Χαρακτηριστικά και μέτρα πρόληψης των βροχοπτώσεων πόρων σε γκρι χυτοσίδηρο

1 Χαρακτηριστικά της βροχόπτωσης πόρων σε γκρι χυτοσίδηρο

Το πορώδες των βροχοπτώσεων σε γκρίζα μέρη του χυτοσιδήρου είναι ένα κοινό και συγκεκριμένο ελάττωμα χύτευσης. Προκαλείται κυρίως από την απότομη μείωση της διαλυτότητας των αερίων (κυρίως υδρογόνου και αζώτου) που διαλύεται στον τετηγμένο σιδήρου κατά τη διάρκεια της διαδικασίας ψύξης και στερεοποίησης, η οποία δεν μπορεί να απελευθερωθεί πλήρως και να κατακρημνίσει με τη μορφή φυσαλίδων και να παραμένουν μέσα στο χύτευση. Τα κύρια χαρακτηριστικά των κατακρημνισμένων πόρων είναι τα εξής:

ένα. Χαρακτηριστικά τοποθεσίας: Κυρίως εμφανίζονται στα καυτά σημεία, στα παχιά και μεγάλα τμήματα ή στις πυρήνες της τελικής στερεοποίησης των χύτευσης: οι περιοχές αυτές έχουν αργό ρυθμό στερεοποίησης, παρέχοντας πιο επαρκή χρόνο για εξέλιξη, συσσώρευση και ανάπτυξη του φυσικού αερίου. Συχνά μέσα στο χύτευση (μακριά από την επιφάνεια): αν και μερικές φορές κοντά στην επιφάνεια, βρίσκεται συνήθως στην εσωτερική ή κεντρική περιοχή του πάχους τοιχώματος χύτευσης, σε αντίθεση με τους υποδόρους πόρους που προσκολλώνται στενά στο δέρμα. Συνήθως μένουν μακριά από το σύστημα πύλης και τους ανερχόμενους: Επειδή η περιοχή ανύψωσης πύλης στερεοποιείται αργότερα και έχει χαμηλότερη πίεση, το αέριο είναι πιο πιθανό να μεταναστεύσει και να ξεφύγει σε αυτές τις περιοχές. Οι πόροι των βροχοπτώσεων είναι πιο πιθανό να σχηματίσουν σε απομονωμένους καυτές κόμβους μακριά από αυτά τα "κανάλια εξάτμισης".

σι. Χαρακτηριστικά σχήματος και μεγέθους: Σχήμα: Μικρές τρύπες που είναι ως επί το πλείστον κυκλικές, ελλειπτικές ή σχήμα δακρύου. Εάν οι πολλαπλές φυσαλίδες συγκεντρωθούν στο μέτωπο στερεοποίησης και αναπτύσσονται κατά μήκος των δενδριτών, μπορούν επίσης να σχηματίσουν σκουλήκι, όπως, ή ακανόνιστα σχήματα που διανέμονται κατά μήκος των ορίων των κόκκων. Μέγεθος: Συνήθως σχετικά μικρό, με εύρος διαμέτρου περίπου 0,5mm έως 3mm. Αλλά μπορεί επίσης να είναι μεγαλύτερο, ειδικά σε παχιά και μεγάλα τμήματα. Εσωτερικό τοίχωμα: ομαλή, καθαρή και λαμπερή (σαν καθρέφτης), το οποίο είναι ένα από τα πιο τυπικά χαρακτηριστικά των κατακρημνισμένων πόρων. Επειδή οι φυσαλίδες σχηματίζονται μέσα στο τετηγμένο σίδηρο, οι τοίχοι τους έρχονται σε άμεση επαφή με το υγρό μέταλλο χωρίς οξείδωση ή μόλυνση.

ντο. Χαρακτηριστικά διανομής: απομονωμένα ή μικρά συσσωματωμένα διανομή: μπορεί να εμφανιστεί μεμονωμένα, αλλά πιο συχνά, πολλά ή περισσότερα stomata συγκεντρώνονται για να σχηματίσουν τοπικές μικρές συστάδες. Συνήθως δεν είναι διασκορπισμένα ή ομοιόμορφα κατανεμημένα (που συμβαίνει όταν η περιεκτικότητα σε διαλυμένο αέριο είναι εξαιρετικά υψηλή). Διάσπαρτα αλλά σχετικά συγκεντρωμένα σε τοποθεσία: Μέσα σε μια παχιά και μεγάλη περιοχή διατομής ή καυτού σημείου, μπορεί να υπάρχουν πολλαπλά διάσπαρτα σημεία πόρων αερίου.

