Tính chất cơ học của vật đúc kim loại

Trong xưởng đúc kim loại, chìa khóa để đảm bảochất lượng vật đúcnằm ở việc nâng cao nhận thức về chất lượng của toàn thể nhân viên trong doanh nghiệp, tăng cường giám sát và quản lý chất lượng trong toàn bộ quá trình sản xuất đúc, ổn định quy trình sản xuất, tổ chức sản xuất văn minh và áp dụng công nghệ, thiết bị sản xuất tiên tiến nhất có thể, trang bị đầy đủ phương pháp kiểm tra hiệu quả về chất lượng quy trình và chất lượng đúc.

Thử nghiệm hiệu suất cơ học thông thường Thử nghiệm hiệu suất cơ học thông thường được thực hiện ở nhiệt độ phòng. Các hạng mục thử nghiệm thường bao gồm độ bền kéo, cường độ năng suất, độ giãn dài sau khi đứt, giảm diện tích, độ võng, khả năng hấp thụ va đập (hoặc độ bền va đập) và độ cứng. Độ bền kéo, cường độ chảy, độ giãn dài sau khi đứt và độ giảm diện tích được đo trên máy thử độ bền kéo; độ hấp thụ va đập hoặc độ bền va đập được đo trên máy thử va đập; độ võng và cường độ uốn được đo bằng phương pháp thử uốn ngang; độ cứng được đo bằng máy đo độ cứng.

 

 

1. Độ bền kéo

Các mẫu thử kéo của kim loại đúc được gia công bằng các thanh thử nghiệm đúc đơn hình trụ hoặc các thanh thử nghiệm đúc kèm theo. Đường kính của thanh thử đúc đơn là 30 mm, được đổ cùng mẻ với mẻ đúc trong khuôn cát khô đúc thẳng đứng. Đường kính của phần song song là 20 mm ± 0,5 mm. Khi cường độ uốn và độ võng được sử dụng làm điều kiện chấp nhận các tính chất cơ học của vật đúc, có thể thực hiện thử nghiệm uốn và mẫu uốn trực tiếp sử dụng thanh thử trống đúc sẵn có đường kính 30 mm ± 1 mm. Hình dạng, kích thước và chất lượng bề mặt của mẫu thử kéo, mẫu thử uốn và thanh thử phôi đúc, phương pháp thử kéo và thử uốn, yêu cầu kỹ thuật đối với máy thử, tính toán và xử lý kết quả đo đều phải tuân thủ các tiêu chuẩn ngành. .

Phương pháp thử kéo của các kim loại đúc và hợp kim khác (bao gồm đo kích thước của mẫu thử kéo, phương pháp kẹp, tốc độ thử, phương pháp đo hiệu suất và kết quả thử nghiệm làm tròn và xử lý, v.v.), cũng như loại và mặt cắt ngang của mẫu thử kéo và hình dạng , chiều dài thước đo, kích thước và chất lượng bề mặt phải đáp ứng các yêu cầu của CBT228-200 "Phương pháp kiểm tra độ bền kéo của vật liệu kim loại ở nhiệt độ phòng". Mẫu không được phép có hư hỏng cơ học, vết nứt, vết dao ngang đáng kể, biến dạng rõ ràng và các khuyết tật có thể nhìn thấy khác. Cần loại bỏ cát dính, vây, gờ và các khuyết tật thịt và chất bám dính khác trên bề mặt mẫu. Mẫu thử kéo có thể được cắt từ khối thử đúc đơn, khối thử đúc kèm theo hoặc thân đúc. Loại, hình dạng và kích thước của khối thử đúc đơn và khối thử đúc kèm theo, vị trí và hướng cắt của mẫu thử kéo, phương pháp nối và vị trí nối của khối thử đúc kèm theo và thân đúc phải được lựa chọn hoặc thỏa thuận bởi nhà cung cấp. và người mua theo tiêu chuẩn đúc tương ứng. Khi vật đúc cần xử lý nhiệt, khối thử đúc đơn phải được xử lý nhiệt trong cùng lò với vật đúc và khối thử nghiệm kèm theo phải được cắt bỏ sau khi xử lý nhiệt. Mẫu kéo của vật liệu giòn và cứng như gang trắng có thể là mẫu hình trụ đúc sẵn hoặc mẫu kéo đã được ủ và xử lý bằng máy và xử lý nhiệt trong cùng lò với vật đúc. Hình dạng, kích thước, yêu cầu kỹ thuật và thông số kỹ thuật xử lý nhiệt của mẫu phải được hai bên thỏa thuận.

