Načelo očvršćivanja izgubljenih ventila od lijevanih pjenastih čeličnih ventila temelji se na postupku čvrstog lijevanja. Kroz isparavanje i nestanak uzorka pjene, čelična tekućina se ispunjava i učvršćuje. Njegov temeljni princip sličan je onome tradicionalnog lijevanja pijeska, ali zbog karakteristika procesa (bez šupljine, okruženja negativnog tlaka), postoji jedinstveni mehanizam u procesu skraćenja.
1. Karakteristike punjenja izgubljenog čelika od lijevane pjene su sljedeće:
Morfologija punjenja: rastaljeni metal ulazi u "šupljinu" iz unutarnjeg kanala za ulijevanje, a prednji rub teče naprijed u obliku ventilatora. Pod djelovanjem gravitacije oblik prednjeg ruba mijenja se, ali sveukupni napreduje od unutarnjeg kanala za ulijevanje. Kad je temperatura rastaljenog metala visoka, gustoća uzorka je niska, a brzina punjenja brza, ukupna brzina napredovanja je brza. Postoji sloj visokog - tlačnog zračnog jaza formiranog isparavanjem uzorka na kontaktnoj granici između rastaljenog metala i uzorka, a njegova debljina i tlak zraka variraju s mnogim čimbenicima.
Morfologija turbulencije i efekt pričvršćivanja na zidu: punjenje rastopljenog metala je u turbulentnom stanju, s neurednim oblikom. Ukupni ventilator - oblik luka u obliku vrlo se razlikuje od punjenja bez negativnog tlaka. Oblik grebena pila je očit, a naknadni rastopljeni metal može se pomiješati s plinom i stranim tvarima. Komora negativnog tlaka oko kutije pijeska stvara negativan tlak, što uzrokuje da metalna tekućina stvara efekt pričvršćivanja zida. Brzina punjenja središta i vanjska strana lijevanja je različita. Prednja strana u obliku U - formira se brzo. Metalna tekućina izvan lijevanja brzo se učvršćuje da tvori U - u obliku "šupljine" zatvorenog ohlađenim čvrstim slojem. Metalna tekućina u srednjem dijelu ispunjava kalup polako prema gore, što rezultira začepljenjem pražnjenja plina u srednjem kalupu.
Pod utjecajem materijala i strukture kalupa: Pjena za pjevanje ima veći gradijent gustoće od površine do središta, a protok prednjeg dijela tekućeg metala je konveksni. Geometrijski oblik i struktura kalupa također će utjecati na uzorak protoka. Uzorak protoka punjenja pravokutnih odljeva je konveksniji od cilindričnih odljeva, a uzorak protoka debelih zidnih odljeva je konveksniji od onog u odljevanjima tankih zidova. Uzorak protoka odljeva s rupama ili nagle promjene geometrije nije stabilan. Kad postoje rupe za zračne vodilice, uzorak protoka tekućeg metala je više konveksan tijekom punjenja.
Povezano sa sustavom za ulijevanje: za sustav za ulijevanje, kada se koristi čvrsta spruga, rastopljeni metal općenito prvo ispunjava gornju smreku, dok šuplja spruga prvo ispunjava donju smreku.
2. Karakteristike postupka učvršćivanja izgubljenih ventila od lijevane pjene od lijevanih pjena
Na postupak očvršćivanja izgubljenih ventila od lijevanog od lijevanih pjena utječu karakteristike procesa (poput negativnog tlaka, kalupa suhog pijeska, ostatka pjene) i strukture ventila (složena unutarnja šupljina, neravnomjerna debljina stijenke, više toplinskih čvorova), pokazujući sljedeće karakteristike:
1. Metoda očvršćivanja: uglavnom sloj - po - Učvršćivanje sloja, Lokalno očvršćivanje paste
Formiranje sloja površinskog hlađenja:
Kad visoki - temperaturna rastaljenog čelika kontaktira kalup pijeska obložen vatrostalnim premazom, zbog toplinske provodljivosti sloja premaza (poput kvarcnog praha + veziva) i suhog pijeska, površina kastinga brzo se hladi, formirajući finu -.
Zalijepite tendencija očvršćivanja:
Debela - zidna površina ventila (poput središta prirubnice i tijela ventila) sklona je "tekućini + kruti" suživot očvršćivanja paste zbog sporog rasipanja topline. Ako je skupljanje nedovoljno, mogu se formirati šupljine i skupljanje.
Kontrola sekvencijalnog očvršćivanja je teška:
Izgubljena pjena nema tradicionalni uzgoj i oslanja se na gradijent rashladnog rashladnog stanja trkača, ali složena unutarnja šupljina (poput diska ventila i kanala protoka) dovodi do neravnomjerne raspodjele toplinskog protoka, što otežava postizanje ideala "od tankog zida do debelog zida" usmjerenog učvršćivanja.
2. Brzina hlađenja: regulirana karakteristikama negativnog tlaka i pijeska
Negativni tlak pojačava rasipanje topline:
Negativni tlak kutije s pijeskom (0,03 ~ 0,06MPa) povećava kompaktnost suhog pijeska, čini kontakt između čestica pijeska bliže i poboljšava toplinsku vodljivost. Konkretno, ima značajan učinak hlađenja na vanjski sloj lijevanja, što može skratiti vrijeme očvršćivanja za oko 10%~ 20%.
