Quels sont les défauts de moulage dans les pièces moulées en alliage de magnésium et comment les résoudre?

Salut! En tant que fournisseur de pièces moulées en alliage de magnésium, j'ai vu ma juste part de défauts de casting. Dans ce blog, je vous guiderai à travers les défauts de casting communs dans les pièces moulées en alliage de magnésium et partagent certaines solutions pratiques.

Défauts de moulage communs dans les moulages en alliage de magnésium

1. Porosité

La porosité est l'un des défauts les plus courants des pièces moulées en alliage de magnésium. Il se réfère à la présence de petits trous ou vides dans la coulée. Il existe deux principaux types de porosité: la porosité du gaz et la porosité de rétrécissement.

• Porosité des gaz: Cela se produit lorsque le gaz est piégé à l'intérieur du métal fondu pendant le processus de coulée. Les alliages de magnésium ont une forte affinité pour l'oxygène, et si l'environnement de fusion et de moulage n'est pas correctement contrôlé, l'oxygène peut réagir avec le magnésium pour former l'oxyde de magnésium et libérer le gaz. De plus, l'humidité dans la moisissure ou les matières premières peut se décomposer en hydrogène gazeux, qui est piégé dans la coulée.
• Porosité de rétrécissement: Alors que l'alliage de magnésium fondu se refroidit et se solidifie, il rétrécit. Si l'alimentation en métal pendant la solidification est insuffisante, une porosité de rétrécissement peut se produire. Ceci est particulièrement courant dans les coupes à parois épaisses de la coulée où le temps de solidification est plus long.

2. Cracks

Les fissures dans les moulages en alliage de magnésium peuvent être classées en fissures chaudes et en fissures froides.

• Fissures chaudes: Celles-ci se produisent pendant le processus de solidification lorsque la coulée est encore à l'état semi-solide. La principale cause est la contrainte thermique élevée générée en raison de taux de refroidissement inégaux. Les alliages de magnésium ont un coefficient d'expansion thermique relativement élevé, et si la coulée est limitée à la contraction libre pendant la solidification, des fissures chaudes peuvent se former.
• Fissures froides: Les fissures froides se développent après que la coulée s'est complètement solidifiée et refroidie à température ambiante. Ils sont souvent causés par des contraintes résiduelles dans la coulée, ce qui peut être dû à un traitement thermique inapproprié, à l'usinage ou aux forces externes extérieures pendant la manipulation.

3. Inclusions

Les inclusions sont des matériaux étrangers qui sont présents dans le casting. Il peut s'agir de films d'oxyde, de scories ou d'autres particules non métalliques. Dans les pièces moulées en alliage de magnésium, les inclusions d'oxyde sont particulièrement courantes car le magnésium est très réactif avec l'oxygène. Ces inclusions peuvent affaiblir les propriétés mécaniques de la coulée et réduire sa résistance à la corrosion.

4. Mérins et arrêts froids

• Maltraitement: Une mauvaise réputation se produit lorsque le métal fondu ne remplit pas toute la cavité du moule. Cela peut être dû à une faible température de versement, à une pression de versement insuffisante ou à une conception de moisissure complexe avec des sections minces.
• Ferme à froid: Les fermetures à froid se forment lorsque deux flux de métal fondu se rencontrent dans la cavité de la moisissure mais ne fusionnent pas correctement. Cela peut se produire si la température de versement est trop basse ou si le débit métallique est interrompu pendant le processus de remplissage.

Solutions aux défauts de la coulée

1. Porosité

• Porosité des gaz:
  • Contrôler l'environnement de fusion: Utilisez un gaz protecteur, comme l'hexafluorure de soufre (SF₆) ou un mélange de SF₆ et d'air sec, pendant le processus de fusion pour prévenir l'oxydation et réduire la formation de gaz.
  • Sécher les matières premières et la moisissure: Assurez-vous que les matières premières et le moule sont sèches avant utilisation pour éviter l'introduction de l'humidité, qui peut générer de l'hydrogène gazeux.
  • Améliorer le système de déclenchement: Concevoir un système de déclenchement qui permet un remplissage lisse et rapide du moule, ce qui aide à réduire le piégeage du gaz.
• Porosité de rétrécissement:
  • Optimiser la conception du moule: Utilisez des contremarches et des frissons dans la conception du moule pour assurer une bonne alimentation du métal fondu pendant la solidification. Les colonnes montantes agissent comme des réservoirs de métal fondu, qui peuvent fournir la coulée à mesure qu'il rétrécit. Les frissons peuvent être utilisés pour contrôler la vitesse de refroidissement et favoriser la solidification directionnelle.
  • Ajuster la température et la vitesse de versement: Une température de versement plus élevée peut augmenter la fluidité du métal fondu, ce qui aide à remplir plus complètement la cavité du moule. Cependant, il ne devrait pas être trop élevé pour éviter une oxydation excessive. La vitesse de versement doit également être optimisée pour assurer un débit continu et lisse de métal.

2. Cracks

• Fissures chaudes:
  • Réduire la contrainte thermique: Utilisez un moule avec une épaisseur de paroi uniforme et un système de refroidissement approprié pour assurer une vitesse de refroidissement plus uniforme. Évitez les coins nets et les changements soudains de la section transversale dans la conception de la coulée, car ceux-ci peuvent provoquer des concentrations de contraintes.
  • Modifier la composition en alliage: L'ajout de certains éléments d'alliage, tels que le zirconium ou les éléments de terres rares, peut améliorer la ductilité chaude des alliages de magnésium et réduire la tendance à former des fissures chaudes.
• Fissures froides:
  • Traitement thermique approprié: Effectuer des processus de traitement thermique, tels que le recuit ou le soulagement du stress, pour réduire les contraintes résiduelles dans la coulée.
  • Manipuler avec soin: Évitez les forces externes excessives pendant la manipulation et l'usinage de la coulée pour éviter l'initiation des fissures froides.

3. Inclusions

• Merde et affiner: Utilisez un processus de fusion et de raffinage approprié pour éliminer les inclusions du métal fondu. Cela peut inclure l'écrémage des scories de la surface du métal fondu et l'utilisation de filtres pour piéger les particules non métalliques.
• Nettoyez le moule et l'équipement: Gardez le moule et tout l'équipement de coulée propre pour éviter l'introduction de matériaux étrangers dans la coulée.

4. Mérins et arrêts froids

• Augmenter la température de versement: Une température de versement plus élevée augmente la fluidité du métal fondu, ce qui facilite le remplissage de la cavité du moule. Cependant, cela devrait être équilibré avec le risque d'oxydation.
• Optimiser le système de déclenchement: Concevez un système de déclenchement qui fournit un flux lisse et dégagé de métal fondu dans le moule. Cela peut inclure l'utilisation de coureurs et de portes plus grands et d'éviter les virages aigus dans le système de déclenchement.

Conclusion

En tant que fournisseur de casting en alliage de magnésium, faire face aux défauts de coulée est une partie inévitable de l'entreprise. En comprenant les causes de ces défauts et en mettant en œuvre les solutions appropriées, nous pouvons améliorer la qualité de nos pièces moulées et répondre aux normes élevées de nos clients.

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Références

• Campbell, J. (2003). Castings. Butterworth - Heinemann.
• Davis, Jr (éd.). (2003). Alliages de magnésium et de magnésium. ASM International.
• Flemings, MC (1974). Traitement de la solidification. McGraw - Hill.