Die Schrumpfung bei Gussteilen ist ein entscheidender Aspekt, der sich erheblich auf die Qualität und Integrität des Endprodukts auswirkt. Verständnis der verschiedenen Arten der Schrumpfung, die mit verschiedenen Materialien einhergehen, wie z StahlgussUndGusseisensowie die Faktoren, die zu Fehlern wie Lunkern und Heißrissen beitragen, sind für effektive Gießverfahren von entscheidender Bedeutung.
Schrumpfung in Stahlguss und Gusseisen
Wenn es um die Schrumpfung geht, ist es wichtig, zwischen den beiden beim Gießen hauptsächlich verwendeten Materialien zu unterscheiden:StahlgussUndGusseisen. Beide Materialien weisen eine Schrumpfung auf, die Mechanismen und Geschwindigkeiten können jedoch unterschiedlich sein.
Typischerweise erfährt Gussstahl eine Gesamtschrumpfung von ca1,5 % bis 2 %vom geschmolzenen Zustand in seine erstarrte Form. Diese Schrumpfung ist hauptsächlich auf die thermische Kontraktion des Materials beim Abkühlen zurückzuführen. Im Gegensatz dazu weist Gusseisen eine höhere Schrumpfungsrate auf, im Allgemeinen um ca2 % bis 3 %. Die zusätzliche Schrumpfung von Gusseisen ist auf seine Zusammensetzung zurückzuführen, die einen höheren Kohlenstoffgehalt aufweist, der sich auf das Erstarrungsverhalten auswirkt.
Tatsächliche Schrumpfung von Gussteilen
Die tatsächliche Schrumpfung bezieht sich auf die gesamte Dimensionsänderung, die ein Gussstück vom flüssigen Zustand in den endgültigen festen Zustand erfährt. Dies kann sowohl die Volumenschrumpfung beim Abkühlen als auch die Auswirkungen der Erstarrung umfassen. Um dieser Schrumpfung Rechnung zu tragen, sind eine ordnungsgemäße Konstruktion und Berechnung der Gussgeometrie unerlässlich, da eine Nichtbeachtung zu Maßungenauigkeiten und Beeinträchtigungen der mechanischen Eigenschaften führen kann.
Lunker und Porosität
Lunker, auch Lunker genannt, entstehen, wenn das flüssige Metall die Form aufgrund unzureichender Zuführung während der Erstarrung nicht füllt. Dieses Phänomen kann zu Schwachstellen im Gussstück führen, die es unter Belastung anfällig für Ausfälle machen. Andererseits wird Porosität – die häufig bei Gussteilen auftritt – hauptsächlich durch Gaseinschluss oder unsachgemäße Gießtechniken verursacht, was die strukturelle Integrität weiter beeinträchtigen kann.
Heißriss- und Gussspannungen
Ein weiteres großes Problem beim Gießen sind Heißrisse. Diese treten auf, wenn das Gussstück noch eine erhöhte Temperatur aufweist, aber bereits zu erstarren beginnt. Die beim Abkühlen entstehenden Spannungen können die Zugfestigkeit des Materials übersteigen und zu Brüchen führen. Die Kontrolle der Abkühlgeschwindigkeit und das Verständnis der thermischen Eigenschaften des Materials können dazu beitragen, das Risiko von Heißrissen zu verringern.
Kaltrissbildung und Verformung
Kaltrisse treten auf, nachdem das Gussstück auf Raumtemperatur abgekühlt ist, und sind häufig eine Folge von Eigenspannungen. Diese Spannungen können durch ungleichmäßige Abkühlung entstehen, die zu einer unterschiedlichen Kontraktion im gesamten Gussstück führt. Solche Spannungen können auch zu Verformungen führen, die sich auf die endgültige Form und Verwendbarkeit des Gussstücks auswirken.
Um die Wahrscheinlichkeit von Kaltrissen und Verformungen zu verringern, ist es von entscheidender Bedeutung, während und nach dem Gießprozess geeignete Kühltechniken und Spannungsabbauprozesse zu implementieren.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 25. Okt. 2024