Mehanička svojstva metalnih odlivaka

U livnici metala, ključ za osiguranjekvalitet odlivakaleži u jačanju svesti o kvalitetu svih zaposlenih u preduzeću, jačanju nadzora i upravljanja kvalitetom celokupnog procesa proizvodnje odlivaka, stabilizaciji proizvodnog procesa, organizovanju civilizovane proizvodnje, usvajanju napredne proizvodne tehnologije i opreme u najvećoj mogućoj meri, opremljene dovoljnom efikasne metode inspekcije za kvalitet procesa i kvalitet livenja.

Konvencionalno ispitivanje mehaničkih performansi Konvencionalno ispitivanje mehaničkih performansi se provodi na sobnoj temperaturi. Stavke za ispitivanje obično uključuju vlačnu čvrstoću, granicu tečenja, istezanje nakon loma, smanjenje površine, otklon, apsorpciju udara (ili žilavost udarca) i tvrdoću. Zatezna čvrstoća, granica popuštanja, istezanje nakon loma i smanjenje površine mjere se na mašini za ispitivanje zatezanja; apsorpcija udara ili udarna žilavost se mjeri na mašini za ispitivanje na udar; progib i čvrstoća na savijanje mjere se metodama ispitivanja poprečnim savijanjem; tvrdoća se mjeri testerom tvrdoće.

 

 

1. Vlačna čvrstoća

Zatezni uzorci od livenog metala obrađuju se cilindričnim jednolivenim ispitnim šipkama ili pričvršćenim livenim ispitnim šipkama. Prečnik ispitne šipke za jedno livenje je 30 mm, a sipa se u istoj šarži kao i livenje u kalupu za vertikalno livenje suvog peska. Prečnik paralelnog preseka je 20 mm ± 0,5 mm. Kada se čvrstoća savijanja i otklon koriste kao uvjeti prihvatljivosti mehaničkih svojstava odljevka, može se provesti ispitivanje savijanja, a uzorak savijanja direktno usvaja praznu ispitnu šipku kao livenu promjera 30 mm ± 1 mm. Oblik, veličina i kvalitet površine uzoraka za ispitivanje na zatezanje, uzoraka za ispitivanje savijanja i prazne šipke za ispitivanje, ispitivanje zatezanja i metode ispitivanja savijanja, tehnički zahtjevi za mašinu za ispitivanje i proračun i obrada rezultata mjerenja moraju biti u skladu s industrijskim standardima .

Metode zateznog ispitivanja ostalih livenih metala i legura (uključujući mjerenje veličine vlačnih uzoraka, metode stezanja, brzine ispitivanja, metode mjerenja performansi i zaokruživanje i obradu rezultata ispitivanja, itd.), te vrste i poprečne presjeke vlačnih uzoraka i oblik , mjerna dužina, veličina i kvalitet površine treba da ispunjavaju zahtjeve CBT228-200 "Metoda zatezanja metalnog materijala na sobnoj temperaturi". Uzorak ne smije imati mehanička oštećenja, pukotine, značajne poprečne tragove noža, očigledne deformacije i druge vidljive nedostatke. Ljepljivi pijesak, peraje, neravnine i druge mesnate nedostatke i adhezije na površini uzorka treba ukloniti. Zatezni uzorci mogu se izrezati iz jednog lijevanog testnog bloka, pričvršćenog livenog testnog bloka ili tijela za livenje. Tip, oblik i veličina testnog bloka za jednostruko livenje i pričvršćenog bloka za ispitivanje odlivaka, položaj reza i pravac zateznog uzorka, način povezivanja i mesto spajanja pričvršćenog testnog bloka i tela za livenje, bira ili se slaže sa dobavljačem a kupac prema odgovarajućem standardu livenja. Kada je odljevku potrebna toplinska obrada, testni blok za jedno livenje treba termički obraditi u istoj peći kao i odljevak, a pričvršćeni ispitni blok treba odsjeći nakon toplinske obrade. Zatezni uzorci od krhkih i tvrdih materijala poput bijelog lijeva mogu biti lijevani cilindrični uzorci ili zatezni uzorci koji su žareni i obrađeni strojnom obradom i toplinski obrađeni u istoj peći kao i livenje. Obje strane treba da pregovaraju o obliku uzorka, veličini, tehničkim zahtjevima i specifikacijama toplinske obrade.

