Analiza grešaka u lijevanju povezanih s filtracijom tekućeg metala i njihove protumjere

1. Kvarovi, uzroci i protumjere uzrokovani filtrima

2. Defekt inkluzije troske

1. Razne tekuće legure za lijevanje stvarat će inkluzije tijekom procesa taljenja i lijevanja. Metalne inkluzije mogu se podijeliti u dvije kategorije prema njihovim izvorima:

(1) Strani uključci. Dolaze od erozije obloga peći, vatrostalnih materijala lonca, troske nastale reakcijom troske ili zraka, erozije kalupnog pijeska ili erozije bilo kojeg drugog materijala u dodiru s rastaljenim metalom;

(2) Intrinzične inkluzije. Ova vrsta inkluzija nastaje reakcijama u talini metala, kao što su inkluzije magnezija i sumpora. Magnezij-sumporne inkluzije nastaju reakcijom u rastaljenom željezu nakon dodavanja legure magnezij-silicij-željezo tijekom procesa sferoidizacije.

2. Uzroci inkluzija troske
(1) Silicij: Silicijevi oksidi također su glavna komponenta uključaka troske, tako da sadržaj silicija treba smanjiti što je više moguće; (2) Sumpor: Sulfidi u rastaljenom željezu jedan su od glavnih razloga za nedostatke inkluzije troske u dijelovima od nodularnog željeza. Talište sulfida niže je od tališta rastaljenog željeza. Tijekom skrućivanja rastaljenog željeza, sulfidi će se istaložiti iz rastaljenog željeza, povećavajući viskoznost rastaljenog željeza, što otežava plutanje troske ili metalnih oksida u rastaljenom željezu. Stoga, kada je sadržaj sumpora u rastaljenom željezu previsok, uključci troske lako se stvaraju u odljevku. Sadržaj sumpora u baznom željezu od nodularnog liva treba kontrolirati ispod 0.06%. Kada je između 0.09% i 0.135%, defekti inkluzije troske u lijevanom željezu će se naglo povećati;

(3) Rijetke zemlje i magnezij: Posljednjih godina studije su pokazale da su inkluzije troske uglavnom uzrokovane oksidacijom elemenata kao što su magnezij i rijetke zemlje, tako da ostatak magnezija i rijetkih zemalja ne bi trebao biti previsok;

(4) Temperatura izlijevanja: Kada je temperatura izlijevanja preniska, metalni oksidi u rastaljenom metalu teško mogu isplivati ​​na površinu zbog visoke viskoznosti rastaljenog metala i ostaju u rastaljenom metalu; kada je temperatura previsoka, troska na površini rastaljenog metala postaje prerijetka i teško ju je ukloniti s površine tekućine, te često teče u kalup s rastaljenim metalom. U stvarnoj proizvodnji, preniska temperatura izlijevanja jedan je od glavnih uzroka uključivanja troske;

(5) Sustav za izlijevanje: Sustav za izlijevanje treba biti razumno dizajniran i imati funkciju blokiranja troske tako da rastaljeni metal može glatko ispuniti kalup i izbjeći prskanje i turbulencije;

(6) Kalupni pijesak: Ako ima viška pijeska ili premaza koji se zalijepio za površinu kalupnog pijeska, oni se mogu spojiti s oksidima u rastaljenom metalu i formirati trosku, što rezultira uključcima troske. Kompaktnost pješčanog kalupa je neujednačena, a površinu stijenke kalupa niske zbijenosti lako korodira rastaljeni metal i stvara spojeve s niskim talištem, što rezultira uključcima troske u odljevku.

3. Mjere za sprječavanje uključivanja troske

(1) Kontrolirajte sastav rastaljenog željeza: smanjite sadržaj sumpora u rastaljenom željezu što je više moguće (<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 taljenja: pokušajte povećati temperaturu rastaljenog metala izvan peći i ostavite ga da stoji neko vrijeme kako bi se olakšalo plutanje i nakupljanje nemetalnih inkluzija. Očistite trosku na površini rastaljenog željeza i stavite sredstvo za prekrivanje (perlit, drveni pepeo, itd.) na površinu rastaljenog željeza kako biste spriječili oksidaciju rastaljenog željeza. Odaberite prikladnu temperaturu izlijevanja, po mogućnosti ne nižu od 1350 stupnjeva;

(3) Sustav za izlijevanje treba osigurati nesmetan protok rastaljenog željeza, a treba postaviti vreću za skupljanje troske i pjenasti keramički filtar za blokiranje troske;

(4) Kompaktnost kalupa treba biti ujednačena, a čvrstoća dovoljna; pijesak u kalupu treba otpuhati prilikom sastavljanja kalupa.

