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渣漿泵技術支持

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渣漿泵技術支持

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護套裂紋産生的原因分析-渣漿泵護套産生裂紋的原因及對策(三)

護套裂紋産生的原因分析-渣漿泵護套産生裂紋的原因及對策(三)

【概要描述】裂紋是高鉻鑄鐵最常出現的鑄造缺陷之一,也是失效原因之一,但對於明顯的、宏觀的裂紋可以直接判斷其是否報廢,而對於微觀裂紋(上述所發生裂紋的護套在原出廠檢驗時並未發現用肉眼看見的裂紋)如何避免就成為本文所討論的重點。以下從不同角度對失效護套進行相應的分析。一、斷口形態分析從前述斷口形態的各種特徵可得以下幾點初步結論:(1)鑄件在冷卻過程中首先形成了圖1(c)的斷麵形態(工藝原因),即內側麵光亮組織細小,外側麵組織粗大,同時由於冷速不同在內側麵形成了一定的內應力,且靠近內孔周圍的內應力最大。(2)由於應力的作用,出現局部內應力超過該材質的強度極限使局部出現微觀裂紋,從而形成了放射型裂紋。其裂紋斷口呈黑色氧化態,說明該裂紋是在護套硬化熱處理前或熱處理過程中已經出現。(3)由於有了微觀裂紋,在護套的加工、搬運及泵的運行中不斷振動和磨損沖擊,使原裂紋處不斷發生疲勞將裂紋嚮前發展,直至一條裂紋全部裂開而發生漏料失效。二、硬度分析在不同部位進行硬度檢測,結果為:(1)與前護闆配合之端麵為HRC55~58;(2)後蓋闆之內錶麵為HRC62~66;(3)後蓋闆之外錶麵為HRC60~63;該高鉻鑄鐵材質的設

護套裂紋産生的原因分析-渣漿泵護套産生裂紋的原因及對策(三)

【概要描述】裂紋是高鉻鑄鐵最常出現的鑄造缺陷之一,也是失效原因之一,但對於明顯的、宏觀的裂紋可以直接判斷其是否報廢,而對於微觀裂紋(上述所發生裂紋的護套在原出廠檢驗時並未發現用肉眼看見的裂紋)如何避免就成為本文所討論的重點。以下從不同角度對失效護套進行相應的分析。一、斷口形態分析從前述斷口形態的各種特徵可得以下幾點初步結論:(1)鑄件在冷卻過程中首先形成了圖1(c)的斷麵形態(工藝原因),即內側麵光亮組織細小,外側麵組織粗大,同時由於冷速不同在內側麵形成了一定的內應力,且靠近內孔周圍的內應力最大。(2)由於應力的作用,出現局部內應力超過該材質的強度極限使局部出現微觀裂紋,從而形成了放射型裂紋。其裂紋斷口呈黑色氧化態,說明該裂紋是在護套硬化熱處理前或熱處理過程中已經出現。(3)由於有了微觀裂紋,在護套的加工、搬運及泵的運行中不斷振動和磨損沖擊,使原裂紋處不斷發生疲勞將裂紋嚮前發展,直至一條裂紋全部裂開而發生漏料失效。二、硬度分析在不同部位進行硬度檢測,結果為:(1)與前護闆配合之端麵為HRC55~58;(2)後蓋闆之內錶麵為HRC62~66;(3)後蓋闆之外錶麵為HRC60~63;該高鉻鑄鐵材質的設

詳情

裂紋是高鉻鑄鐵最常出現的鑄造缺陷之一,也是失效原因之一,但對於明顯的、宏觀的裂紋可以直接判斷其是否報廢,而對於微觀裂紋( 上述所發生裂紋的護套在原出廠檢驗時並未發現用肉眼看見的裂紋) 如何避免就成為本文所討論的重點。以下從不同角度對失效護套進行相應的分析。

一、斷口形態分析

從前述斷口形態的各種特徵可得以下幾點初步結論:

