Апрацоўка моцнай сітаватасці ў цыліндрычных трубчастых пясчаных стрыжнях падчас вытворчасці дэталяў з каванага чыгуну з выкарыстаннем тэхналогіі фармавання з зялёнага пяску

Сёння мы прааналізуем выпадак дэфектаў сітаватасці, якія ўзнікаюць у пясчаным стрыжні з пакрыццём кампанента з каванага чыгуну. Матэрыял GGG40 вырабляецца з дапамогай вертыкальнай вытворчай лініі.

З-за цвёрдай вобласці ў ніжняй частцы пясчанага стрыжня адліўкі цяжка выпусціць газ унутр круглай трубкі адліўкі. Такім чынам, газ, які ўтвараецца пясчаным стрыжнем, "захопліваецца" ў зоне канчатковага зацвярдзення (гарачай кропцы) унутры адліўкі падчас працэсу зацвярдзення расплаўленага чыгуну і не можа плаўна выводзіцца. Ніжэй прыведзены падрабязныя прычыны фарміравання і сістэматычныя рашэнні:

Аналіз асноўнай прычыны: пік выкіду газу з пясчанага ядра не супадае з часам застывання расплаўленага жалеза. Калі пясчанае ядро ​​з пакрыццём сутыкаецца з высокатэмпературным расплаўленым жалезам, смалянае звязальнае хутка згарае і раскладаецца, утвараючы вялікую колькасць газу. Калі гэтыя газы не могуць быць выведзены плаўна, яны ўварвуцца ў расплаўленае жалеза і ўтвораць пары на канчатковай застылай паверхні.

рашэнне:

1. Аптымізуйце сам пясочны стрыжань (самае галоўнае!): паменшыце газаўтварэнне пясчанага стрыжня: праверце марку і мадэль пяску з пакрыццём, які вы выкарыстоўваеце. Рэкамендуецца перайсці на пясок з пакрыццём з нізкім узроўнем выкідаў газу, які звычайна выкарыстоўвае смалу і ацвярджальнік з нізкім узроўнем выкідаў газу. Палепшыце паветрапранікальнасць пясчанага стрыжня: звярніцеся да пастаўшчыка пяску з пакрыццём, каб адпаведным чынам знізіць патрабаванні да трываласці пясчанага стрыжня. Празмерная трываласць азначае, што дададзена вялікая колькасць смалы і высокае газаўтварэнне. Чым ніжэй трываласць, тым лепш, пры гэтым адпавядаюць патрабаванням да кладкі і ліцця. Праверце, ці не занадта высокая кампактнасць пясчанага стрыжня. Пры вырабе стрыжня ціск упырску пяску не павінен быць занадта высокім, каб пясчаны стрыжань не стаў празмерна шчыльным. Забяспечце плыўны выкід пясчаных стрыжняў: Пры вырабе пяшчаных стрыжняў неабходна зрабіць выцяжныя каналы! Для гэтага невялікага стрыжня дыяметрам 3 см некалькі невялікіх выцяжных адтулін можна пракалоць у цэнтры пясчанага стрыжня з дапамогай вентыляцыйнай іголкі, або папярэдне ўбудаваныя васковыя ніткі можна выкарыстоўваць для плаўлення і фарміравання выцяжных каналаў падчас залівання. Праверце зазор падганяння галоўкі стрыжня з пяском, каб пераканацца, што выпускны канал на галоўцы стрыжня гладкі і бесперашкодны, што дазваляе газу бесперашкодна выходзіць праз галоўку стрыжня ў форму або сістэму выпуску пяску.

2. Паслядоўнасць зацвярдзення і газавая пастка: каваны чыгун мае характарыстыкі зацвярдзення, падобныя на пасту, і ўнутраная частка застаецца ў вадкім стане на працягу доўгага часу пасля фарміравання абалонкі. Таўшчыня сценкі адліўкі аднастайная, але цэнтральная частка ўнутранай сценкі з'яўляецца зонай канчатковага застывання. Газ, які не можа быць выведзены, утварае высокі ціск унутры паражніны формы, і ў слабы момант, калі паверхня расплаўленага жалеза пачынае застываць (звычайна ўнутраная сценка сярэдняй і верхняй частак), ён урываецца ў метал, які ўсё яшчэ знаходзіцца ў вадкім стане. З-за пашырэння і ціску зацвярдзення графіту гэтыя газы ў канчатковым выніку «замыкаюцца» ў канчатковай зоне зацвярдзення, утвараючы падскурныя або інвазійныя пары.

3. Хімічныя ўласцівасці расплаўленага жалеза пагаршаюць сітуацыю: празмернае ўтрыманне рэшткавага магнію (Mg) можа павялічыць павярхоўнае нацяжэнне расплаўленага жалеза, што ўскладняе ўсплыванне і выхад бурбалак, якія ўварваліся. Вадкае акісленне жалеза (высокае ўтрыманне кіслароду) або няпоўная загрузка печы (іржа, масляныя плямы) павялічаць тэндэнцыю самаасаджэння пор, утвараючы сур'ёзныя пары разам з газамі, якія пранікаюць унутр.

