Як вырашыць дэфект пяску ў вытворчасці шэрых чыгунных дэталяў з выкарыстаннем пясчанай тэхналогіі з плёнкай?

Сур'ёзная праблема, якая прытрымліваецца пяску ў вытворчасці 27 кг шэрага чыгуннага шківа, з выкарыстаннем плённага пясчанага пакрыцця - звычайны дэфект у працэсе ліцця. Клейкі пясок можа значна павялічыць нагрузку на ачыстку, пашкодзіць якасць адлівання паверхні, павялічыць выдаткі і нават можа прывесці да скраду ліццяў. Для вырашэння гэтай праблемы неабходна правесці сістэматычнае даследаванне і аптымізацыя з некалькіх аспектаў, такіх як сам пясок, параметры працэсу, расплаўленыя характарыстыкі жалеза, дызайн цвілі і эксплуатацыю. Ніжэй прыведзены падрабязныя рашэнні і меры:

1. Праблемы з якасцю з ламінаваным пяском - асноўнымі прычынамі:

a. Нізкая якасць сырога пяску: нізкае ўтрыманне SIO ₂ Змест/Высокія прымешкі: сырое пясок з нізкім утрыманнем SIO ₂ (напрыклад, <90%) або празмернымі прымешкамі, такімі як палявы шпат, слюда, шчолачы металічны аксіды і г.д., значна зніжае лэфрактарычнасць і лёгка расплавіць і раставаць пад дзеяннем высокатэмпературнага моста, вядзе да хімічнай пясчанай пясчанай. Неразумнае размеркаванне памераў часціц: Пясчаныя часціцы занадта грубыя (напрыклад,> 70 сетак), прамежкі паміж часціцамі пяску вялікія, а расплаўленае жалеза схільныя да пранікнення і ўтвараюць механічныя пясчаныя. Калі часціцы пяску занадта дробныя (напрыклад,> 140 сетак), хоць паверхня шчыльней, пранікальнасць дрэнная, а ціск газу ўнутры пясчанага ядра/цвілі ўзрастае, што на самай справе можа пагоршыць пранікненне расплаўленага жалеза альбо выклікаць сітаватасць. Дрэнная форма часціц: пясок з высокім вуглавым каэфіцыентам (палігональны) мае меншую шчыльнасць упакоўкі і больш высокую сітаватасць, чым круглы пясок, што робіць яго больш схільным да механічнай інфільтрацыі і пясчанага прыліпання.

нар. Недастатковая прадукцыйнасць смалы: Недастатковая ўтрыманне смалы або дрэнная якасць: Даданне смалы занадта нізкае (<1,8-2,2%), альбо сама смала мае нізкую цеплавую трываласць і дрэнную высокатэмпературную ўстойлівасць, не ў стане сфармаваць досыць моцны і шчыльны пласт коксу пад дзеяннем высокатэмпературнага расслабленага жалеза, каб эфектыўна ізаляваць жалеза. Няпоўнае лячэнне: Недастатковая тэмпература цвілі або час отвержденія падчас вырабу ядра можа прывесці да няпоўнага сшывання і отверждения смалы, нізкай трываласці пясчанай цвілі/ядра, а таксама лёгкага распаду і адмовы пры высокіх тэмпературах.

