تجزیه و تحلیل عیوب ریخته گری مربوط به فیلتراسیون فلز مایع و اقدامات متقابل آنها

1. عیوب، علل و اقدامات متقابل ناشی از فیلترها

2. عیب ورود سرباره

1. آلیاژهای مختلف ریخته گری مایع در طول فرآیند ذوب و ریختن، آخال تولید می کنند. اجزاء فلزی را می توان با توجه به منابع آنها به دو دسته تقسیم کرد:

(1) اجزاء خارجی. آنها از فرسایش آسترهای کوره، مواد نسوز ملاقه، سرباره تشکیل شده در اثر واکنش سرباره یا هوا، فرسایش ماسه قالب گیری، یا فرسایش هر ماده دیگری در تماس با فلز مذاب به وجود می آیند.

(2) اجزاء ذاتی. این نوع آخال در اثر واکنش‌هایی در مذاب فلز مانند آخال‌های منیزیم-گوگرد ایجاد می‌شود. پس از افزودن آلیاژ منیزیم-سیلیکون-آهن در طی فرآیند کروی شدن، آخال های منیزیم-گوگرد از واکنش در آهن مذاب تشکیل می شوند.

2. علل درجات سرباره
(1) سیلیکون: اکسیدهای سیلیکون نیز جزء اصلی اجزاء سرباره هستند، بنابراین محتوای سیلیکون باید تا حد امکان کاهش یابد. (2) گوگرد: سولفیدهای موجود در آهن مذاب یکی از دلایل اصلی عیوب ورود سرباره در قطعات آهن شکل پذیر هستند. نقطه ذوب سولفیدها کمتر از نقطه ذوب آهن مذاب است. در طول انجماد آهن مذاب، سولفیدها از آهن مذاب رسوب می‌کنند و ویسکوزیته آهن مذاب را افزایش می‌دهند و باعث می‌شود سرباره یا اکسیدهای فلزی در آهن مذاب شناور شوند. بنابراین، هنگامی که محتوای گوگرد در آهن مذاب بیش از حد بالا باشد، آخال های سرباره به راحتی در ریخته گری تشکیل می شود. میزان گوگرد آهن پایه چدن داکتیل باید کمتر از 0 کنترل شود.06%. هنگامی که بین 0.09% و 0.135% باشد، عیوب ورود سرباره چدن به شدت افزایش می یابد.

(3) خاکی کمیاب و منیزیم: در سال های اخیر، مطالعات نشان داده است که ذرات سرباره عمدتاً ناشی از اکسیداسیون عناصری مانند منیزیم و خاک کمیاب است، بنابراین منیزیم باقیمانده و خاک کمیاب نباید خیلی زیاد باشد.

(4) دمای ریختن: هنگامی که دمای ریختن خیلی پایین است، اکسیدهای فلزی در فلز مذاب به سختی به سطح شناور می شوند، زیرا ویسکوزیته بالای فلز مذاب است و در فلز مذاب باقی می ماند. هنگامی که دما خیلی بالا باشد، سرباره روی سطح فلز مذاب بسیار نازک شده و به سختی از سطح مایع جدا می شود و اغلب همراه با فلز مذاب به داخل قالب می ریزد. در تولید واقعی، دمای بسیار پایین ریختن یکی از دلایل اصلی ورود سرباره است.

(5) سیستم ریختن: سیستم ریختن باید به طور معقولی طراحی شده و دارای عملکرد مسدود کننده سرباره باشد تا فلز مذاب بتواند قالب را به آرامی پر کند و از پاشش و آشفتگی جلوگیری کند.

(6) ماسه قالب گیری: اگر ماسه یا پوشش اضافی به سطح ماسه قالب گیری چسبیده باشد، می توانند با اکسیدهای موجود در فلز مذاب ترکیب شوند تا سرباره ایجاد کنند و در نتیجه سرباره وارد شود. فشردگی قالب ماسه ناهموار است و سطح دیواره قالب با فشردگی کم به راحتی توسط فلز مذاب خورده می شود و ترکیبات با نقطه ذوب پایین را تشکیل می دهد و در نتیجه سرباره در ریخته گری ایجاد می شود.

3. اقدامات برای جلوگیری از ورود سرباره

(1) ترکیب آهن مذاب را کنترل کنید: میزان گوگرد موجود در آهن مذاب را تا حد امکان کاهش دهید.<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) فرآیند ذوب: سعی کنید دمای فلز مذاب را از کوره افزایش دهید و اجازه دهید مدتی بماند تا شناور شدن و تجمع اجزای غیر فلزی تسهیل شود. سرباره روی سطح آهن مذاب را تمیز کرده و یک ماده پوششی (پرلیت، خاکستر چوب و ...) روی سطح آهن مذاب قرار دهید تا از اکسید شدن آهن مذاب جلوگیری شود. دمای ریختن مناسب، ترجیحاً کمتر از 1350 درجه را انتخاب کنید.

(3) سیستم ریختن باید جریان صاف آهن مذاب را تضمین کند و یک کیسه جمع آوری سرباره و یک فیلتر سرامیکی فوم باید برای مسدود کردن سرباره نصب شود.