(1) 鑄件在冷卻過程中首先形成了圖 1 (c)的斷麵形態 (工藝原因) ,即內側麵光亮組織細小,外側麵組織粗大,同時由於冷速不同在內側麵形成了一定的內應力,且靠近內孔周圍的內應力最大。

(2) 由於應力的作用,出現局部內應力超過該材質的強度極限使局部出現微觀裂紋,從而形成了放射型裂紋。 其裂紋斷口呈黑色氧化態,說明該裂紋是在護套硬化熱處理前或熱處理過程中已經出現。

(3) 由於有了微觀裂紋,在護套的加工、搬運及泵的運行中不斷振動和磨損沖擊,使原裂紋處不斷發生疲勞將裂紋嚮前發展,直至一條裂紋全部裂開而發生漏料失效。

二、硬度分析

在不同部位進行硬度檢測,結果為:

(1) 與前護闆配合之端麵為 H R C 55~ 58;

(2) 後蓋闆之內錶麵為 H R C 62~ 66;

(3) 後蓋闆之外錶麵為 H R C 60~ 63;

該高鉻鑄鐵材質的設計硬度為 H R C 58~65,除密封配合麵外,過流麵已達到該要求,即從硬度值分析,應該是一件合格件。 以上三個部位的硬度值有所不同,這是因鑄造工藝和鑄件壁厚所引起的,對於使用要求來說,該硬度值的差別是合理的,但從引起裂紋傾嚮來講是不合理的,因此在鑄造工藝的冷鐵設置方麵,應盡量使硬度差減小,斷口晶粒粗細一緻以減小局部斷麵應力。

三、化學成份分析

錶1

化學成分 C Si Mn Cr Mo Cu P S
要求成分 218-315 ≤110 013-018 04-19 2-215 ≤110 ≤011 ≤011
實際成分 2024 2024 2024 2024 2024 2024 01048 01027

從錶 1 看出,除Si含量偏高外,其餘均在規定範圍,但Si含量高對鑄件裂紋不會有影響。

四、鑄造和熱處理過程分析

darpump

根據護套過流麵耐磨的要求和結構特點,原取了冷鐵、冒口等工藝措施,如圖 2 所示。其內側過流麵放置冷鐵能夠激冷細化組織,增強其耐 磨性,內側麵比外側麵斷麵組織細小、光亮即是冷鐵所起的作用。但從該部位結構看,在A區和B區,壁厚明顯不同,當鑄件凝固時A、B區的凝固速度也就不同,B區先凝固,A區後凝固,當A區凝固時,使已凝固的B區受到收縮力的作用,從而造成B區出現了內應力。 加之B區內側圓周邊緣最薄,應力也就最大。 當應力超過該材質的強度時,即在B區形成了宏觀或微觀裂紋。 護套的工藝流程是鑄造→軟化處理→加工→硬化處理,在該過程中,有以下幾方麵因素,將會影響裂紋的形成或應力的消除:

(1) 如果落砂過早,其裂紋的傾嚮就大,反之,裂紋傾嚮就小。

(2) 鑄件清理過程中,如敲擊過重,也會因內應力産生裂紋。

(3) 軟化處理過程中,升溫速度、保溫時間、 出爐溫度做好一定的控製,即可消除原有的內應力,使裂紋傾嚮減小或避免裂紋出現。

(4) 在毛坯麵加工的開始,因吃刀量不均,必須將吃刀量放到最小,以減小刀具和鑄件的撞擊,避免裂紋出現。

(5) 硬化處理的出爐溫度為 960℃,並且要進行風冷,故吹風要盡量確保鑄件各部均勻,如風冷不均,也可能造成局部裂紋。

綜上所述,護套發生裂紋失效原因主要有以下幾方麵:

(1) 鑄件結構如壁厚不均,散熱條件不同;

(2) 鑄造工藝如冷鐵、冒口設置;

(3) 鑄件澆註後在砂箱中的保溫時間或落砂 溫度;

(4) 熱處理的升溫、降溫速度,風冷均勻性;

(5) 各種原因的外力作用,如清理敲擊,加工撞擊及泵在運行中的振動。

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