velocidad del vertido: Una temperatura de vertido más alta puede aumentar la fluidez del metal fundido, lo que ayuda a llenar la cavidad del moho más por completo. Sin embargo, no debería ser demasiado alto para evitar la oxidación excesiva. La velocidad de vertido también debe optimizarse para garantizar un flujo de metal continuo y liso.

2. Grietas

• Grietas calientes:
  • Reducir el estrés térmico: Use un molde con un grosor de pared uniforme y un sistema de enfriamiento adecuado para garantizar una velocidad de enfriamiento más uniforme. Evite las esquinas afiladas y los cambios repentinos en la sección cruzada en el diseño de fundición, ya que pueden causar concentraciones de estrés.
  • Modificar la composición de aleación: Agregar ciertos elementos de aleación, como el circonio o los elementos de tierras raras, puede mejorar la ductilidad caliente de las aleaciones de magnesio y reducir la tendencia a formar grietas calientes.
• Grietas frías:
  • Tratamiento térmico adecuado: Realice procesos de tratamiento térmico, como el recocido o el alivio del estrés, para reducir las tensiones residuales en la fundición.
  • Tratar con cuidado: Evite las fuerzas externas excesivas durante el manejo y el mecanizado del lanzamiento para evitar el inicio de grietas en frío.

3. Inclusiones

• Derretir y refinar: Use un proceso de fusión y refinación adecuado para eliminar las inclusiones del metal fundido. Esto puede incluir escasas de la escoria de la superficie del metal fundido y usar filtros para atrapar partículas no metálicas.
• Limpiar el molde y el equipo: Mantenga el molde y todo el equipo de fundición limpio para evitar la introducción de materiales extraños en el fundición.

4. Mossos y callas en frío

• Aumentar la temperatura de vertido: Una temperatura de vertido más alta aumenta la fluidez del metal fundido, lo que hace que sea más fácil llenar la cavidad del moho. Sin embargo, esto debería equilibrarse con el riesgo de oxidación.
• Optimizar el sistema de activación: Diseñe un sistema de activación que proporcione un flujo suave y sin obstáculos de metal fundido en el molde. Esto puede incluir el uso de corredores y puertas más grandes y evitar curvas afiladas en el sistema de activación.

Conclusión

Como proveedor de casting de aleación de magnesio, tratar con defectos de casting es una parte inevitable del negocio. Al comprender las causas de estos defectos e implementar las soluciones apropiadas, podemos mejorar la calidad de nuestros castings y cumplir con los altos estándares de nuestros clientes.

Si está buscando piezas de aleación de aleación de magnesio de alta calidad o desea obtener más información sobre nuestros productos, no dude en comunicarse con nosotros para una discusión de adquisiciones. Estamos aquí para proporcionarle las mejores soluciones para sus necesidades de casting.

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Referencias

• Campbell, J. (2003). Pijamas. Butterworth - Heinemann.
• Davis, Jr (ed.). (2003). Aleaciones de magnesio y magnesio. ASM International.
• Flemings, MC (1974). Procesamiento de solidificación. McGraw - Hill.