Analýza defektov odliatkov súvisiacich s filtráciou tekutých kovov a ich protiopatrenia

1. Poruchy, príčiny a protiopatrenia spôsobené filtrami

2. Porucha inklúzie trosky

1. Rôzne tekuté odlievacie zliatiny vytvoria inklúzie počas procesu tavenia a odlievania. Kovové inklúzie možno rozdeliť do dvoch kategórií podľa ich zdrojov:

(1) Zahraničné inklúzie. Pochádzajú z erózie výmuroviek pecí, žiaruvzdorných materiálov panvy, trosky vytvorenej reakciou trosky alebo vzduchu, erózie formovacieho piesku alebo erózie akéhokoľvek iného materiálu v kontakte s roztaveným kovom;

(2) Vnútorné inklúzie. Tento typ inklúzií vzniká reakciami v tavenine kovu, ako sú inklúzie horčíka a síry. Inklúzie horčíka a síry vznikajú reakciou v roztavenom železe po pridaní zliatiny horčíka, kremíka a železa počas procesu sféroidizácie.

2. Príčiny troskových inklúzií
(1) Kremík: Oxidy kremíka sú tiež hlavnou zložkou troskových inklúzií, takže obsah kremíka by sa mal čo najviac znížiť; (2) Síra: Sulfidy v roztavenom železe sú jednou z hlavných príčin defektov inklúzií trosky v častiach z tvárnej liatiny. Teplota topenia sulfidov je nižšia ako teplota topenia roztaveného železa. Počas tuhnutia roztaveného železa sa budú z roztaveného železa vyzrážať sulfidy, čím sa zvýši viskozita roztaveného železa, čo sťaží plávanie trosky alebo oxidov kovov v roztavenom železe. Preto, keď je obsah síry v roztavenom železe príliš vysoký, v odliatku sa ľahko tvoria troskové inklúzie. Obsah síry v tvárnej liatine by mal byť kontrolovaný pod 0.06 %. Keď je medzi 0,09 % a 0,135 %, defekty včlenenia trosky liatiny sa prudko zvýšia;

(3) Vzácne zeminy a horčík: V posledných rokoch štúdie ukázali, že troskové inklúzie sú spôsobené hlavne oxidáciou prvkov ako horčík a vzácne zeminy, takže zvyškový horčík a vzácne zeminy by nemali byť príliš vysoké;

(4) Teplota liatia: Keď je teplota liatia príliš nízka, oxidy kovov v roztavenom kove sa ťažko vznášajú na povrch v dôsledku vysokej viskozity roztaveného kovu a zostávajú v roztavenom kove; keď je teplota príliš vysoká, troska na povrchu roztaveného kovu sa stáva príliš tenkou a ťažko sa odstraňuje z povrchu kvapaliny a často steká do formy s roztaveným kovom. Pri skutočnej výrobe je príliš nízka teplota liatia jednou z hlavných príčin tvorby trosky;

(5) Systém liatia: Systém liatia by mal byť primerane navrhnutý a mal by mať funkciu blokovania trosky, aby roztavený kov mohol hladko naplniť formu a vyhnúť sa rozstrekovaniu a turbulenciám;

(6) Formovací piesok: Ak na povrchu formovacieho piesku priľne nadbytočný piesok alebo povlak, môžu sa spojiť s oxidmi v roztavenom kove za vzniku trosky, čo vedie k troskovým inklúziám. Kompaktnosť pieskovej formy je nerovnomerná a povrch steny formy s nízkou kompaktnosťou ľahko koroduje roztavený kov a vytvára zlúčeniny s nízkou teplotou topenia, čo vedie k inklúziám trosky v odliatku.

3. Opatrenia na zabránenie inklúzii trosky

(1) Kontrolujte zloženie roztaveného železa: znížte obsah síry v roztavenom železe čo najviac (<0.06%), add an appropriate amount of rare earth alloy (0.1%~0.2%) to purify the molten iron, and reduce the silicon content and residual magnesium content as much as possible;

(2) Proces tavenia: Pokúste sa zvýšiť teplotu roztaveného kovu z pece a nechajte ho chvíľu postáť, aby ste uľahčili plávanie a agregáciu nekovových inklúzií. Vyčistite trosku na povrchu roztaveného železa a na povrch roztaveného železa naneste krycí prostriedok (perlit, drevný popol atď.), aby sa zabránilo oxidácii roztaveného železa. Zvoľte vhodnú teplotu liatia, pokiaľ možno nie nižšiu ako 1350 stupňov;

(3) Nalievací systém by mal zabezpečiť hladký tok roztaveného železa a na zablokovanie trosky by sa mal nainštalovať zberný vak na trosku a penový keramický filter;

(4) Kompaktnosť formy by mala byť rovnomerná a pevnosť by mala byť dostatočná; piesok vo forme treba pri skladaní formy odfúknuť.

