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上海明精防腐バルブ製造有限公司
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バルブ鋳物はどのような欠陥が発生しやすいですか?
日付:2024-09-23読む:0

1.気孔


これは金属の凝固過程で逸脱できなかったガスが金属内部に残って形成された小さな空洞であり、その内壁は滑らかで、ガスを内包し、超音波に対して高い反射率を持っているが、それは基本的に球状または楕円球状を呈しているため、すなわち点状欠陥であり、その反射波幅に影響を与える。鋼塊中の気孔は鍛造または圧延後に面積型欠陥に押し潰され、超音波検出に有利である。


2.縮孔と緩み


鋳物やインゴットが冷却凝固する場合、体積は収縮し、最後に凝固した部分には液状金属の補充が得られないため空洞状の欠陥が形成される。大きくて集中した空洞を縮孔、小さくて分散した空隙を疎緩と呼び、それらは一般的にインゴットや鋳造物の中心の最後に凝固した部分に位置し、その内壁は粗く、周囲には多くの不純物と細かい気孔を伴うことが多い。熱膨張冷縮の法則のため、縮孔は必然的に存在し、加工技術の処理方法によって異なる形態、サイズ、位置があるだけで、鋳物やインゴット本体に延びると欠陥になる。鋼塊は、開生地鍛造時に縮孔をきれいに切除せずに鍛造物に持ち込まなければ残留縮孔(縮孔残留、残留縮管)となる。


3.スラグ挟み


溶融中のスラグや溶鉱炉本体上の耐火物が液状金属にはがれて入り、注入時に鋳物やインゴット本体内に巻き込まれるとスラグ挟み欠陥が形成される。スラグクランプは通常単一には存在せず、密集した状態であるか、異なる深さに分散して存在することが多い。それは体積型欠陥に似ているが、線度があることが多い。


4.混在


溶融過程における反応生成物(酸化物、硫化物など)−非金属混在、または金属成分中の一部の成分の添加剤が溶融せずに残って金属混在、例えば高密度、高融点成分−タングステン、モリブデンなどを形成する。


5.偏析


鋳物または鋼塊中の偏析は主に製錬過程中または金属の溶融過程中に成分分布が不均一で形成された成分偏析を指し、偏析が存在する領域はその力学性能が金属基体全体の力学性能と異なり、差異が許容基準範囲を超えると欠陥となる。


6.鋳造割れ


鋳物中の亀裂は主に金属の冷却凝固時の収縮応力が材料の限界強度を超えたことによるものであり、鋳物の形状設計と鋳造技術と関係があり、金属材料中の不純物含有量が高いことによる亀裂感受性とも関係がある(例えば、硫黄含有量が高い場合は熱脆性、リン含有量が高い場合は冷脆性など)。鋼塊においても軸心結晶間クラックが発生し、後続のブランク鍛造で鍛造できなければ、鍛造物に残って鍛造物の内部クラックとなる。


7.冷房隔壁


これは鋳物中の層状欠陥の一種であり、主に鋳物の鋳造技術設計と関係があり、それは液状金属を鋳造する際、スパッタ、反転、鋳造中断、あるいは異なる方向からの2本(または複数本)の金属流が出会うなどの原因であり、液状金属表面が冷却されて形成された半固体薄膜が鋳物本体内に残って膜状の面積型欠陥を形成するためである。


8.皮をむく


これは製鋼時に鋼包からインゴットに鋼塊を注入する際に、注入中断、停止などの原因で、先に注入された液状金属表面が空気中で急速に冷却されて酸化膜を形成し、注入を続ける際に新たに注入された液状金属がそれをインゴット体内に突き破って溶解して形成された分層性(面積型)欠陥であり、それは後続の鋼塊開片鍛造では鍛造除去できない。


9.異方性


鋳物やインゴットが冷却凝固すると、表面から中心までの冷却速度が異なるため、異なる結晶組織が形成され、力学性能の異方性として表現され、音響性能の異方性、すなわち中心から表面まで異なる音速と音響減衰をもたらす。この異方性の存在は、鋳物の超音波検出時の欠陥の大きさと位置の評価に悪影響を与える。