(4) فشردگی قالب باید یکنواخت و استحکام کافی باشد. هنگام مونتاژ قالب باید شن و ماسه داخل قالب بادیده شود.

3. نقص تخلخل

1. تخلخل معمولاً یک نقص رایج در ریخته گری است که اغلب بخش بالایی از ضایعات ریخته گری را تشکیل می دهد.

در شرایط تولید مدرن، منافذ واکنشی و منافذ بارشی نسبتاً نادر هستند و منافذ تهاجمی رایج تر هستند. در زیر تجزیه و تحلیل منافذ مهاجم است:

2. علل منافذ

(1) اگزوز حفره کافی نیست و سطح مقطع کل اگزوز بسیار کوچک است.

(2) دمای پایین ریختن؛

(3) سرعت ریختن خیلی آهسته است. آهن مذاب قالب را به آرامی پر نمی کند و گاز درگیر است.

(4) میزان رطوبت شن و ماسه قالب گیری خیلی زیاد است. محتوای خاکستر در ماسه قالب گیری زیاد است و ماسه قالب گیری نفوذ پذیری هوا ضعیفی دارد.

(5) طراحی نادرست سیستم ریختن باعث می شود گاز به آهن مذاب کشیده شود.

(6) تلقیح خشک نشده و اندازه ذرات نامناسب است. آهن مذاب به طور کامل تخلیه نشده است و سرباره در هنگام ریختن مسدود نمی شود و باعث تخلخل سرباره می شود.

(7) شعله ور نشدن به موقع آتش در هنگام ریختن.

3. اقدامات برای جلوگیری از منافذ

(1) تعداد کافی پین هواکش یا صفحات اگزوز با مقاطع عرضی مناسب در موقعیت های بالاتر روی مدل تنظیم شده است. معمولاً سطح مقطع اگزوز باید حدود 1.{4}}.8 برابر کل سطح مقطع ورودی‌ها باشد.

(2) سیستم ریختن باید بر اساس اصل نیمه باز و نیمه بسته تنظیم شود و یک دستگاه فیلتر سرامیکی فوم باید در کانال ریختن اضافه شود. فیلتر سرامیکی فوم دارای اثر یکسو کننده است و آهن مذاب در هنگام پر کردن قالب نسبتاً پایدار است و بر قالب تأثیر نمی گذارد یا پاشیده شدن یا گاز حباب ایجاد نمی کند. اندازه مقطع سیستم ریختن زمانی مناسب تر است که بر اساس سرعت ریختن 8-10 کیلوگرم در ثانیه محاسبه شود.

(3) دمای ذوب آهن مذاب نباید کمتر از 1500 درجه باشد و دمای ریختن جعبه نهایی باید در حدود 1400 ~ C در حین ریختن دستی کنترل شود (بسته به اندازه و ضخامت دیواره می توان آن را به طور مناسب تنظیم کرد. ریخته گری). بهتر است از ریختن خودکار استفاده شود و خطای دمای ریختن باید در 20 درجه باشد.

(4) برای یک سیستم پردازش شن و ماسه خوب و مناسب برای قالب گیری با فشار بالا، میزان رطوبت ماسه قالب گیری باید در 2.8-3.2% کنترل شود، میزان تراکم باید بین 36-42% باشد. ، و دما و قدرت فشار باید به 180-220kpa برسد (همه به نمونه‌برداری و آزمایش در دستگاه قالب‌گیری اشاره دارند). برای دستیابی به این شاخص ها، لازم است محتوای خاکستر ماسه قالب گیری، مقدار مواد کمکی اضافه شده، اندازه ذرات ماسه اصلی مناسب، دمای ماسه در گردش و راندمان اختلاط شن و ماسه نظارت شود.

(5) به حذف سرباره آهن مذاب، انسداد سرباره و احتراق در حین ریختن و خشک کردن ماده تلقیحی توجه کنید.
 

4. نقص بسته سرد
 

1. علل نقص سرد بسته
 

(1) دمای ریختن خیلی کم است و ظرفیت پر کردن آهن مذاب ضعیف می شود.

(2) نفوذپذیری هوای قالب ماسه ضعیف است، فشار گاز در ماسه خیلی زیاد است و آهن مذاب نمی تواند قالب را به موقع پر کند.

(3) طراحی سیستم دروازه غیر منطقی است و سطح مقطع دونده و دونده داخلی کوچک است.

(4) باقی مانده ها به فنجان ریختن می چسبند و باعث کاهش دمای ریختن می شوند.

2. اقدامات متقابل برای نقص در بسته سرد
 

(1) طراحی سیستم ریختن را بهینه کنید، مساحت فیلتر سرامیکی فوم را افزایش دهید و سرعت جریان آهن مذاب را افزایش دهید.

(2) نفوذپذیری هوای ماسه قالب گیری را بهبود بخشید و مجاری اگزوز را اضافه کنید.

(3) دمای ریخته گری را افزایش دهید.

(4) محل ریختن فنجان را تمیز کنید.