Επεξεργασία για σοβαρό πορώδες σε κυλινδρικούς σωληνωτούς πυρήνες άμμου κατά την παραγωγή εξαρτημάτων όλκιμου σιδήρου με χρήση τεχνολογίας χύτευσης πράσινης άμμου

Σήμερα θα αναλύσουμε μια περίπτωση ελαττωμάτων πορώδους που εμφανίζονται στον επικαλυμμένο πυρήνα άμμου ενός συστατικού όλκιμου σιδήρου. Το υλικό είναι GGG40, που παράγεται με χρήση κάθετης γραμμής παραγωγής.

Λόγω της συμπαγούς περιοχής στο κάτω μέρος του πυρήνα άμμου της χύτευσης, είναι δύσκολο να εξαντληθεί το αέριο μέσα στον στρογγυλό σωλήνα της χύτευσης. Ως εκ τούτου, το αέριο που παράγεται από τον πυρήνα άμμου «παγιδεύεται» στην τελική περιοχή στερεοποίησης (hot spot) μέσα στο χυτό κατά τη διαδικασία στερεοποίησης του λιωμένου σιδήρου και δεν μπορεί να εκκενωθεί ομαλά. Ακολουθούν λεπτομερείς λόγοι για το σχηματισμό και συστηματικές λύσεις:

Ανάλυση αιτίας πυρήνα: Η μέγιστη εκπομπή αερίου του πυρήνα άμμου δεν ταιριάζει με το χρόνο στερεοποίησης του τηγμένου σιδήρου. Όταν ο επικαλυμμένος πυρήνας άμμου συναντήσει λιωμένο σίδηρο υψηλής θερμοκρασίας, το συνδετικό ρητίνης θα καεί γρήγορα και θα αποσυντεθεί, παράγοντας μεγάλη ποσότητα αερίου. Εάν αυτά τα αέρια δεν μπορούν να εκκενωθούν ομαλά, θα εισβάλουν στον λιωμένο σίδηρο και θα σχηματίσουν πόρους στην τελική στερεοποιημένη επιφάνεια.

Διάλυμα:

1. Βελτιστοποιήστε τον ίδιο τον πυρήνα άμμου (το πιο σημαντικό!): μειώστε την παραγωγή αερίου του πυρήνα άμμου: ελέγξτε τη μάρκα και το μοντέλο της επικαλυμμένης άμμου που χρησιμοποιείτε. Συνιστάται η μετάβαση σε άμμο με επίστρωση αερίου χαμηλών εκπομπών, η οποία συνήθως χρησιμοποιεί ρητίνη αερίου χαμηλών εκπομπών και σκληρυντικό. Βελτιώστε την ικανότητα αναπνοής του πυρήνα άμμου: Επικοινωνήστε με τον προμηθευτή επικαλυμμένης άμμου για να μειώσετε κατάλληλα τις απαιτήσεις αντοχής του πυρήνα άμμου. Υπερβολική αντοχή σημαίνει ότι προστίθεται μεγάλη ποσότητα ρητίνης και υψηλή παραγωγή αερίου. Όσο χαμηλότερη είναι η αντοχή, τόσο το καλύτερο, ενώ πληρούνται οι απαιτήσεις για στυλ και χύτευση. Ελέγξτε εάν το συμπαγές πυρήνα άμμου είναι πολύ υψηλό. Κατά την κατασκευή του πυρήνα, η πίεση έγχυσης άμμου δεν πρέπει να είναι πολύ υψηλή για να αποτρέψει τον πυρήνα άμμου να γίνει υπερβολικά πυκνός. Εξασφαλίστε την ομαλή εξάτμιση των πυρήνων άμμου: Όταν φτιάχνετε πυρήνες άμμου, πρέπει να κατασκευάζονται κανάλια εξάτμισης! Για αυτόν τον μικρό πυρήνα με διάμετρο 3 cm, πολλές μικρές τρύπες εξαγωγής μπορούν να τρυπηθούν στο κέντρο του πυρήνα άμμου με μια βελόνα αερισμού ή μπορούν να χρησιμοποιηθούν προενσωματωμένα νήματα κεριού για να λιώσουν και να σχηματίσουν κανάλια εξάτμισης κατά τη διάρκεια της έκχυσης. Ελέγξτε το διάκενο εφαρμογής της κεφαλής του πυρήνα άμμου για να βεβαιωθείτε ότι το κανάλι εξάτμισης στην κεφαλή του πυρήνα είναι λείο και ανεμπόδιστο, επιτρέποντας στο αέριο να διαφύγει ομαλά μέσω της κεφαλής του πυρήνα και στο σύστημα εξάτμισης καλουπιού ή άμμου.

