Por que as peças de aço fundido produzidas usando modelos físicos às vezes contêm rebarbas?

As matérias-primas utilizadas no forjamento são peças fundidas, chapas laminadas, materiais extrudados e peças forjadas. Placas laminadas, materiais extrudados e peças forjadas são produtos semiacabados processados ​​desde peças fundidas até laminação a frio, moldagem por extrusão e forjamento. Geralmente, defeitos internos ou superficiais em peças fundidas são às vezes inevitáveis. Por exemplo, composição estrutural interna e porosidade de contração. Vários defeitos nas matérias-primas não afetarão apenas a formação das peças fundidas de aço, mas também afetarão sua qualidade.

De acordo com estatísticas incompletas, no sistema da indústria aeroespacial, cerca de metade das razões para os danos às peças fundidas de aço aeroespacial são devidas a defeitos inerentes às matérias-primas. Portanto, o controle de qualidade das matérias-primas não pode ser ignorado.

Defeitos em peças fundidas de aço causados ​​por defeitos em matérias-primas geralmente incluem:

1. Rachaduras superficiais

Os fabricantes de forjamentos de alta precisão descobriram que rachaduras superficiais são comuns em barras laminadas a frio e barras forjadas, geralmente aparecendo como linhas paralelas, consistentes com a direção de deformação principal da laminação a frio ou forjamento. Existem muitas razões para este tipo de defeito, como bolhas subcutâneas na peça fundida de aço que se estendem ao longo da direção de deformação durante a laminação a frio, ao mesmo tempo que se expõem à superfície e se desenvolvem na parte mais profunda da estrutura interna. Além disso, se a superfície do tarugo for arranhada durante a laminação a frio, será gerada tensão durante o resfriamento, o que pode causar rachaduras ao longo dos arranhões. Se essas trincas não forem removidas antes do forjamento, elas poderão se expandir durante o forjamento, causando trincas na fundição do aço.

2. Dobras

As dobras são causadas quando o tarugo de metal é laminado, devido a ranhuras incorretas na tira laminada a quente ou porque rebarbas da superfície desgastada da ranhura da matriz são roladas durante a laminação a frio, formando uma dobra em um determinado ângulo em relação à superfície da peça. No aço estrutural, as dobras contêm inclusões compostas e há carburação ao seu redor. Se as dobras não forem removidas antes do forjamento, poderão causar dobras ou rachaduras na fundição do aço.

3. Crostas

As crostas são uma camada de filme destacável em uma área localizada da superfície da placa laminada. A formação de crostas se deve principalmente ao respingo e solidificação do aço fundido na superfície da peça fundida durante a fundição, sendo então enrolado em um filme durante a laminação a frio, aderindo à superfície da placa laminada, que é a crosta. Após a decapagem e passivação, o filme plástico da peça fundida de aço forjado pode descascar, resultando em defeitos superficiais na peça fundida.

4. Superfície de Fratura Lamelar

A característica de uma superfície de fratura lamelar é que a superfície de fratura ou seção transversal é muito semelhante a lajes quebradas de pedra azul ou raízes de árvores. Superfícies de fratura lamelares são comuns em aço carbono (aço-liga de cromo-molibdênio, materiais de aço cromo-níquel-tungstênio, etc.) e também foram observadas em outros aços carbono. Este tipo de defeito é causado principalmente por inclusões não metálicas, encolhimento de cristais duplos e porosidade no aço, que são alongados ao longo da direção de laminação durante o forjamento e a laminação, fazendo com que o aço pareça em camadas. Se houver muitas impurezas, existe o risco de rachaduras em camadas durante o forjamento. Quanto mais severa a superfície de fratura lamelar, pior a plasticidade e ductilidade do aço, especialmente as propriedades mecânicas transversais são mais baixas. Portanto, o aço com certos defeitos em camadas é inaceitável.

5. Linhas Brilhantes (Zonas Brilhantes)

Linhas brilhantes são linhas finas com propriedades reflexivas que aparecem como cristais escuros na superfície de fratura longitudinal, principalmente percorrendo a superfície de fratura e ocorrendo principalmente na parte central. Linhas brilhantes podem ser causadas pela segregação da liga. Linhas leves e brilhantes não afetam as propriedades mecânicas, mas linhas brilhantes e severas reduzirão significativamente a plasticidade e ductilidade do material.