 

2. Sức mạnh tác động

Thử nghiệm va đập được sử dụng để xác định năng lượng hấp thụ va đập khi mẫu va đập bị vỡ dưới tải trọng tác động thứ cấp. Máy kiểm tra tác động phải đáp ứng các yêu cầu của GB/T 3808-2002 "Kiểm tra máy kiểm tra tác động của con lắc" và phải được cục đo lường quốc gia xác minh định kỳ. Các mẫu va đập được chia thành các mẫu va đập có rãnh chữ V, các mẫu va đập có rãnh chữ U và các mẫu va đập không có rãnh khía. Gang xám sử dụng các mẫu va đập hình trụ không khía, được gia công từ các thanh thử trống đúc sẵn có đường kính 30 mm. Thang đo danh nghĩa là 420 mm × 120 mm. Phương pháp đúc thanh thử nghiệm trống, các yêu cầu kỹ thuật của mẫu thử va đập, các thông số kỹ thuật của máy thử va đập, các điều kiện và phương pháp thử phải đáp ứng các yêu cầu của GB 6296-1986 "Phương pháp thử va đập đối với gang xám". Các mẫu va đập của vật liệu giòn và cứng như gang trắng có thể là các mẫu trắng đúc sẵn không có khía hoặc các mẫu không có khía đã được ủ và xử lý bằng cách gia công và xử lý nhiệt trong cùng một lò với vật đúc. Hình dạng, kích thước và yêu cầu kỹ thuật của mẫu được xác định bởi cung cầu. Các kim loại đúc và hợp kim khác là mẫu va đập hình chữ U (thường được sử dụng cho kim loại đúc và hợp kim có độ nhạy khía lớn) hoặc mẫu va đập hình chữ V được sử dụng làm mẫu va đập.

Mẫu thử va đập hình chữ U hoặc hình chữ V có thể được lấy từ các khối thử nghiệm đúc đơn (thanh), khối thử nghiệm đúc kèm theo (thanh) hoặc thân đúc. Vị trí và hướng lấy mẫu, loại, hình dạng, kích thước và phương pháp đúc của khối thử nghiệm đúc đơn (que) và khối thử nghiệm đúc (que) kèm theo, cũng như phương pháp kết nối và vị trí kết nối của khối thử nghiệm đúc (que) kèm theo và vật đúc cơ thể sẽ dựa trên các bên cung và cầu. Các tiêu chuẩn đúc tương ứng được lựa chọn hoặc thống nhất. Đối với các vật đúc cần xử lý nhiệt, khối thử nghiệm kèm theo phải được cắt bỏ sau khi xử lý nhiệt và khối thử nghiệm đúc đơn (thanh) phải được xử lý nhiệt trong cùng lò với vật đúc. Kích thước danh nghĩa của mẫu tiêu chuẩn va đập hình chữ V và hình chữ U là 10 mm × 10 mm × 50mm, và độ sâu khía danh nghĩa: độ sâu khía hình chữ V là 2 mm; Độ sâu của rãnh hình chữ U là 2mm và 5mm. Dung sai kích thước, độ nhám bề mặt và các điều kiện kỹ thuật khác của mẫu thử va đập có khía, các điều kiện, phương pháp và xử lý kết quả thử của thử va đập phải tuân theo GB/T 229-2007 "Phương pháp thử va đập con lắc Charpy đối với vật liệu kim loại" Hiệu suất của các mẫu thử va đập được cắt từ khối thử nghiệm đúc đơn (que) và khối thử nghiệm đúc (que) kèm theo phải đáp ứng các yêu cầu của tiêu chuẩn đúc hoặc hợp đồng đặt hàng tương ứng. Các yêu cầu về hiệu suất tác động của mẫu thân xe sẽ được nhà cung cấp và người mua thỏa thuận theo tiêu chuẩn đúc tương ứng.