ρε. Χαρακτηριστικά χαρακτηριστικά από άλλους πόρους: Η διάκριση από τους επεμβατικούς πόρους: οι επεμβατικοί πόροι είναι συνήθως μεγαλύτεροι και πιο ακανόνιστοι, με τραχιά και οξειδωμένα εσωτερικά τοιχώματα και μπορεί να περιέχουν σκωρία (επειδή το αέριο προέρχεται από εξωτερικές πηγές όπως η υγρασία άμμου, η αποσύνθεση των χρωμάτων κ.λπ. Οι επεμβατικοί πόροι βρίσκονται συχνά στην επάνω επιφάνεια των χύτευσης ή κοντά στην επιφάνεια του πυρήνα της κοιλότητας/άμμου. Διαφορά από τους υποδόρους πόρους: Οι υποδόριοι πόροι βρίσκονται κάτω από την επιφάνεια της χύτευσης (1-3mm) και είναι σε σχήμα βελόνας ή επιμήκη, μερικές φορές ανακαλύπτονται μόνο μετά την επεξεργασία ή τον καθαρισμό. Ο σχηματισμός υποδόριων πόρων συχνά σχετίζεται με χημικές αντιδράσεις στην επιφάνεια του τετηγμένου σιδήρου (όπως το FeO+C -> Fe+Co) και η οξείδωση μπορεί επίσης να εμφανιστεί στο εσωτερικό τοίχωμα. Η διαφορά από τους αντιδραστικούς πόρους: οι αντιδραστικοί πόροι (όπως οι πόροι CO που παράγονται από αντιδράσεις οξυγόνου του άνθρακα) έχουν συνήθως οξειδωμένο χρώμα (μπλε ή σκοτεινό) στο εσωτερικό τοίχωμα, με πιο ακανόνιστο σχήμα και συχνά συνοδεύονται από σκωρία ή εγκλείσματα.

μι. Σχετικά χαρακτηριστικά των λόγων σχηματισμού: Σχετικά με την αρχική περιεκτικότητα σε αέριο του τετηγμένου σιδήρου: Ο τετηγμένος σιδήρου με υψηλή περιεκτικότητα σε υδρογόνο και άζωτο είναι πιο πιθανό να παράγει πόρους βροχόπτωσης. Σχετικά με την ταχύτητα στερεοποίησης: Οι παχύτερες και πιο αργές περιοχές ψύξης έχουν υψηλότερους κινδύνους. Σχετικά με τη θεραπεία του τετηγμένου σιδήρου: Η χρήση υγρών, διαβρωμένων και λιπαρών υλικών του κλιβάνου, υγραντικών εμβολιαστικών/σφαίων, υπερβολικής ανάδευσης και υψηλών θερμοκρασιών υπερθέρμανσης του τετηγμένου σιδήρου (αυξανόμενη αναρρόφηση) μπορούν να αυξήσουν την τάση των πόρων των κατακρημνίσεων. Περίληψη των βασικών σημείων αναγνώρισης: Τοποθεσία: πάχος χύτευσης, μεγάλη διατομή, ζεστό σημείο και πυρήνα. Σχήμα: Κυρίως σχήμα στρογγυλού/οβάλ/δάκρυ ή σε σχήμα σκουληκιών. Εσωτερικός τοίχος: ομαλή, καθαρή και λαμπερή (το πιο σημαντικό χαρακτηριστικό!). Μέγεθος: Μικρό έως μέσο, συνήθως μικρότερο από 3mm. Διανομή: απομονωμένες ή μικρές συστάδες, συγκεντρωμένες σε τοπικές περιοχές. Ο προσδιορισμός αυτών των χαρακτηριστικών είναι ζωτικής σημασίας για τον ακρίβεια τον προσδιορισμό του τύπου πορώδους, την ανίχνευση της βασικής αιτίας των ελαττωμάτων (όπως οι πρώτες ύλες, οι διαδικασίες τήξης, οι επεξεργασίες εμβολιασμού, οι θερμοκρασίες χύσης, τα σχέδια χύτευσης) και η ανάπτυξη αποτελεσματικών προληπτικών μέτρων. Η μέτρηση της περιεκτικότητας σε αέριο (ειδικά της περιεκτικότητας σε υδρογόνο) του τετηγμένου σιδήρου είναι συνήθως ένα βασικό βήμα επαλήθευσης όταν υποψιάζεται ότι είναι ένας σχηματισμός πόρων.