 

2. Udarna snaga

Ispitivanje udara se koristi za određivanje energije apsorpcije udara kada se udarni uzorak razbije pod sekundarnim udarnim opterećenjem. Mašina za ispitivanje udara treba da ispunjava zahteve GB/T 3808-2002 "Inspekcija mašina za ispitivanje udara klatna" i treba da bude periodično verifikovana od strane nacionalnog odeljenja za metrologiju. Udarni uzorci se dijele na udarne uzorke s V-zarezom, udarne uzorke U-zareza i udarne uzorke bez zareza. Sivi liveni gvožđe koristi neurezane cilindrične udarne uzorke, koji su mašinski obrađeni od livenih praznih šipki za ispitivanje prečnika 30 mm. Nazivna skala je 420 mm × 120 mm. Metoda livenja prazne ispitne šipke, tehnički zahtevi uzorka za udar, tehnički parametri mašine za ispitivanje na udar, uslovi i metode ispitivanja treba da ispunjavaju zahteve GB 6296-1986 "Metoda ispitivanja na udar sivog liva". Udarni uzorci krhkih i tvrdih materijala kao što je bijeli liveni gvožđe mogu biti nenarezani prazni uzorci ili nenarezani uzorci koji su žareni i obrađeni mašinskom obradom i termički obrađeni u istoj peći sa odlivom. Oblik, veličina i tehnički zahtjevi uzorka određeni su ponudom i potražnjom. Ostali liveni metali i legure su udarni uzorci u obliku slova U (obično se koriste za livene metale i legure sa velikom osetljivošću na zareze) ili udarni uzorci u obliku slova V koji se koriste kao udarni uzorak.

Udarni uzorci u obliku slova U ili V mogu se uzeti iz jednolivenih ispitnih blokova (šipova), pričvršćenih livenih ispitnih blokova (šipova) ili tijela za livenje. Mjesto i smjer uzorkovanja, tip, oblik, veličina i metoda odljevka testnog bloka za jednolijevanje (šipa) i pričvršćenog testnog bloka (šipa) i način povezivanja i mjesto spajanja pričvršćenog testnog bloka (šipa) i odljevka tijelo će se zasnivati ​​na strani ponude i potražnje. Odgovarajući standardi livenja su odabrani ili dogovoreni. Za odljevke koji zahtijevaju termičku obradu, pričvršćeni ispitni blok se nakon termičke obrade odsiječe, a jednoliveni ispitni blok (šip) se toplinski obrađuje u istoj peći kao i odljevak. Nominalna veličina standardnih uzoraka u obliku slova V i U je 10 mm×10 mm×50 mm, a nominalna dubina zareza: dubina zareza u obliku slova V je 2 mm; Dubina zareza u obliku slova U je 2 mm i 5 mm. Tolerancije dimenzija, hrapavost površine i drugi tehnički uvjeti uzoraka za ispitivanje na udar sa zarezima, uvjeti, metode i tretman rezultata ispitivanja na udar moraju biti u skladu sa GB/T 229-2007 "Metoda ispitivanja udarnim klatnom Charpy za metalne materijale" Performanse epruveta za udar izrezane iz jednog testnog bloka (šipa) i pričvršćenog testnog bloka za livenje (šipa) treba da ispunjavaju zahtjeve odgovarajućeg standard livenja ili ugovor o narudžbi. Dobavljač i kupac će pregovarati o zahtjevima za učinak uzorka karoserije u skladu sa odgovarajućim standardom za livenje.