3. Defekt poroznosti

1. Poroznost je obično čest nedostatak u odljevcima, često čineći veliki udio otpada od odljevaka.

U suvremenim uvjetima proizvodnje reaktivne pore i taložne pore su relativno rijetke, a invazivne pore su češće. Slijedi analiza invazivnih pora:

2. Uzroci pora

(1) Ispuh šupljine je nedovoljan i ukupna površina poprečnog presjeka ispuha je premalena;

(2) Niska temperatura izlijevanja;

(3) Brzina izlijevanja je prespora; rastaljeno željezo ne ispunjava glatko kalup i uključen je plin;

(4) Sadržaj vlage u kalupnom pijesku je previsok; sadržaj pepela u kalupnom pijesku je visok i kalupni pijesak ima slabu propusnost zraka;

(5) Neodgovarajući dizajn sustava za izlijevanje uzrokuje uvlačenje plina u rastaljeno željezo;

(6) Inokulant nije osušen i veličina čestica je neprikladna; rastaljeno željezo nije u potpunosti očišćeno od troske, a troska nije blokirana tijekom izlijevanja, što uzrokuje poroznost troske;

(7) Nezapaljenje vatre na vrijeme tijekom izlijevanja.

3. Mjere za sprječavanje pora

(1) Na višim mjestima na modelu postavljen je dovoljan broj ventilacijskih klinova ili ispušnih ploča odgovarajućeg presjeka. Obično bi poprečni presjek ispuha trebao biti oko 1.5-1.8 puta ukupne površine poprečnog presjeka otvora;

(2) Izljevni sustav treba postaviti po poluotvorenom i poluzatvorenom principu, au izljevni kanal treba dodati pjenasto keramički filter uređaj. Pjenasti keramički filtar ima učinak ispravljanja, a rastaljeno željezo je relativno stabilno pri punjenju kalupa i neće utjecati na kalup ili proizvesti prskanje ili uvučeni plin. Veličina poprečnog presjeka sustava za izlijevanje je prikladnija kada se izračuna na temelju brzine izlijevanja od 8-10kg/s;

(3) Temperatura taljenja rastaljenog željeza ne smije biti niža od 1500 stupnjeva, a temperaturu lijevanja završne kutije treba kontrolirati na oko 1400 ~C tijekom ručnog lijevanja (može se odgovarajuće prilagoditi ovisno o veličini i debljini stijenke odljevak). Najbolje je koristiti automatsko izlijevanje, a pogreška temperature izlijevanja trebala bi biti unutar 20 stupnjeva;

(4) Za dobar sustav obrade pijeska prikladan za oblikovanje pod visokim tlakom, sadržaj vlage u kalupnom pijesku treba kontrolirati na 2.8-3.2%, stopa zbijanja treba biti između 36-42% , a temperatura i tlačna čvrstoća trebaju doseći 180-220kpa (sve se odnosi na uzorkovanje i ispitivanje na stroju za kalupljenje). Da bi se postigli ovi pokazatelji, potrebno je pratiti sadržaj pepela u kalupnom pijesku, količinu dodanih pomoćnih materijala, odgovarajuću izvornu veličinu čestica pijeska, temperaturu cirkulirajućeg pijeska i učinkovitost miješanja pijeska;

(5) Obratite pozornost na uklanjanje troske rastaljenog željeza, blokiranje troske i paljenje tijekom izlijevanja i sušenje inokulanta.
 

4. Defekti hladnog zatvaranja
 

1. Uzroci kvarova hladnog zatvaranja
 

(1) Temperatura izlijevanja je preniska i kapacitet punjenja rastaljenog željeza postaje slab;

(2) Propusnost zraka pješčanog kalupa je loša, tlak plina u pijesku je previsok, a rastaljeno željezo ne može ispuniti kalup na vrijeme;

(3) Dizajn sustava zatvarača je nerazuman, a površina poprečnog presjeka klizača i unutarnjeg klizača je mala;

(4) Ostaci se lijepe na posudu za izlijevanje, uzrokujući pad temperature izlijevanja.

2. Protumjere za kvarove hladnog zatvaranja
 

(1) Optimizirati dizajn sustava za izlijevanje, povećati površinu pjenastog keramičkog filtra i povećati brzinu protoka rastaljenog željeza;

(2) Poboljšajte propusnost zraka kalupnog pijeska i dodajte ispušne kanale;

(3) Povećajte temperaturu lijevanja;

(4) Očistite područje čaše za izlijevanje.