2. Ακολουθία στερεοποίησης και παγίδα αερίων: Ο όλκιμος σίδηρος έχει ένα χαρακτηριστικό στερεοποίησης σαν πάστα και το εσωτερικό παραμένει σε υγρή κατάσταση για μεγάλο χρονικό διάστημα μετά το σχηματισμό του κελύφους. Το πάχος του τοιχώματος του χυτού είναι ομοιόμορφο, αλλά η κεντρική περιοχή του εσωτερικού τοιχώματος είναι η τελική ζώνη στερεοποίησης. Το αέριο που δεν μπορεί να εκκενωθεί σχηματίζει υψηλή πίεση μέσα στην κοιλότητα του καλουπιού και την ασθενή στιγμή που η επιφάνεια του λιωμένου σιδήρου κρούστας ή αρχίζει να στερεοποιείται (συνήθως το εσωτερικό τοίχωμα του μεσαίου και του άνω μέρους), εισβάλλει στο μέταλλο που είναι ακόμα σε υγρή κατάσταση. Λόγω της πίεσης διαστολής και στερεοποίησης του γραφίτη, τα αέρια αυτά τελικά «κλειδώνονται» στην τελική περιοχή στερεοποίησης, σχηματίζοντας υποδόριους πόρους ή διεισδυτικούς πόρους.

3. Οι χημικές ιδιότητες του τηγμένου σιδήρου επιδεινώνουν την κατάσταση: η υπερβολική περιεκτικότητα σε υπολειμματικό μαγνήσιο (Mg) μπορεί να αυξήσει την επιφανειακή τάση του τηγμένου σιδήρου, καθιστώντας δυσκολότερη την επιπλεύση και τη διαφυγή των φυσαλίδων εισβολής. Η οξείδωση υγρού σιδήρου (υψηλή περιεκτικότητα σε οξυγόνο) ή η ατελής φόρτιση του κλιβάνου (σκουριά, λεκέδες λαδιού) θα αυξήσει την τάση αυτοκαταβυθισμένων πόρων, σχηματίζοντας σοβαρούς πόρους μαζί με διεισδυτικά αέρια.

2, Οι συστηματικές λύσεις θα πρέπει να διερευνώνται και να ελέγχονται κατά σειρά από πρωτογενείς σε δευτερεύουσες:

1. Βελτιστοποίηση πυρήνα άμμου (το πιο άμεσο και αποτελεσματικό μέτρο) για τη μείωση της παραγωγής αερίου: Επικοινωνήστε αμέσως με τον προμηθευτή επικαλυμμένης άμμου και μεταβείτε σε άμμο με χαμηλή επίστρωση αερίου. Αυτό το υλικό έχει σχεδιαστεί ειδικά για την επίλυση τέτοιων προβλημάτων χρησιμοποιώντας ειδικές ρητίνες και πρόσθετα για τη μείωση της παραγωγής αερίου και την καθυστέρηση της αιχμής παραγωγής αερίου. Βεβαιωθείτε ότι η εξάτμιση του πυρήνα άμμου είναι απολύτως ανεμπόδιστη (υψίστης σημασίας!): Για πυρήνες άμμου με διάμετρο 30 mm, πρέπει να εγκατασταθεί ένα σύστημα εξάτμισης κατά τη διαδικασία κατασκευής του πυρήνα. Καλύτερη μέθοδος: Χρησιμοποιήστε προ-ενσωματωμένο καλώδιο κεριού εξάτμισης. Ένα ή περισσότερα σύρματα κεριού ενσωματώνονται κατά τη διαδικασία κατασκευής του πυρήνα και τα σύρματα κεριού λιώνουν κατά τη χύτευση, σχηματίζοντας ένα τέλειο κανάλι εξάτμισης. Απλή μέθοδος: Εισαγάγετε μια οπή εξαερισμού μέσα (ή κοντά) στο κέντρο του πυρήνα άμμου ή με μια βελόνα αερισμού. Βεβαιωθείτε ότι αυτά τα κανάλια είναι συνδεδεμένα με την κεφαλή του πυρήνα. Βελτιστοποιήστε τη σχεδίαση του πυρήνα: Ελέγξτε τη θέση του πυρήνα στο καλούπι για να βεβαιωθείτε ότι το κενό μεταξύ του πυρήνα και του καλουπιού άμμου δεν μπορεί να σφραγιστεί πλήρως μετά την τοποθέτηση του πυρήνα άμμου, που είναι το τελευταίο κανάλι για τη διαφυγή αερίου έξω από το καλούπι. Εάν είναι απαραίτητο, το κενό μεταξύ των κεφαλών του πυρήνα μπορεί να αυξηθεί ή να κατασκευαστούν εξειδικευμένες υποδοχές εξάτμισης.