Razlike u učincima premaza:
Kada premaz ima veliku propusnost zraka, izravna izmjena topline između rastaljenog čelika i kalupa pijeska je jaka, a brzina hlađenja je brza;
Kad je sloj premaza gust ili je propusnost zraka niska, formira se "toplinski izolacijski sloj", što odlaže toplinsko rasipanje i lako dovodi do sporog učvršćivanja debelih zidova.
Strukturno osjetljivo hlađenje:
Tanki - zidni dijelovi ventila (poput površine brtvljenja sjedala ventila) brzo se hlade i skloni su stvaranju tvrdih i lomljivih struktura poput martenzita; Debeli i veliki dijelovi se hlade polako, koji mogu proizvesti grubi ferit ili biser, a performanse treba poboljšati podešavanjem sastava legure (poput dodavanja ni, mo) ili posta - zavarivanja toplinske obrade.
3. Karakteristike hranjenja skupljanja: Ovisi o dizajnu trkača i krutosti kalupa za pijesak
Nema - Sustav hranjenja uspona na uspon:
Izgubljena pjena koristi gravitaciju rastopljenog čelika i skupljanja za učvršćivanje za napajanje povećanjem veličine unutarnjeg trkača (30% ~ 50% veću od tradicionalnog postupka) ili postavljanjem trkača - tipa (koristeći trkača za produženje vremena hranjenja odstiranja).
Uloga rigidnosti kalupa pijeska:
Suhi pijesak ima visoku krutost nakon sabijanja, što može inhibirati skupljanje volumena i deformaciju lijevanja tijekom razdoblja očvršćivanja, ali nema učinka skupljanja na skupljanje tekućeg (prije ulijevanja u skrućivanje), a potrebno je osigurati da trkač ostane tekući prije učvršćivanja.
Poteškoće u kompenzaciji skupljanja na vrućim mjestima:
Vruće točke poput korijena prirubnice ventila i sjecišta unutarnje šupljine sklone su rupama za skupljanje zbog preuranjenog učvršćivanja kompenzacijskog kanala skupljanja. To se može postići:
Dodavanje hladnog željeza (poput kromitnog pijeska da se djelomično zamijeni kvarcni pijesak) kako bi se ubrzalo hlađenje vruće točke;
Korištenje stepenastog trkača za uvođenje rastopljenog čelika u slojeve kako bi se proširio put kompenzacije skupljanja.
4. Tendencija oštećenja: Pore, šupljine skupljanja i neujednačena struktura
Poroznost i uključivanje šljake:
Ako se CO, H₂ i ostali plinovi generiraju pirolizom pjenastih kalupa ne ispuštaju se u vremenu (loša propusnost premaza ili nedovoljno negativnog tlaka), oni mogu napasti rastopljeni čelik da formiraju pore;
Tekući ostaci (polistiren oligomer) pridržava se površine lijevanja i tvori oštećenja bora (valoviti ili šljaka - poput) nakon učvršćivanja.
Skupljanje/poroznost:
Kad se debelo - zidno područje učvršćuje u stanju paste, ako trkač nije dovoljno nadoknađen za skupljanje ili se kalup pijeska neravnomjerno ohladi, lako je formirati raspršeno skupljanje ili koncentrirano skupljanje unutar lijeva. Potrebno je optimizirati položaj i veličinu trkača putem simulacije ** SOLIFIKACIJE (poput Procast **).
Strukturna heterogenost:
Sloj površinskog hlađenja i struktura jezgre vrlo su različiti (fini kristali u sloju hladnoće u odnosu na grube kristale u jezgri), što rezultira neravnim mehaničkim svojstvima;
Lokalna segregacija ugljika (proizvodnja ugljika raspadanjem pjene) može povećati sadržaj ugljika na površini, formirajući karburizirani sloj, što utječe na otpornost na koroziju.
5. ključne točke kontrole procesa
Optimizacija premaza:
Koristite visoko propusne prevlake (kao što je vez za boksit + fosfat), s debljinom kontroliranom na 1,5 ~ 3 mm, uzimajući u obzir i otpornost na požar i učinkovitost pražnjenja plina.
Negativni tlak i parametar ulijevanja podudaranja:
Tanki - zidni ventili: povećajte negativni tlak (0,05 ~ 0,06MPA) + brzo izlijevanje, ojačajte sloj hladnoće i smanjite zadržavanje plina;
Debeli - zidni ventili: smanjiti negativni tlak (0,03 ~ 0,04MPA) + sporo ulijevanje, produžite vrijeme kompenzacije skupljanja.
Hlađenje i toplinska obrada:
Nakon učvršćivanja, održavajte negativni tlak dok se ne dovrši čvrsto skupljanje lijevanja (izbjegavajte kretanje kalupa i pukotine pijeska);
Upotrijebite žarenje (ublažavanje napona) ili normalizirajte (usavršavanje strukture) toplinskog obrade za poboljšanje ukupnih mehaničkih svojstava.
Sažetak
Proces očvršćivanja izgubljenih ventila od lijevanog od lijevanog pjene složen je postupak "Formiranje sloja hladnoće - zalijepiti SOLIFICIJA - Uredba o kompenzaciji skupljanja". Izazov jezgre leži u sekvencijalnoj kontroli očvršćivanja u složenoj strukturi i suzbijanju oštećenja uzrokovanih ostacima pjene **. Optimiziranjem propusnosti premaza, sustavu negativnog tlaka i dizajna trkača, u kombinaciji s tehnologijom simulacije skrijevanja, gustoća i ujednačenost liječenja mogu se učinkovito poboljšati kako bi se ispunili strogi zahtjevi ventila za kapacitet tlaka i otpornost na koroziju.