 

3. Độ cứng

Có hai phương pháp phổ biến để xác định độ cứng của vật đúc: phương pháp độ cứng Brinell và phương pháp độ cứng Rockwell. Hợp kim đúc cứng và giòn thường được đo bằng phương pháp độ cứng Rockwell và các hợp kim đúc khác thường được đo bằng phương pháp độ cứng Brinell. Đối với các hợp kim đúc có cấu trúc kim loại đồng nhất như thép đúc, có mối quan hệ chuyển đổi nhất định giữa độ cứng Rockwell, độ cứng Brinell và độ bền kéo. Tham khảo GB/T112-199 "Giá trị chuyển đổi độ cứng và độ bền của kim loại màu" và GB /T 3771-1983 "Giá trị chuyển đổi độ cứng và độ bền của hợp kim đồng".

Phương pháp độ cứng Brinell sử dụng một quả bóng cacbua xi măng có đường kính nhất định để ép nó vào bề mặt mẫu với lực thử tương ứng. Sau thời gian giữ quy định, loại bỏ lực thử, đo đường kính vết lõm trên bề mặt mẫu và chia lực thử cho lực thử. Thương số thu được từ diện tích bề mặt hình cầu của vết lõm biểu thị giá trị độ cứng Brinell và ký hiệu là HBW, phù hợp với các vật liệu có giá trị độ cứng Brinell nhỏ hơn hoặc bằng 650. Các dụng cụ, mẫu, phương pháp thử và kết quả thử của phép thử độ cứng Brinell phải tuân theo GB/T 231.1-2002 "Độ cứng kim loại Brinell Phần I: "Phương pháp thử". Thử nghiệm độ cứng Brinell có thể được thực hiện trên các mẫu kéo, mẫu va đập, vật đúc hoặc đặc biệt khối kiểm tra độ cứng đúc. Bề mặt kiểm tra phải nhẵn và phẳng, không có cặn và chất bẩn lạ. Vị trí kiểm tra phải đáp ứng các yêu cầu của tiêu chuẩn đúc tương ứng hoặc do nhà cung cấp và người mua thỏa thuận. Phương pháp độ cứng Rockwell là để ép. đầu đo hình nón kim cương hoặc đầu đo bi thép vào bề mặt mẫu dưới tác dụng của tải trọng ban đầu và tổng tải trọng (bằng tải trọng ban đầu cộng với tải trọng chính), sau đó loại bỏ tải trọng chính và đo ở mức ban đầu trọng tải. Độ sâu vết lõm dưới tải làm tăng giá trị e và giá trị e được sử dụng để tính độ cứng Rockwell.

Độ cứng Rockwell thay đổi tùy theo thang đo được sử dụng. Các thang đo được sử dụng phổ biến nhất là HRA, HRB và HRC. HRB sử dụng đầu đo bi thép có giá trị độ cứng = 130-c; HRA và HRC sử dụng đầu đo hình nón kim cương với giá trị độ cứng = 100-e. Tải chính của HRA là 490,3N và phạm vi đo là 60 ~ 85HRA; tải chính của HRC là 1373N và phạm vi đo là 20 ~ 67HRC. Các dụng cụ, mẫu thử, điều kiện thử nghiệm và phương pháp thử nghiệm được sử dụng trong thử nghiệm độ cứng Rockwell cũng như cách xử lý kết quả thử nghiệm phải tuân theo GB/T 230.1-2004 "Độ cứng Rockwell kim loại Phần 1: Phương pháp thử nghiệm (A, B, C) , D, E, F, G, H, K, N, T thang đo)". Việc lựa chọn mẫu thử, vị trí thử nghiệm và các yêu cầu kỹ thuật đối với bề mặt thử nghiệm của phép thử độ cứng Rockwell cũng giống như của phép thử độ cứng Brinell.

Ngoài độ cứng Brinell và độ cứng Rockwell, độ cứng của kim loại còn có thể được biểu thị bằng độ cứng Shore (HS) và độ cứng Vickers (HV). Đo độ cứng Shore của kim loại phải đáp ứng các yêu cầu của GB/T 4341-2001 "Phương pháp kiểm tra độ cứng bờ kim loại". Việc xác định độ cứng Vickers của kim loại phải đáp ứng các yêu cầu của GB/T 4340.1-1999 "Kiểm tra độ cứng Vickers kim loại Phần 1: Phương pháp thử". Các loại máy đo độ cứng khác nhau phải được cục đo lường quốc gia kiểm tra định kỳ theo các tiêu chuẩn liên quan.