2、 Сістэматычныя рашэнні павінны быць даследаваны і пратэставаны ў парадку ад першаснага да другаснага:

1. Аптымізацыя стрыжня пяску (самая прамая і эфектыўная мера) для памяншэння газаўтварэння: неадкладна звяжыцеся з пастаўшчыком пяску з пакрыццём і пераключыцеся на пясок з пакрыццём з нізкім утрыманнем газу. Гэты матэрыял спецыяльна распрацаваны для вырашэння такіх праблем шляхам выкарыстання спецыяльных смол і дабавак для памяншэння газаўтварэння і затрымкі пікавага газаўтварэння. Пераканайцеся, што выхлап пясчанага стрыжня абсалютна бесперашкодны (што вельмі важна!): Для пясчаных стрыжняў дыяметрам 30 мм неабходна ўсталяваць сістэму выцяжкі ў працэсе вырабу стрыжня. Лепшы спосаб: выкарыстоўвайце папярэдне ўбудаваны выхлапны дрот. У працэсе вырабу стрыжня ўбудоўваецца адна або некалькі васковых дротаў, якія плавяцца падчас ліцця, утвараючы ідэальны выпускны канал. Просты метад: устаўце вентыляцыйную адтуліну праз (або побач) з цэнтрам пясчанага стрыжня або з дапамогай вентыляцыйнай іголкі. Пераканайцеся, што гэтыя каналы падлучаны да галоўкі стрыжня. Аптымізуйце канструкцыю стрыжня: праверце становішча стрыжня ў форме, каб пераканацца, што зазор паміж стрыжнем і пясчанай формай не можа быць цалкам зачынены пасля размяшчэння пясчанага стрыжня, ​​які з'яўляецца апошнім каналам для выхаду газу за межы формы. Пры неабходнасці можна павялічыць зазор паміж стрыжневымі галоўкамі або зрабіць спецыяльныя выцяжныя прарэзы.

2. Аптымізацыя працэсу (рэгуляванне ўзаемадзеяння паміж расплаўленым жалезам і пясчаным стрыжнем) для павышэння тэмпературы залівання: гэта самая хуткая і эфектыўная часовая мера на месцы. Адпаведнае павышэнне тэмпературы залівання (напрыклад, 1380 °C → 1400-1420 °C) можа павялічыць час, на працягу якога расплаўленае жалеза застаецца вадкім, і даць больш часу для выхаду газу. Прымусьце паверхню пясчанага стрыжня спекацца хутчэй, каб утварыць "шкловатую" цвёрдую абалонку, не даючы глыбокай смале працягваць вылучаць газ. Увага: празмерная тэмпература можа выклікаць іншыя праблемы (напрыклад, наліпанне пяску), і неабходна знайсці кропку раўнавагі. Павялічце хуткасць залівання: скароціце час напаўнення, пазбягаючы турбулентнасці. Статычны ціск металу, які хутка ўстанаўліваецца, можа лепш душыць пранікненне газу і поўнае выцяканне газаў да ніжняга застывання. Забяспечце плаўную заліванне: прыміце сістэму залівання знізу, каб пазбегнуць прамой прамывання пясчанага ядра расплаўленым жалезам, паменшыць турбулентнасць і скручванне. 3. Кантроль плаўкі і чыгуннай вадкасці (каб ліквідаваць праблемы з сабой і пазбегнуць дадатковай абразы да траўмы) строга кантралюйце рэшткавы ўтрыманне магнію: празмерныя рэшткі Mg з'яўляюцца «каталізатарам» для пор. Пераканайцеся, што рэшткавае ўтрыманне Mg пасля апрацоўкі сфероидизацией знаходзіцца ў межах ніжняй мяжы, неабходнай для працэсу (напрыклад, 0,03% -0,04%), і не павінна быць занадта высокай. Выкарыстоўвайце чыстыя матэрыялы для апрацоўкі печы: выдаляйце сталёвы лом і перапрацаваныя матэрыялы з сур'ёзнымі плямамі іржы і алею і прадухіляйце іх раскладанне з адукацыяй газаў [H], [O] і CO. Старанна выдаліце ​​дзындра: перад апрацоўкай сфероидизацией і заліўкай дзындра павінна быць старанна выдалена, каб прадухіліць скачванне дзындры ў паражніну формы.

Рэзюмэ і рэкамендацыі па прыярытэтнасці дзеянняў

1. Першы прыярытэт (неадкладны агляд): Праверце, ці ёсць у пясчанага стрыжня выцяжны канал! Калі не, гэта праблема, якую трэба вырашыць у першую чаргу. Паспрабуйце закапаць васковыя ніткі або завязаць вентыляцыйныя адтуліны.

2. Другі прыярытэт (экспрэс-тэставанне): павялічце тэмпературу залівання на 20-30 °C і назірайце за паляпшэннем сітаватасці. Калі эфект значны, ён пераканаўча паказвае на праблему адукацыі газу ў пясчаным ядры.

3. Трэці прыярытэт (звязацца з пастаўшчыкамі): запытаць узоры пяску з нізкім узроўнем выкідаў з газавым пакрыццём для параўнальнага тэставання, якое часта з'яўляецца ключом да вырашэння праблемы.

4. Чацвёрты прыярытэт (выяўленне і запіс): праверце ўтрыманне рэшткавага Mg у жалезнай вадкасці пасля сфероидизации, каб пераканацца, што яно знаходзіцца ў разумна нізкім дыяпазоне.