Από πού προέρχεται το αέριο από τους κατακρημνιστικούς πόρους σε γκρίζο χυτοσίδηρο; Το αέριο στους πόρους του γκρίζου χυτοσιδήρου προέρχεται κυρίως από το αέριο που διαλύεται στο τετηγμένο σιδήρου κατά τη διάρκεια της διαδικασίας τήξης και χύσης. Αυτά τα αέρια καταβυθίζονται λόγω της απότομης μείωσης της διαλυτότητας κατά τη διάρκεια της ψύξης και της στερεοποίησης του τετηγμένου σιδήρου. Ο μηχανισμός παραγωγής και διάλυσης περιλαμβάνει πολύπλοκες φυσικές και χημικές διεργασίες, με τα αέρια πυρήνα να είναι υδρογόνο (H ₂) και άζωτο (N ₂), και μια μικρή ποσότητα που ενδεχομένως περιλαμβάνει μονοξείδιο του άνθρακα (CO).

Οι κύριες πηγές και οι διαδικασίες διάλυσης αυτών των αερίων είναι οι εξής:

ένα. Μηχανισμός προέλευσης και δημιουργίας πυρήνα αερίου

ένα. 1. Υδρογόνο (H ₂) - Η κύρια πηγή εξελιγμένων αερίων: υγρασία και λάδι σε υλικά του κλιβάνου: υλικά υγρού κλιβάνου (χυτοσίδηρο, χάλυβα, 2h o o → ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ (υδρογονάνθρακες) → MC+(N/2) H ₂ Υδατοτραυματίων στο περιβάλλον τήξης: υγρασία σε υγρούς κλιβάνους τήξης, μη αποξηραμένες κουτάλες, εργαλεία ή καλύμματα. Ατμόσφαιρα φούρνου: Η ατμόσφαιρα που περιέχει H ₂ o που παράγεται από καύση καυσίμου (όπως φυσικό αέριο, αέριο φούρνου οπτάνθρακα). Απορρόφηση υγρασίας των εμβολιαστικών/προσθέτων: εμβολιαστικά ή κράματα όπως το φερροσυλικόνα και το σιδηρομαγγανέζικο απορροφούν την υγρασία από τον αέρα. Μηχανισμός διάλυσης: Ο σίδηρος μπορεί να διαλύσει το αέριο υδρογόνου όταν βρίσκεται σε κατάσταση υγρού υψηλής θερμοκρασίας. Σε υψηλές θερμοκρασίες, η διαλυτότητα είναι σχετικά υψηλή (έως και 5-7 ppm στα 1500 ℃), αλλά κατά τη διάρκεια της στερεοποίησης, η διαλυτότητα πέφτει απότομα σε περίπου 1/3 ~ 1/2 (σχεδόν αδιάλυτο στην στερεά κατάσταση)

