Analýza vad odlitků souvisejících s filtrací tekutých kovů a jejich protiopatření

1. Závady, příčiny a protiopatření způsobené filtry

2. Vada vměstků strusky

1. Různé tekuté licí slitiny budou produkovat vměstky během procesu tavení a lití. Kovové inkluze lze rozdělit do dvou kategorií podle jejich zdrojů:

(1) Zahraniční inkluze. Pocházejí z eroze vyzdívek pecí, žáruvzdorných materiálů pánve, strusky vzniklé reakcí strusky nebo vzduchu, eroze formovacího písku nebo eroze jakéhokoli jiného materiálu ve styku s roztaveným kovem;

(2) Vnitřní inkluze. Tento typ vměstků vzniká reakcemi v kovové tavenině, jako jsou vměstky hořčíku a síry. Inkluze hořčíku a síry vznikají reakcí v roztaveném železe po přidání slitiny hořčíku, křemíku a železa během procesu sféroidizace.

2. Příčiny struskových vměstků
(1) Křemík: Oxidy křemíku jsou také hlavní složkou struskových vměstků, takže obsah křemíku by měl být co nejvíce snížen; (2) Síra: Sulfidy v roztaveném železe jsou jednou z hlavních příčin defektů vměstků strusky v dílech z tvárné litiny. Teplota tání sulfidů je nižší než u roztaveného železa. Během tuhnutí roztaveného železa se z roztaveného železa vysrážejí sulfidy, čímž se zvýší viskozita roztaveného železa, což znesnadní plavání strusky nebo oxidů kovů v roztaveném železe. Proto, když je obsah síry v roztaveném železe příliš vysoký, snadno se v odlitku tvoří struskové vměstky. Obsah síry v železe na bázi tvárné litiny by měl být řízen pod 0.06 %. Když je mezi 0,09 % a 0,135 %, vady struskových inkluzí litiny se prudce zvýší;

(3) Vzácné zeminy a hořčík: V posledních letech studie ukázaly, že struskové inkluze jsou způsobeny hlavně oxidací prvků, jako je hořčík a vzácné zeminy, takže zbytkový hořčík a vzácné zeminy by neměly být příliš vysoké;

(4) Teplota lití: Když je teplota lití příliš nízká, oxidy kovů v roztaveném kovu obtížně plavou na povrch kvůli vysoké viskozitě roztaveného kovu a zůstávají v roztaveném kovu; když je teplota příliš vysoká, struska na povrchu roztaveného kovu se stává příliš tenkou a obtížně se odstraňuje z povrchu kapaliny a často teče do formy s roztaveným kovem. Ve skutečné výrobě je příliš nízká teplota lití jednou z hlavních příčin vměstnání strusky;

(5) Licí systém: Licí systém by měl být přiměřeně navržen a měl by mít funkci blokování strusky, aby roztavený kov mohl hladce naplnit formu a vyhnout se rozstřikování a turbulencím;

(6) Formovací písek: Pokud na povrchu formovacího písku ulpí přebytečný písek nebo povlak, mohou se slučovat s oxidy v roztaveném kovu za vzniku strusky, což má za následek vznik struskových vměstků. Kompaktnost pískové formy je nerovnoměrná a povrch stěny formy s nízkou kompaktností snadno koroduje roztaveným kovem a tvoří sloučeniny s nízkou teplotou tání, což má za následek vměstky strusky v odlitku.

3. Opatření k zabránění vměstnání strusky

(1) Kontrolujte složení roztaveného železa: co nejvíce snižte obsah síry v roztaveném železe (<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 tavení: Pokuste se zvýšit teplotu roztaveného kovu ven z pece a nechte ho chvíli stát, aby se usnadnilo plavení a agregace nekovových vměstků. Očistěte strusku na povrchu roztaveného železa a na povrch roztaveného železa naneste krycí prostředek (perlit, dřevěný popel atd.), aby se zabránilo oxidaci roztaveného železa. Zvolte vhodnou teplotu lití, nejlépe ne méně než 1350 stupňů;

(3) Licí systém by měl zajistit hladký tok roztaveného železa a k blokování strusky by měl být instalován sběrný vak strusky a pěnový keramický filtr;

(4) Kompaktnost formy by měla být rovnoměrná a pevnost by měla být dostatečná; písek ve formě by se měl při sestavování formy odfouknout.

