Comment résoudre les fissures dans les pièces moulées mécaniques pneumatiques

En cours de coulée mécanique pneumatique , les fissures sont un défaut grave et complexe. Son impact ne se reflète pas seulement dans la qualité esthétique des pièces moulées, mais réduit également considérablement les propriétés mécaniques et la durabilité des pièces moulées. Dans des cas extrêmes, des fissures peuvent provoquer la rupture des pièces moulées dans des applications pratiques, entraînant ainsi des incidents de sécurité majeurs. Il est donc particulièrement important de bien comprendre le mécanisme de formation des fissures et ses mesures préventives.

Analyse des causes de formation de fissures
L’apparition de fissures est étroitement liée à divers facteurs, notamment les aspects suivants :
Concentration de contraintes : pendant le processus de solidification de la pièce moulée, une concentration de contraintes se produira à l'intérieur de la pièce moulée en raison des gradients de température, des changements de phase et de l'inhomogénéité de la forme du moule. Lorsque cette contrainte dépasse la résistance à la traction de la pièce moulée, des fissures peuvent se former.
Fissuration à chaud : La fissuration à chaud se produit généralement dans les dernières étapes de solidification des pièces moulées. À ce stade, le gradient de température à l’intérieur de la pièce moulée est important, provoquant un retrait inégal de diverses pièces, générant ainsi des contraintes thermiques et provoquant des fissures. De plus, la présence de certains éléments (comme le soufre, le phosphore…) dans l’alliage va également augmenter les risques de fissuration à chaud.
Fissuration à froid : La fissuration à froid se produit généralement lorsque la pièce moulée refroidit jusqu'à la température ambiante ou s'en rapproche. À ce moment-là, il peut y avoir une contrainte résiduelle ou une accumulation d’éléments nocifs tels que l’hydrogène à l’intérieur de la pièce moulée. Ces facteurs peuvent conduire à la formation de fissures sous l’action de contraintes extérieures.
Interaction entre le moule et la pièce moulée : des facteurs tels que le matériau du moule, la température, les conditions de lubrification et l'échange thermique entre le moule et la pièce moulée peuvent tous affecter l'apparition de fissures. Par exemple, si la température du moule est trop élevée ou trop basse, cela peut provoquer des fissures dans la pièce moulée.
Paramètres du processus de coulée : les paramètres de processus tels que la température de coulée, la vitesse de coulée et la vitesse de refroidissement pendant le processus de coulée affectent directement la formation de contraintes internes et les gradients de température dans la coulée. Des paramètres de processus déraisonnables entraînent souvent des contraintes plus importantes à l’intérieur de la pièce moulée, augmentant ainsi le risque de fissures.

Solutions aux problèmes de crack
Compte tenu des raisons ci-dessus pour la formation de fissures, les mesures suivantes peuvent réduire ou éviter efficacement l'apparition de fissures :
Optimisez le processus de casting :
Contrôlez avec précision la température et la vitesse de coulée pour éviter la surchauffe ou le sous-refroidissement du liquide métallique, réduisant ainsi les effets des gradients de température et du stress thermique.
Améliorez la conception du système de refroidissement pour assurer un refroidissement uniforme de toutes les parties de la pièce moulée afin de réduire la formation de contraintes résiduelles.
Choisissez un alliage de coulée approprié et évitez les matériaux sujets aux fissures.
Améliorer la conception des moules :
Choisissez des matériaux de moule avec une bonne conductivité thermique et une bonne stabilité thermique pour optimiser le matériau et la structure du moule.
Concevez correctement le système de refroidissement du moule pour garantir que la température du moule est uniforme et modérée, réduisant ainsi le risque de fissures dans la pièce moulée.
Renforcez le traitement de préchauffage et de conservation de la chaleur du moule pour réduire la différence de température entre le moule et la pièce moulée, réduisant ainsi la génération de contraintes thermiques.
Améliorer le traitement thermique des pièces moulées :
Effectuez un traitement thermique approprié sur la pièce moulée, tel qu'un recuit ou une trempe, pour éliminer les contraintes résiduelles à l'intérieur de la pièce moulée et améliorer sa structure organisationnelle.
Pendant le processus de traitement thermique, la température et la durée sont strictement contrôlées pour éviter l'apparition de nouvelles fissures.
Composition de l'alliage de contrôle :
Surveillez strictement la teneur en éléments nocifs (tels que le soufre, le phosphore, etc.) dans l'alliage pour réduire la tendance aux fissures.
Ajoutez des quantités appropriées d'éléments d'alliage (tels que le molybdène, le nickel, etc.) pour améliorer la résistance aux fissures des pièces moulées.