ένα. 2. Αζωτόν (N ₂) - Μια σημαντική πηγή, ειδικά σε υλικά υψηλού φούρνου αζώτου. Πηγή: κράματα που περιέχουν άζωτο/υλικά φούρνου: χάλυβα θραυσμάτων (ειδικά χάλυβα κράματος), χυτοσίδηρο που περιέχει άζωτο, άζωτο σε καρμπυρατέρ. Άζωτο σε φούρνο αέριο: Περίπου το 78% του αέρα είναι n ₂, το οποίο εισπνέεται όταν ο τετηγμένος σίδηρος εκτίθεται στον αέρα ή αναδεύεται σε φούρνους ηλεκτρικού τόξου ή σε κλιβάνους επαγωγής. Η αποσύνθεση της άμμου ρητίνης/επικάλυψης: Οι παράγοντες της ρητίνης φουρανίου και της σκλήρυνσης αμίνης αποσυντίθενται για την παραγωγή αερίων που περιέχουν άζωτο (όπως το NH3) HCN)。 Μηχανισμός διάλυσης: Η διαλυτότητα του αζώτου στο τετηγμένο σιδήρου αυξάνεται επίσης με τη θερμοκρασία, αλλά επηρεάζεται από τη σύνθεση του τελετουργικού σιδήρου (άνθρακα και πυριτίου, μειώνει τη συγκολλητικότητα των αζώτων). Η διαλυτότητα μειώνεται σημαντικά κατά τη διάρκεια της στερεοποίησης (η στερεή διαλυτότητα είναι εξαιρετικά χαμηλή).

ένα. 3. Μονοξείδιο του άνθρακα (CO) - Δευτερεύουσα αλλά ενδεχομένως εμπλέκονται πηγή: Ο άνθρακας (C) σε τετηγμένο σιδήρου αντιδρά με διαλυμένο οξυγόνο (Ο) ή οξείδια (όπως FeO): (Σημείωση: Οι φυσαλίδες CO συνήθως σχηματίζουν αντιδραστικούς πόρους και όχι άτυπους πόρους κατακρημνίσεων, αλλά μπορεί να συνυπάρχουν υπό συγκεκριμένες συνθήκες).

3. Πώς να αποφύγετε και να ελέγξετε την εμφάνιση ελαττωμάτων αερίου: Στρατηγική πρόληψης: Κοπή της πηγής αερίου+Προώθηση της διαφυγής

ένα. Ελέγξτε αυστηρά το υλικό του κλιβάνου και το περιβάλλον τήξης: Το υλικό του κλιβάνου είναι ξηρό, χωρίς σκουριά και χωρίς λεκέδες πετρελαίου. Στεγνώστε πλήρως τη λαβή και τα εργαλεία (> 800 ℃). Αποφύγετε την υπερβολική υπερθέρμανση (> 1500 ℃) και την παρατεταμένη μόνωση.

σι. Βελτιστοποιήστε τη θεραπεία του τελεμένου σιδήρου: εμβολιασμό/κράμα προ -ψημένο (200 ~ 300 ℃). Χρησιμοποιήστε χαμηλή άμμο ρητίνης αζώτου ή ενισχυμένη άμμο χύτευσης για εξάτμιση.

ντο. Η εξάτμιση υποβοηθούμενου σχεδιασμού της διαδικασίας: Εγκαταστήστε το κρύο σίδηρο για να επιταχύνετε την στερεοποίηση σε παχιές και μεγάλες περιοχές. Λογικά σχεδιάστε το κανάλι ανύψωσης και εξάτμισης για να διευκολυνθεί η μετανάστευση αερίου προς τον ανυψωτήρα.

ρε. Εάν είναι απαραίτητο, εκτελέστε επεξεργασία απολύσεων: Εισαγάγετε το αδρανές αέριο (όπως AR) για να οδηγήσετε το υδρογόνο ή να προσθέσετε παράγοντα απαγγελίας (όπως το κράμα σπάνιων γαιών).

Περίληψη: Το αέριο που κατακρημνίζει τους πόρους σε γκρίζο χυτοσίδηρο είναι ουσιαστικά H ₂ και N ₂ διαλύονται κατά τη διάρκεια της διαδικασίας τήξης του τετηγμένου σιδήρου, που προέρχεται από υλικά φούρνου που περιέχουν υγρό/άζωτο, αέριο κλιβάνου και ακατάλληλη λειτουργία. Κατά τη διάρκεια της στερεοποίησης, η υπερκατασκευή κατακρημνίζεται λόγω ξαφνικής μείωσης της διαλυτότητας και τελικά καταγράφεται από τους δενδρίτες για να σχηματίσει ομαλούς κυκλικούς πόρους στον εσωτερικό τοίχο. Ο έλεγχος της διάλυσης αερίου πηγής και η βελτιστοποίηση της διαδικασίας στερεοποίησης είναι το κλειδί για τη θεραπεία του προβλήματος.