Колеса из алюминиевого сплава обладают многими непревзойденными характеристиками по сравнению со стальными колесами, поэтому они широко используются в легковых автомобилях, мотоциклах и других транспортных средствах. В связи с высокими требованиями к качеству автомобильных колес их конструкция идеально подходит для литья под низким давлением, а спрос на них остается высоким. Поэтому развитие технологии литья под низким давлением получило значительный импульс. В настоящее время литье под низким давлением стало основным технологическим процессом производства алюминиевых легкосплавных дисков. Компания AdTech предлагает детали литья горячего прессования, серия средств управления потоком для литья под низким давлением алюминиевых легкосплавных дисков.
Литье под низким давлением позволяет достичь высокой степени механизации и автоматизации, что не только повышает производительность, но и значительно снижает трудоемкость работы. Однако на качество отливок под низким давлением влияют такие факторы, как технологические планы, технологические параметры, конструкция формы и ручные операции, а также их взаимное взаимодействие. Неправильное проектирование любого звена или ненадлежащее выполнение операций может привести к появлению дефектов в отливках, изготовленных методом литья под низким давлением. Появление трещин в колесных дисках из алюминиевого сплава является важным фактором, влияющим на себестоимость продукции и эффективность производства предприятий, а трещины в ступицах колес представляют собой серьезную скрытую угрозу для безопасности автомобилей. Поэтому очень важно рассмотреть причины появления трещин в колесных дисках из алюминиевого сплава, изготовленных методом литья под низким давлением.
Причины появления трещин в колесных дисках из алюминиевого сплава
Трещины в литых под низким давлением алюминиевых дисках возникают в основном в местах концентрации напряжений. Трещины возникают в результате неравномерного распределения усилий при выталкивании ступицы или в результате затвердевания расплава в литнике. Трещины обычно подразделяются на холодные и горячие.
Под холодным растрескиванием понимаются трещины, образующиеся при температуре ниже температуры солидуса сплава. Холодное растрескивание возникает, когда отливка охлаждается до низкой температуры, и напряжение, действующее на отливку, превышает допустимый предел прочности или пластичности самой отливки. Холодные трещины в основном появляются на поверхности отливки, а поверхность трещины слегка окислена. Обычно считается, что термическое растрескивание происходит во время затвердевания сплава. Из-за теплопередачи от стенок формы отливка всегда начинает затвердевать с поверхности. Когда на поверхности отливки появляется большое количество отростков, переплетающихся в цельный каркас, в отливке наблюдается усадка при затвердевании.
В этот момент между дендритами все еще находится слой жидкой металлической пленки, который еще не затвердел. Если усадке отливки ничего не мешает, дендритный слой может свободно усаживаться без прикладывания силы, и напряжений не возникнет. Когда усадка дендритного слоя затруднена, он не может свободно сжиматься или подвергаться растягивающей силе, и возникает растягивающее напряжение. В этот момент жидкая пленка между дендритами деформируется под действием растяжения. Когда растягивающее напряжение превышает предел прочности жидкой пленки, дендриты разрываются. Однако вокруг трещины всё ещё остаётся некоторое количество жидкого металла. Если жидкая плёнка отрывается медленно, а вокруг её достаточно жидкого металла, чтобы вовремя затечь в область трещины, то трещина заполнится и “зарастёт”. На отливках не будет видно горячих трещин. Если трещины не удастся “залечить” повторно, на отливке появятся горячие трещины. Поверхность горячего излома сильно окислена, имеет тёмный или чёрный цвет без металлического блеска.