Tijekom procesa proizvodnje odljevaka, neki odljevci su daleko od dna i bočnih površina cijevi, a pore će se pojaviti nakon grube obrade. Pore su nepravilni krugovi promjera oko ∅3-6 mm. Neke rupe sadrže zrnastu ili praškastu trosku. Kako bi se riješila ova vrsta nedostataka pora, proces obično usvaja metode kao što su ravno okomito izlijevanje, ravno nagnuto izlijevanje, postavljanje više ventilacijskih otvora i promjena površinskog suhog pješčanog kalupa u suhi pješčani kalup, ali ove mjere još uvijek ne mogu eliminirati ovu vrstu defekti. Nakon dugog razdoblja promatranja i analize, mislimo da je ova vrsta pora uzrokovana niskokvalitetnim rastaljenim željezom prvog toka koje sadrži veliku količinu metalnih inkluzija s niskim talištem, koji reagiraju s ugljikom tijekom skrućivanja stvarajući reaktivne pore.
1. Razlog zašto rastaljeno željezo u prvom protoku lako uzrokuje pore u odljevcima
Ova vrsta stvaranja pora ima sljedeće karakteristike:
(1) Bez obzira na to koristite li mokru plijesan, površinski suhu plijesan ili suhu plijesan, ova vrsta pora će se pojaviti.
(2) Lokacija pora je daleko od kanala i na dnu i sa strane mjesta izlijevanja.
(3) Općenito, pore se mogu pronaći nakon grube obrade, a veličina, oblik i boja pora približno su jednaki.
Vjerujemo da je to zato što rastaljeno željezo sadrži veliki broj metalnih uključaka niskog tališta. Ove inkluzije plutaju na površini rastaljenog željeza i teku u šupljinu s prvim rastaljenim željezom tijekom izlijevanja. Stoga je viskoznost prvog toka rastaljenog željeza visoka, a fluidnost slaba. Nije lako plutati s naknadnim protokom tekućine koja ulazi u šupljinu. Tijekom skrućivanja dolazi do sljedeće reakcije:
FeO C {1} Fe CO↑
Pritom se stvara plin CO. Budući da je preostali tekući metal u to vrijeme postao viskozan, a na metalu u blizini stijenke kalupa također se stvorila kora, CO mjehurići ne mogu glatko izaći, pa se CO pore formiraju na dnu i sa strane mjesta za izlijevanje. Površina ove pore je relativno glatka i ima metalni sjaj. Drugi razlog je visok sadržaj S i Mn u šarži. S u rastaljenom željezu reagira egzotermno s Mn u rastaljenom željezu u obliku FeS:
FeS + Mn → Fe + MnS + toplina
Kada je sadržaj MnS u troski relativno visok, MnS se lako otapa u troski koja sadrži FeO i MnO, što smanjuje talište troske ispod eutektičke temperature lijevanog željeza. Tijekom lijevanja, ući će u šupljinu kalupa s prvim mlazom rastaljenog željeza. Tijekom skrućivanja, prva struja rastaljenog željeza s troskom reagira s istaloženim grafitom stvarajući plin CO, koji vrlo vjerojatno stvara pore. Unutar takvih pora može se vidjeti zrnasta ili praškasta troska.
2. Mjere za rješavanje nedostataka pora
(1) Smanjite količinu Mn dodanog šarži bez smanjenja čvrstoće lijevanog željeza.
(2) Ako se sadržaj Mn ne može smanjiti, temperatura ulijevanja može se odgovarajuće povećati.
(3) Postavite vreću troske na kraj klizača za ispuštanje prve struje rastaljenog željeza.
(4) Postavite vreću za skupljanje troske na mrtvi kut kalupa za lijevanje kako biste omogućili prvom protoku rastaljenog željeza da uđe u vreću za skupljanje troske.
Postigli smo određeni napredak u razumijevanju uzroka stvaranja pora i istraživanju rješenja. Međutim, složenost procesa lijevanja određuje da još uvijek postoje mnoge nepoznanice koje čekaju da budu istražene u ovom području. Uz kontinuirani razvoj znanosti o materijalima i metalurške tehnologije, očekuje se da ćemo u budućnosti, uz pomoć naprednijih metoda detekcije, kao što je in-situ praćenje sastava rastaljenog željeza i reakcijskog procesa u stvarnom vremenu, moći dodatno produbiti naše razumijevanje odnosa između rastaljenog željeza prvog protoka i stvaranja pora. U isto vrijeme, inteligentna oprema za lijevanje i algoritmi za optimizaciju procesa također mogu donijeti nove prilike za potpuno uklanjanje takvih nedostataka pora, što će uvelike promicati razvoj industrije lijevanja prema visokoj kvaliteti i visokoj učinkovitosti.