2. Βελτιστοποίηση διαδικασίας (ρύθμιση της αλληλεπίδρασης μεταξύ λιωμένου σιδήρου και πυρήνα άμμου) για αύξηση της θερμοκρασίας έκχυσης: Αυτό είναι το ταχύτερο και πιο αποτελεσματικό προσωρινό μέτρο επί τόπου. Η κατάλληλη αύξηση της θερμοκρασίας έκχυσης (όπως 1380 ° C → 1400-1420 ° C) μπορεί να παρατείνει το χρόνο για να παραμείνει υγρός ο λιωμένος σίδηρος και να δώσει περισσότερο χρόνο για την εκκένωση του αερίου. Κάντε την επιφάνεια του πυρήνα της άμμου να πυροσυσσωματωθεί πιο γρήγορα για να σχηματιστεί ένα "υαλοποιημένο" σκληρό κέλυφος, εμποδίζοντας τη βαθιά ρητίνη να συνεχίσει να εκπέμπει αέριο. Προσοχή: Η υπερβολική θερμοκρασία μπορεί να προκαλέσει άλλα προβλήματα (όπως το κόλλημα της άμμου) και πρέπει να βρεθεί ένα σημείο ισορροπίας. Επιταχύνετε την ταχύτητα έκχυσης: μειώστε το χρόνο πλήρωσης αποφεύγοντας αναταράξεις. Η ταχέως εδραιωμένη στατική πίεση μετάλλου μπορεί να καταστείλει καλύτερα την εισβολή αερίων και την πλήρη εξάτμιση πριν από τη χαμηλότερη στερεοποίηση. Εξασφαλίστε ομαλή έκχυση: Υιοθετήστε ένα σύστημα έκχυσης στο κάτω μέρος για να αποφύγετε την άμεση έκπλυση του πυρήνα της άμμου από λιωμένο σίδηρο, να μειώσετε τις αναταράξεις και το κατσαρό. 3. Έλεγχος υγρών τήξης και σιδήρου (για την εξάλειψη των προβλημάτων του εαυτού σας και την αποφυγή προσβολής στον τραυματισμό) ελέγξτε αυστηρά την περιεκτικότητα σε υπολειμματικό μαγνήσιο: το υπερβολικό υπόλειμμα Mg είναι ο «καταλύτης» για τους πόρους. Βεβαιωθείτε ότι η περιεκτικότητα σε υπολειμματικό Mg μετά την επεξεργασία σφαιροειδοποίησης ελέγχεται εντός του κατώτερου ορίου που απαιτείται από τη διαδικασία (όπως 0,03% -0,04%) και δεν πρέπει να είναι πολύ υψηλή. Χρησιμοποιήστε καθαρά υλικά κλιβάνου: Εξαλείψτε τα σκραπ χάλυβα και τα ανακυκλωμένα υλικά με έντονους λεκέδες σκουριάς και λαδιού και αποτρέψτε την αποσύνθεσή τους για την παραγωγή αερίων [H], [O] και CO. Αφαιρέστε σχολαστικά τη σκωρία: Πριν από την επεξεργασία σφαιροποίησης και την έκχυση, η σκωρία πρέπει να αφαιρεθεί επιμελώς για να αποτραπεί η κύλιση της σκωρίας στην κοιλότητα του καλουπιού.

Σύνοψη και συστάσεις προτεραιότητας δράσης

1. Πρώτη προτεραιότητα (άμεση επιθεώρηση): Ελέγξτε εάν ο πυρήνας άμμου έχει αγωγό εξάτμισης! Αν όχι, αυτό είναι το πρόβλημα που πρέπει πρώτα να λυθεί. Δοκιμάστε να θάψετε κλωστές κεριού ή να δέσετε οπές αερισμού.

2. Δεύτερη προτεραιότητα (ταχεία δοκιμή): Αυξήστε τη θερμοκρασία έκχυσης κατά 20-30 ° C και παρατηρήστε τη βελτίωση του πορώδους. Εάν το αποτέλεσμα είναι σημαντικό, υποδεικνύει έντονα το πρόβλημα της παραγωγής αερίου στον πυρήνα της άμμου.

3. Τρίτη προτεραιότητα (επικοινωνία με προμηθευτές): Ζητήστε δείγματα άμμου με επικάλυψη χαμηλών εκπομπών αερίου για συγκριτική δοκιμή, η οποία είναι συχνά το κλειδί για την επίλυση του προβλήματος.

4. Τέταρτη προτεραιότητα (ανίχνευση και καταγραφή): Ελέγξτε την υπολειμματική περιεκτικότητα σε Mg στο υγρό σιδήρου μετά τη σφαιροειδοποίηση για να βεβαιωθείτε ότι βρίσκεται εντός εύλογου χαμηλού εύρους.