3. Porézna pórovitosť

1. Pórovitosť je zvyčajne bežnou chybou odliatkov, ktorá často predstavuje vysoký podiel šrotu odliatkov.

V moderných výrobných podmienkach sú reaktívne póry a zrážacie póry relatívne zriedkavé a invazívne póry sú bežnejšie. Nasleduje analýza invazívnych pórov:

2. Príčiny pórov

(1) Výfuk z dutiny je nedostatočný a celková plocha prierezu výfuku je príliš malá;

(2) Nízka teplota liatia;

(3) Rýchlosť nalievania je príliš nízka; roztavené železo neplní formu hladko a je zapojený plyn;

(4) Obsah vlhkosti formovacieho piesku je príliš vysoký; obsah popola v formovacom piesku je vysoký a formovací piesok má zlú priepustnosť vzduchu;

(5) Nesprávna konštrukcia odlievacieho systému spôsobuje nasávanie plynu do roztaveného železa;

(6) Očkovacia látka nie je vysušená a veľkosť častíc je nevhodná; roztavené železo nie je úplne odstruskované a troska nie je blokovaná počas liatia, čo spôsobuje pórovitosť trosky;

(7) Nezapálenie ohňa včas počas nalievania.

3. Opatrenia na zabránenie vzniku pórov

(1) Vo vyšších polohách modelu je osadený dostatočný počet odvzdušňovacích čapov alebo výfukových dosiek s príslušnými prierezmi. Zvyčajne by mal byť prierez výfuku približne 1.5-1.8-násobok celkovej plochy prierezu vtokov;

(2) Nalievací systém by mal byť nastavený podľa polootvoreného a polouzavretého princípu a do nalievacieho kanála by sa malo pridať penové keramické filtračné zariadenie. Penový keramický filter má rektifikačný účinok a roztavené železo je pri plnení formy relatívne stabilné a nebude mať vplyv na formu ani nebude produkovať rozstrek alebo strhnutý plyn. Veľkosť prierezu lejacieho systému je vhodnejšia, keď sa vypočíta na základe rýchlosti liatia 8-10 kg/s;

(3) Teplota topenia roztaveného železa by nemala byť nižšia ako 1500 stupňov a teplota nalievania finálnej škatule by sa mala počas ručného nalievania regulovať na približne 1400 ° C (možno ju primerane upraviť v závislosti od veľkosti a hrúbky steny casting). Najlepšie je použiť automatické nalievanie a chyba teploty nalievania by mala byť do 20 stupňov;

(4) Pre dobrý systém spracovania piesku vhodný na vysokotlakové formovanie by mal byť obsah vlhkosti formovacieho piesku kontrolovaný na 2.8-3,2 %, miera zhutnenia by mala byť medzi 36-42 % a pevnosť pri teplote a tlaku by mala dosiahnuť 180-220kpa (všetky sa vzťahujú na odber vzoriek a testovanie na formovacom stroji). Na dosiahnutie týchto ukazovateľov je potrebné sledovať obsah popola vo formovacom piesku, množstvo pridaných pomocných látok, vhodnú pôvodnú veľkosť častíc piesku, teplotu cirkulujúceho piesku a účinnosť miešania piesku;

(5) Venujte pozornosť odstraňovaniu trosky roztaveného železa, blokovaniu a vznieteniu trosky počas nalievania a sušeniu očkovacej látky.
 

4. Chyby studeného uzatvárania
 

1. Príčiny defektov studeného uzáveru
 

(1) Teplota liatia je príliš nízka a kapacita plnenia roztaveného železa je slabá;

(2) Priepustnosť vzduchu pieskovej formy je slabá, tlak plynu v piesku je príliš vysoký a roztavené železo nemôže včas vyplniť formu;

(3) Konštrukcia vtokového systému je neprimeraná a plocha prierezu bežca a vnútorného bežca je malá;

(4) Zvyšky priľnú k nádobe na nalievanie, čo spôsobí pokles teploty nalievania.

2. Protiopatrenia pre defekty studeného uzavretia
 

(1) Optimalizujte dizajn nalievacieho systému, zväčšite plochu penového keramického filtra a zvýšte prietok roztaveného železa;

(2) Zlepšite priepustnosť formovacieho piesku pre vzduch a pridajte výfukové kanály;

(3) Zvýšte teplotu odlievania;

(4) Vyčistite oblasť nalievacej nádoby.