3. Poréznost

1. Poréznost je obvykle běžnou vadou odlitků, často tvořící vysoký podíl odlitků.

V moderních výrobních podmínkách jsou reaktivní póry a precipitační póry relativně vzácné a invazivní póry jsou častější. Následuje analýza invazivních pórů:

2. Příčiny pórů

(1) Odsávání dutiny je nedostatečné a celková plocha průřezu výfuku je příliš malá;

(2) Nízká teplota lití;

(3) Rychlost lití je příliš nízká; roztavené železo neplní formu hladce a je zapojen plyn;

(4) Obsah vlhkosti formovacího písku je příliš vysoký; obsah popela ve formovacím písku je vysoký a formovací písek má špatnou propustnost vzduchu;

(5) Nesprávná konstrukce licího systému způsobuje nasávání plynu do roztaveného železa;

(6) Inokulant není vysušený a velikost částic je nevhodná; roztavené železo není zcela odstruskováno a struska není blokována během lití, což způsobuje pórovitost strusky;

(7) Nezapálení ohně včas během nalévání.

3. Opatření k prevenci pórů

(1) Ve vyšších polohách modelu je osazen dostatečný počet odvzdušňovacích čepů nebo výfukových plechů s příslušnými průřezy. Obvykle by měl být průřez výfuku asi 1.5-1,8násobek celkové plochy průřezu vtoků;

(2) Licí systém by měl být nastaven podle polootevřeného a polouzavřeného principu a do licího kanálu by mělo být přidáno pěnové keramické filtrační zařízení. Pěnový keramický filtr má rektifikační účinek a roztavené železo je při plnění formy relativně stabilní a nebude mít dopad na formu nebo produkovat rozstřiky nebo strhávaný plyn. Velikost průřezu licího systému je vhodnější při výpočtu na základě rychlosti lití 8-10kg/s;

(3) Teplota tavení roztaveného železa by neměla být nižší než 1500 stupňů a teplota lití konečné krabice by měla být během ručního lití řízena na přibližně 1400 ° C (lze ji vhodně upravit v závislosti na velikosti a tloušťce stěny casting). Nejlepší je použít automatické lití a chyba teploty lití by měla být do 20 stupňů;

(4) Pro dobrý systém zpracování písku vhodný pro vysokotlaké formování by měl být obsah vlhkosti formovacího písku řízen na 2.8-3,2 %, míra zhutnění by měla být mezi 36-42 % a pevnost v tlaku a teplotě by měla dosáhnout 180-220kpa (vše se týká vzorkování a testování na formovacím stroji). K dosažení těchto ukazatelů je nutné sledovat obsah popela ve formovacím písku, množství přidaných pomocných látek, vhodnou původní velikost částic písku, teplotu cirkulujícího písku a účinnost míchání písku;

(5) Věnujte pozornost odstraňování strusky roztaveného železa, blokování a vznícení strusky během lití a vysychání očkovací látky.
 

4. Závady za studena
 

1. Příčiny studených uzávěrů
 

(1) Teplota lití je příliš nízká a kapacita plnění roztaveného železa je slabá;

(2) Propustnost vzduchu pískové formy je špatná, tlak plynu v písku je příliš vysoký a roztavené železo nemůže včas naplnit formu;

(3) Konstrukce vtokového systému je nepřiměřená a plocha průřezu žlabu a vnitřního žlabu je malá;

(4) Zbytky ulpívají na nalévací nádobě, což způsobuje pokles teploty nalévání.

2. Protiopatření pro defekty studeného uzávěru
 

(1) Optimalizujte konstrukci licího systému, zvětšete plochu pěnového keramického filtru a zvyšte průtok roztaveného železa;

(2) Zlepšete propustnost formovacího písku pro vzduch a přidejte výfukové kanály;

(3) Zvyšte teplotu lití;

(4) Vyčistěte oblast nalévací nádoby.