Як вырашыць яго ў фактычнай вытворчасці

Выберыце якасны сыры пясок: прыярытэтам варта надаваць сырой пяску з высокім утрыманнем SIO ₂ (≥ 97%), нізкімі прымешкамі, нізкім каэфіцыентам вуглавы (круглы або паўкруглы) і ўмераны памер часціц (рэкамендуецца сумесь 70/140 сеткі або 50/100 сеткі). Палепшыць прадукцыйнасць ламінаванага пяску: Павялічце ўтрыманне смалы: адпаведна павялічце колькасць фенольнай смалы, дададзенай (напрыклад, да 2,3-2,8%), каб забяспечыць адукацыю досыць тоўстай і бесперапыннай смалы. Даданне вогнетрывалых напаўняльнікаў: даданне дабавак, якія могуць палепшыць вогнетрыватасць і знізіць тэндэнцыю спякання да пакрытага пяску: парашок цырконія: найлепшы эфект, надзвычай высокая вогнетрыватасць (> 2000 ℃), але самая высокая кошт. Ён можа часткова замяніць першапачатковы пясок альбо выкарыстоўваць у якасці дабаўкі (5-20%). Храмітны парашок: высокая вогнетрыватасць, нізкі каэфіцыент цеплавога пашырэння і добрая ўстойлівасць да пранікнення металаў. Алівінскі парашок: добрая высокатэмпературная стабільнасць і ўстойлівасць да эрозіі шлакі шчолачнай дзындраў. Парашок з гліназёму з гліназёму з гліназёму/мулітавага парашка: паляпшае высокатэмпературную трываласць. Выкарыстоўвайце высокапрадукцыйную смалу: выберыце смалу, спецыяльна распрацаваную для ламінаванага пяску з высокай устойлівасцю да агню, высокай трываласці і нізкай выпрацоўкай газу (напрыклад, мадыфікаванай фенольнай смалы). Пераканайцеся, што дастатковую колькасць лячэння: строга кантралюйце параметры працэсу вырабу ядра (тэмпература цвілі звычайна паміж 220-260 ℃, а час отвержденія рэгулюецца ў залежнасці ад памеру пясчанага ядра), каб забяспечыць поўную вылечку смалы.

2. Прычыны пералівання сістэмы і параметры працэсу

a. Празмерная тэмпература залівання: шэры чыгун мае добрую цякучасць, а празмерная тэмпература залівання (напрыклад,> 1450 ℃) значна павысіць пранікальнасць расплаўленага жалеза да часціц пяску, абвастраючы адгезію пяску. Высокая тэмпература таксама з большай верагоднасцю пашкодзіць плёнку смалы.

нар. Празмерная хуткасць вылівання: празмерная хуткасць вылівання павялічвае сілу прамывання расплаўленага металу на сценцы паражніны, пашкоджвае цэласнасць пясчанай формы/паверхні ядра, павялічвае рызыку расплаўленай інфільтрацыі жалеза, а ціск газу таксама можа прыціснуць расплаўленае жалеза ў прабелы паміж пяшчанымі часціцамі.

c. Празмерная галоўка (вышыня залівання): празмерны статычны металічны ціск прымусіць расплаўлены жалеза больш лёгка пракрасціся ў пары паміж часціцамі пяску.

в. Уплыў расплаўленага складу жалеза: высокі вугляродны эквівалент (CE): утрыманне высокага вугляроду крэмнію (CE> 4,3-4,5) значна палепшыць цякучасць расплаўленага жалеза і павысіць яго пранікальнасць. Нізкае суадносіны MN/S: Калі ўтрыманне серы занадта высокае або ўтрыманне марганца недастаткова, утвараецца менш МН, што не спрыяе фарміраванню шчыльнай плёнкі аксіду/сульфіднай плёнкі на паверхні ліцця для прадухілення пранікнення. Рэкамендуецца кантраляваць суадносіны Mn/S паміж 8-12. Змест фосфару: высокі фосфар (р> 0,1%) паменшыць павярхоўнае нацяжэнне расплаўленага жалеза, павысіць змочванасць і спрыяе інфільтрацыі. Акісленне: празмернае акісленне расплаўленага жалеза можа вырабляць больш аксідных уключэнняў, што ўплывае на адукацыю ахоўнай плёнкі на паверхні.

