انتخاب مواد ریخته گری تأثیر عمیقی بر دوام دارد ریخته گری قطعات خودرو بشر مواد ریخته گری مختلف دارای خواص مکانیکی مختلف ، مقاومت در برابر خوردگی ، مقاومت در برابر سایش و پایداری حرارتی هستند که به طور مستقیم بر دوام و عمر قطعات در هنگام استفاده از خودرو تأثیر می گذارد. در اینجا چند جنبه مهم برای توضیح چگونگی تأثیر مواد ریخته گری بر دوام قطعات خودرو وجود دارد:
خصوصیات مکانیکی
انتخاب مواد ریخته گری خصوصیات مکانیکی قطعات مانند استحکام ، سختی و چقرمگی را تعیین می کند. تفاوت عملکرد بین مواد مختلف بر توانایی قطعات در برابر بارهای خارجی ، تأثیرات ، ارتعاشات و سایر فشارها تأثیر می گذارد و از این طریق بر عمر خدمات آنها تأثیر می گذارد.
چدن: چدن آهنی ماده ای است که معمولاً در قطعات موتور خودرو مورد استفاده قرار می گیرد (مانند بلوک های سیلندر ، سرسیلندر و غیره) و به دلیل قابلیت ریزگردها ، مقاومت در برابر سایش و مقاومت در برابر خوردگی به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد. چدن از سختی و مقاومت فشاری قوی برخوردار است ، اما نسبتاً شکننده است و برای قطعاتی که در برابر ضربه زیاد مقاومت می کنند مناسب نیست.
آلیاژهای آلومینیوم: آلیاژهای آلومینیوم به طور گسترده در قطعات موتور خودرو و سیستم انتقال استفاده می شوند. با توجه به سبک وزن ، مقاومت در برابر خوردگی خوب و نسبت قدرت/وزن بالا ، آنها باعث افزایش راندمان سوخت و عملکرد پویا وسایل نقلیه می شوند. با این حال ، آلیاژهای آلومینیوم مقاومت در برابر دمای نسبتاً ضعیف دارند ، بنابراین استفاده طولانی مدت در محیط های با درجه حرارت بالا ممکن است باعث آسیب خستگی شود.
آلیاژهای فولادی: آلیاژهای فولادی به طور گسترده در قطعات ساختاری خودرو (مانند فریم ، سیستم های تعلیق و غیره) مورد استفاده قرار می گیرند. فولاد از استحکام عالی ، مقاومت در برابر دمای بالا و مقاومت در برابر خوردگی برخوردار است و برای قطعاتی که بارهای زیادی دارند مناسب است. فولاد با استحکام بالا یا فولاد آلیاژ دوام خوبی دارد ، اما وزن نسبتاً زیاد آنها بر راندمان سوخت وسیله نقلیه تأثیر می گذارد.
مقاومت در برابر پوشیدن
قطعات ریخته گری اغلب در طول کار طولانی مدت با مشکل روبرو می شوند. به طور خاص ، قطعاتی مانند قطعات موتور ، سیستم های انتقال و سیستم ترمز ، مقاومت در برابر سایش آنها به طور مستقیم با عمر خدمات قطعات مرتبط است.
چدن: چدن از مقاومت در برابر سایش قوی برخوردار است و اغلب در قسمت هایی که نیاز به مقاومت در برابر سایش دارند (مانند دیسک ترمز ، سیلندرهای موتور و غیره) استفاده می شود. فیلم اکسید تشکیل شده بر روی سطح چدن می تواند به طور موثری اصطکاک و سایش را کاهش دهد و از این طریق دوام قطعات را بهبود بخشد.
آلیاژ کروم بالا: برای قطعاتی که نیاز به مقاومت در برابر سایش زیاد دارند (مانند چرخ دنده ها ، میل لنگ و غیره) ، آلیاژ کروم بالا یک ماده مشترک است. از سختی سطح بالایی برخوردار و مقاومت در برابر سایش عالی است ، اما هزینه آن زیاد است و پردازش آن دشوار است.
مقاومت در برابر خوردگی
قطعات خودرو ممکن است در حین استفاده ، به ویژه در محیط های اسپری مرطوب و نمکی ، فاسد شوند. مقاومت در برابر خوردگی مواد ریخته گری بر عمر قطعات ، به ویژه در اتومبیل های مورد استفاده در مناطق ساحلی یا سرد ، که در آن مشکلات خوردگی برجسته تر است ، تأثیر می گذارد.