 

3. Tvrdoća

Postoje dvije uobičajene metode za određivanje tvrdoće odljevaka: metoda tvrdoće po Brinellu i metoda tvrdoće po Rockwellu. Tvrde i lomljive legure za livenje obično se mere Rockwell metodom tvrdoće, a ostale legure za livenje se uglavnom mere Brinellovom metodom tvrdoće. Za livene legure sa ujednačenom metalografskom strukturom, kao što je liveni čelik, postoji određeni odnos konverzije između tvrdoće po Rockwellu, tvrdoće po Brinelu i vlačne čvrstoće. Pogledajte GB/T112-199 "Vrijednost konverzije tvrdoće i čvrstoće željeznog metala" i GB /T 3771-1983 "Vrijednost konverzije tvrdoće i čvrstoće legure bakra".

Brinellova metoda tvrdoće koristi kuglicu od cementiranog karbida određenog promjera da je pritisne u površinu uzorka odgovarajućom ispitnom silom. Nakon navedenog vremena držanja, uklonite ispitnu silu, izmjerite promjer udubljenja na površini uzorka i podijelite ispitnu silu sa ispitnom silom. Kvocijent dobijen iz sferne površine udubljenja predstavlja vrijednost Brinellove tvrdoće, a simbol je HBW, što je pogodno za materijale čija je vrijednost tvrdoće po Brinellu manja ili jednaka 650. Instrumenti, uzorci, metode ispitivanja i rezultati ispitivanja testa tvrdoće po Brinellu mora biti u skladu sa GB/T 231.1-2002 "Metalna tvrdoća po Brinellu, dio I: "Metoda ispitivanja". Ispitivanje tvrdoće po Brinelu može se provesti na zateznim uzorcima, udarnim epruvetama, odljevcima ili posebno livenim blokovima za ispitivanje tvrdoće ili po dogovoru između dobavljača i kupca Metoda tvrdoće po Rockwellu je da se utiskivač dijamantskog konusa ili utiskivač čelične kugle utisne u površinu uzorka ispod. djelovanje početnog opterećenja i ukupnog opterećenja (jednako početnom opterećenju plus glavno opterećenje), a zatim uklonite glavno opterećenje i izmjerite pri početnom opterećenju. Dubina udubljenja pod opterećenjem povećava e vrijednost, a e vrijednost se koristi za izračunavanje tvrdoće po Rockwellu.

Tvrdoća po Rockwellu varira ovisno o korištenoj skali. Najčešće korištene vage su HRA, HRB i HRC. HRB usvaja čelični kuglični indenter sa vrijednošću tvrdoće=130-c; HRA i HRC usvajaju dijamantski konusni indenter sa vrijednošću tvrdoće=100-e. Glavno opterećenje HRA je 490,3N, a opseg mjerenja je 60~85HRA; glavno opterećenje HRC-a je 1373N, a opseg mjerenja je 20~67HRC. Instrumenti, uzorci, uvjeti ispitivanja i metode ispitivanja korištene u Rockwellovom testu tvrdoće, kao i tretman rezultata ispitivanja moraju biti u skladu sa GB/T 230.1-2004 „Metal Rockwell tvrdoća, dio 1: Metoda ispitivanja (A, B, C , D, E, F, G, H, K, N, T Skala)". Odabir uzorka, mjesto ispitivanja i tehnički zahtjevi za ispitnu površinu za Rockwellov test tvrdoće isti su kao i za Brinellov test tvrdoće.

Pored tvrdoće po Brinelu i tvrdoće po Rockwellu, tvrdoća metala može biti predstavljena i tvrdoćom po Šoru (HS) i tvrdoćom po Vikersu (HV). Mjerenje tvrdoće po Shoreu metala treba da ispuni zahtjeve GB/T 4341-2001 "Metoda ispitivanja tvrdoće metala po Shoreu". Određivanje tvrdoće po Vickersu metala treba da zadovolji zahtjeve GB/T 4340.1-1999 "Ispitivanje tvrdoće po Vickersu, dio 1: Metoda ispitivanja". Različite vrste testera tvrdoće treba periodično verifikovati od strane nacionalnog odeljenja za metrologiju u skladu sa relevantnim standardima.