Análisis de estructura metalográfica de fundiciones LPDC, α-Al、Control de modificación de silicio eutéctico, fase de hierro y silicio en forma de aguja
La metalografía es la base fundamental para determinar los efectos de la fusión, el deterioro y el tratamiento térmico. Muchas fábricas solo se centran en la resistencia a la tracción y la dureza, sin realizar análisis metalográficos; El silicio eutéctico es grueso, fase de hierro como la aguja, y la segregación, lo que puede causar la fatiga y el alargamiento de las fundiciones para continuar deteriorándose bajo la premisa de la dureza cualificada, y la falla en condiciones de compresión y vibración.
Criterios estándar de determinación de la estructura metalográfica (A356)
Organización ideal: matriz α - Al + silicio eutéctico uniformemente esferoidado / corto en forma de varilla, con una pequeña cantidad de fase fina π - hierro; Silicio eutéctico con un tamaño de ≤ 10 μm, distribuido uniformemente, y sin grandes áreas de silicio grueso o bloqueado.
Tratamiento metamórfico: metamorfismo de Sr estroncio, con una cantidad de adición de 0,015-0,03%; Sr es insuficiente, y el silicio aparece en forma de placa gruesa; El exceso de Sr produce poros e inclusiones de Sr en forma de aguja.
Control de fase de hierro: control del contenido de Fe <0,12%; El alto contenido de Fe genera β - Al5FeSi en forma de aguja, que fractura la matriz y es la principal causa de fractura frágil en fundiciones; Cuando el Fe está bien controlado, es principalmente en forma de fase π en forma de caracter chino, con bajo daño.
Refinamiento de granos: el agente de refinado AlTiB, añadido a una dosis de 0,01-0,02%, refina los granos de aluminio alfa, reduce la tendencia a las grietas de contracción y mejora la estabilidad mecánica.
El muestreo metalográfico mecánico de Xinfeng se fija cerca del punto caliente y la puerta, comparando sincrónicamente los cambios en la microestructura antes y después del metamorfismo y el tratamiento térmico, y localizando las anomalías de fusión.
2、Puntos clave para el muestreo, la preparación de la muestra, la corrosión y la calificación
Prioridad de ubicación de muestreo: en la raíz de la puerta, en la unión de la barra en T y en el punto caliente de paredes gruesas, estas ubicaciones son más propensas a la segregación y el engrosamiento.
Preparación de la muestra: molienda en bruto → molienda fina → pulido, sin arañazos; La corrosión se lleva a cabo usando una solución acuosa HF al 0,5%, con un tiempo de corrosión de 8-12 segundos. La corrosión excesiva da como resultado una morfología de silicio poco clara.
Dimensiones de clasificación: morfología de silicio eutéctico, tamaño de silicio, tipo y tamaño de fase de hierro, tamaño de grano, porosidad e inclusiones de óxido.
Cambios metalográficos después del tratamiento térmico T6: esferoidización de silicio escamoso, partículas de silicio redondeadas; El silicio grueso deteriorado no puede repararse completamente mediante tratamiento térmico.
Diferencias en el control metalográfico entre clientes extranjeros
Los clientes del sudeste asiático solo realizan el seguimiento de problemas en metalografía, sin muestreo diario. Si la fase de hierro es demasiado alta y la resistencia a la tracción es cualificada, puede liberarse.
Los dibujos norteamericanos de Nivel 1 especifican la tabla de clasificación metalográfica, con límites superiores sobre la longitud y la proporción de fases de hierro tipo β-aguja, y registros de modificación Sr y refinamiento de granos incluidos en PPAP.
Los clientes europeos asignan gran importancia al rendimiento por fatiga, y la frecuencia de muestreo metalográfico es alta. Incluso si los mecánicos están cualificados, grandes áreas de fase β-hierro requerirán ajustes a la fórmula de fusión.
Las fundiciones de maquinaria de ingeniería de Oriente Medio se someten a cargas alternas durante mucho tiempo, y la metalografía es un artículo obligatorio para las pruebas de tipo, con un estricto control sobre el silicio grueso y las fases largas como la aguja del hierro.
Cadena de defectos metalográficos
Adición insuficiente de Sr → silicio eutéctico grueso en forma de placa → baja elongación y fractura frágil fácil;
Excesivo Fe → aguja larga en forma de fase β - hierro → fractura de la matriz de aluminio, lo que resulta en una fuerte caída en el rendimiento de fatiga;
AlTiB insuficiente → granos gruesos → aumento de la tendencia a las grietas de contracción y más suelta;
Excesivo Sr → Unión de hidrógeno Sr → Poros múltiples y defectos de rayos X aumentados.
Ideas de diseño de tráfico de cola larga
Metalurgia de fundición a baja presión, modificación de estroncio, fase β-hierro, esferoidización eutéctica de silicio, dirigida a ingenieros de fusión y materiales.
palabras clave LPDC A356 metalografía modificación de estroncio, fundición de aluminio en fase de aguja de β-Al5FeSi;
Clase de problema: tasa de adición Sr para la modificación A356;
Categoría de comparación: fase β de hierro vs fase π de hierro fundición de aluminio.
Adecuado para la metalografía de materiales y las páginas especiales del proceso de fusión.
6. Conceptos erróneos comunes en la industria
Error 1: Si la dureza está calificada, no hay problema con el examen metalográfico. La dureza bajo la aguja como la fase de hierro puede cumplir con el estándar, pero el alargamiento y la fatiga son pobres.
Misoncepción 2: El tratamiento térmico puede convertir todo el silicio grueso en formas esféricas. Sin embargo, si el silicio grueso original es grave, la mejora del tratamiento térmico es limitada.
Misoncepción 3: Cuanto más estroncio agregado, mejor el deterioro. El exceso de Sr puede inducir poros y aumentar el riesgo de inclusiones.
Preguntas frecuentes
P: ¿Cuál es el rango de adición de estroncio Sr A356?
A：0.015–0.03%。
P: ¿Cuál es la fase de hierro dañina?
A: β en forma de aguja - Al5FeSi.
P: ¿Cuál es la cantidad de agente de refinado AlTiB añadido?
A：0.01–0.02%。
P: ¿Reactivos comunes para la corrosión metalográfica?
R: solución acuosa HF al 0,5%.
P: ¿Forma de silicio eutéctico ideal?
R: Esférico, corto en forma de varilla, tamaño ≤ 10 μm.
P: ¿Los peligros de la fase beta de hierro?
R: Dividir la matriz reduce el alargamiento y la vida de fatiga.
P: ¿Ubicación prioritaria de muestreo?
R: Sección caliente, raíz de puerta y unión de costillas.
P: ¿Qué defectos puede traer el exceso de Sr?
R: Poros e inclusiones de estroncio.
2026-11-06 22:00:52