Рашэнне - строга кантралюйце тэмпературу залівання: пры забеспячэнні поўнай напаўнення і пазбягання халоднай ізаляцыі паспрабуйце максімальна знізіць тэмпературу залівання. Для 27-кілаграмы шэрага чыгуннага шківа, які кантралюе тэмпературу залівання паміж 1360-1400 ℃ (рэгулюецца ў залежнасці ад таўшчыні сценкі, з ніжняй мяжой для тоўстых сцен) звычайна з'яўляецца магчымым мэтай. Тэрмометр павінен быць дакладна адкалібраваны! Аптымізаваць хуткасць залівання: прыняць гладкую і ўмераную хуткасць залівання. Падумайце, выкарыстоўваючы сістэму вылівання з буфернымі мяшкамі або ўвядзення ніжняй частцы, каб паменшыць непасрэдны ўплыў на паражніну формы. Паменшыце вышыню індэрара: забяспечваючы начынне, паспрабуйце паменшыць вышыню шклянкі спру, альбо выкарыстоўвайце прыступку. Аптымізаваць склад расплаўленага жалеза: пры выкананні механічных уласцівасцей (у асноўным трываласці) ліцця, адпаведна зніжайце эквівалент вугляроду (CE) (напрыклад, мэта CE = 4,0-4,2), асабліва ўтрыманне крэмнію. Пераканайцеся ў дастатковым суадносінах Mn/S (≥ 10): Адрэгулюючы суадносіны лому/жалеза альбо дадаючы жалеза марганца, пераканайцеся, што ўтрыманне марганца было дастатковым для нейтралізацыі серы і ўтварэння MNS. Кантралюйце акісленне расплаўленага жалеза: правядзіце папярэднюю лячэнне прышчэпкі печы (палепшыце марфалогію графіта, ускосна ўплываючы на паверхню), пазбягайце празмернага памешвання або працяглай высокатэмпературнай ізаляцыі, якая можа выклікаць акісленне.

3. Праблемы дызайну і эксплуатацыі пяску/пяску

a. Недастатковая кампактнасць пясчанай цвілі/ядра: недастатковая ціск на ўпырску ядра, дрэнная выхлапнасць цвілі або кароткі час упырску пяску прыводзяць да нізкай мясцовай кампактнасці пясчанай цвілі/ядра, высокай сітаватасці і лёгкай інфільтрацыі расплаўленым жалезам.

нар. Тэмпература цвілі занадта высокая: падчас пастаяннай вытворчасці тэмпература цвілі назапашваецца занадта высокай (> 280 ℃), выклікаючы мясцовае папярэдняе зацвярдзенне пяску да або падчас выбуху пяску, што ўплывае на агульную трываласць і аднастайнасць пясчанай формы.

c. Невыкарыстанае (альбо няправільна выкарыстоўваецца) пакрыццё для ліцця: неафарбаванае пакрыццё: для ліццяў з высокімі патрэбамі або ўчасткамі, схільнымі да адгезіі пяску, не ўжыванне пажару ўстойлівага да пажару вельмі рызыкоўна. Дрэнная якасць пакрыцця: нізкая ўстойлівасць да агню, дрэнная стабільнасць падвескі, тонкае пакрыццё або нераўнамернае пакрыццё. Недастатковая сушка: пакрыццё выліваецца перад тым, як цалкам высахнуць, і вада выпараецца пры высокіх тэмпературах, ствараючы ціск, які можа падштурхнуць расплаўленае жалеза ў прамежку паміж пясчанымі часціцамі альбо прымусіць пакрыццё лупіцца.

в. Выдаленне цвілі/апрацоўка пашкоджанняў: пясчаная форма/ядро натыкаецца падчас працэсу выдалення цвілі, апрацоўкі і асноўнага зборкі, што прыводзіць да мясцовай расслабленасці або пашкоджання паверхні.

е. Няправільная канструкцыя становішча спрве: Sprue непасрэдна звернута да сценкі паражніны або тонкай сцяны, у выніку чаго хутка хутка расплаўлены жалеза непасрэдна прамыць паверхню пясчанай формы/стрыжня.

Рашэнне - Аптымізацыя працэсу вырабу ядра: забеспячэнне дастатковага ціску ўпырску пяску і ўтрымання часу, каб пераканацца, што пясчаная цвіль/ядро будзе кампактнай і аднастайнай. Рэгулярна чысціце і падтрымлівайце форму, каб забяспечыць гладкія выхлапныя заглушкі. Кіруйце тэмпературай цвілі, і пры неабходнасці дадайце прылады астуджэння тэмпературы цвілі (напрыклад, каналы астуджэння вады) або пашырыце вытворчы цыкл. Абавязковае выкарыстанне якасных вогнетрывалых пакрыццяў і правільнага прымянення.