آلیاژهای آلومینیوم: آلیاژهای آلومینیوم از مقاومت در برابر خوردگی خوبی برخوردار هستند و می توانند برای مدت طولانی در محیط های مرطوب یا خورنده مورد استفاده قرار گیرند. بنابراین ، آلیاژهای آلومینیوم به طور گسترده در پوسته های خودرو ، قطعات موتور و برخی از سیستم های انتقال استفاده می شوند.
آلیاژهای چدن و فولاد: اگرچه چدن و فولاد استحکام بالایی دارند ، اما در محیط هایی با تماس طولانی مدت با رطوبت ، مواد شیمیایی یا نمک مستعد زنگ زدگی یا خوردگی هستند. به منظور بهبود مقاومت در برابر خوردگی آنها ، آنها اغلب با پوشش ، گالوانیزه کردن یا استفاده از مواد آلیاژ محافظت می شوند.
ثبات حرارتی و خستگی حرارتی
هنگامی که قطعات خودرو در محیط های درجه حرارت بالا کار می کنند ، ثبات حرارتی بسیار مهم است. قطعات در هنگام کار در دمای بالا برای مدت طولانی با مشکلاتی مانند خستگی حرارتی و گسترش حرارتی روبرو خواهند شد ، بنابراین مقاومت در برابر دمای بالا از مواد بسیار مهم است.
آلیاژهای آلومینیوم: آلیاژهای آلومینیوم مقاومت در برابر دمای بالا دارند. قرار گرفتن در معرض طولانی مدت در دمای بالا ممکن است باعث نرم شدن مواد شود که به نوبه خود بر تمامیت ساختاری آن تأثیر می گذارد. بنابراین ، آلیاژهای آلومینیومی برای قطعاتی با درجه حرارت پایین مانند پوسته های بدنه یا بلوک های موتور مناسب هستند.
آلیاژهای چدن و فولاد: آلیاژهای چدن و فولاد از مقاومت در برابر دمای بالا برخوردار هستند ، به خصوص در قطعات درجه حرارت بالا مانند سر سیلندر موتور و سیستم های اگزوز. این مواد می توانند در برابر محیط های درجه حرارت بالا مقاومت کنند و استحکام بالایی را حفظ کنند ، بنابراین برای برنامه های کاربردی در محیط های کار با درجه حرارت بالا بسیار مناسب هستند.
قدرت خستگی
قطعات خودرو اغلب با تغییرات بار مکرر در استفاده واقعی روبرو می شوند ، مانند لرزش در هنگام کار موتور ، ضربه در هنگام رانندگی و غیره. این بارهای مکرر می تواند باعث خستگی به قطعات شود. بنابراین ، استحکام خستگی ماده عامل مهمی است که بر دوام تأثیر می گذارد.
فولاد و فولاد آلیاژ با استحکام بالا: مواد فولادی با استحکام بالا و مواد فولادی آلیاژ در استحکام خستگی عملکرد خوبی دارند و می توانند به طور موثری در برابر اثرات بارهای مکرر مقاومت کنند. آنها برای قطعاتی که در معرض نیروهای ضربه بزرگ و بارهای خستگی مانند فریم ، سیستم های تعلیق و غیره هستند ، مناسب هستند.
چدن: چدن دارای قدرت خستگی کم است ، بنابراین برای قطعاتی که در معرض ضربه زیاد یا بارهای مکرر قرار دارند ، مناسب نیست. با این حال ، برخی از مواد چدن تقویت شده (مانند آهن انعطاف پذیر) از استحکام خستگی بالایی برخوردار هستند و می توانند برای درجه خاصی از بارهای خستگی استفاده شوند.
انتخاب مواد ریخته گری مناسب می تواند عملکرد و عمر خدمات قطعات را بهبود بخشد ، در حالی که انتخاب نادرست مواد ممکن است باعث آسیب زودرس یا عدم موفقیت قطعات شود. هنگام طراحی قطعات ریخته گری ، لازم است که به طور جامع عواملی مانند محیط کار ، شرایط بار و هزینه های تولید قطعات را در نظر بگیرید و مناسب ترین مواد را برای اطمینان از دوام انتخاب کنید.
