Анализа дефекта ливења у вези са филтрацијом течних метала и њихове противмере

1. Дефекти, узроци и противмере изазване филтерима

2. Дефект укључивања шљаке

1. Различите легуре за ливење у течном стању ће произвести инклузије током процеса топљења и сипања. Металне инклузије се могу поделити у две категорије према њиховом извору:

(1) Стране инклузије. Они потичу од ерозије облога пећи, ватросталних материјала лонца, шљаке настале реакцијом шљаке или ваздуха, ерозије песка за калуповање или ерозије било ког другог материјала у контакту са растопљеним металом;

(2) Интринзичне инклузије. Ова врста инклузије настаје реакцијама у топљењу метала, као што су инклузије магнезијума и сумпора. Инклузије магнезијума и сумпора се формирају реакцијом у растопљеном гвожђу након што се легура магнезијум-силицијум-гвожђе додаје током процеса сфероидизације.

2. Узроци инклузија шљаке
(1) Силицијум: Силицијум оксиди су такође главна компонента инклузија шљаке, тако да садржај силицијума треба смањити што је више могуће; (2) Сумпор: Сулфиди у растопљеном гвожђу су један од главних разлога за дефекте инклузије шљаке у деловима нодуларног гвожђа. Тачка топљења сулфида је нижа од оне растопљеног гвожђа. Током очвршћавања растопљеног гвожђа, сулфиди ће се таложити из растопљеног гвожђа, повећавајући вискозитет растопљеног гвожђа, што отежава плутање шљаке или металних оксида у растопљеном гвожђу. Стога, када је садржај сумпора у растопљеном гвожђу превисок, инклузије шљаке се лако формирају у ливењу. Садржај сумпора у бази нодуларног гвожђа треба контролисати испод 0.06%. Када је између 0.09% и 0,135%, дефекти инклузије шљаке ливеног гвожђа ће се нагло повећати;

(3) Ретке земље и магнезијум: последњих година студије су показале да су инклузије шљаке углавном узроковане оксидацијом елемената као што су магнезијум и ретке земље, тако да преостали магнезијум и ретке земље не би требало да буду превисоке;

(4) Температура изливања: Када је температура изливања прениска, оксиди метала у растопљеном металу тешко могу да испливају на површину због високог вискозитета растопљеног метала и остају у растопљеном металу; када је температура превисока, шљака на површини растопљеног метала постаје сувише ретка и тешко се уклања са површине течности и често се улива у калуп са растопљеним металом. У стварној производњи, прениска температура изливања је један од главних узрока укључивања шљаке;

(5) Систем за изливање: Систем за изливање треба да буде разумно дизајниран и да има функцију блокирања шљаке тако да растопљени метал може глатко да испуни калуп и избегне прскање и турбуленције;

(6) Песак за калуповање: Ако постоји вишак песка или премаза који се држи површине песка за обликовање, они се могу комбиновати са оксидима у растопљеном металу и формирати шљаку, што доводи до инклузија шљаке. Збијеност пешчаног калупа је неуједначена, а површина зида калупа са малом компактношћу лако кородира растопљеним металом и формира једињења ниске тачке топљења, што доводи до инклузија шљаке у ливењу.

3. Мере за спречавање укључивања шљаке

(1) Контролишите састав растопљеног гвожђа: смањите садржај сумпора у растопљеном гвожђу што је више могуће (<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) Процес топљења: Покушајте да повећате температуру растопљеног метала из пећи и оставите да одстоји неко време како бисте олакшали плутање и агрегацију неметалних инклузија. Очистите шљаку на површини растопљеног гвожђа и ставите средство за покривање (перлит, дрвени пепео, итд.) на површину растопљеног гвожђа да бисте спречили оксидацију растопљеног гвожђа. Изаберите одговарајућу температуру изливања, пожељно не мању од 1350 степени;

(3) Систем за изливање треба да обезбеди несметан проток растопљеног гвожђа, а врећу за сакупљање шљаке и пенасти керамички филтер треба инсталирати да блокирају шљаку;

(4) Компактност калупа треба да буде уједначена, а снага довољна; песак у калупу треба да се одува при склапању калупа.

3. Дефект порозности

1. Порозност је обично уобичајени недостатак у одливцима, који често представља висок удео отпада од ливења.

У савременим условима производње, реактивне поре и падавине су релативно ретке, а чешће су инвазивне поре. Следи анализа инвазивних пора:

2. Узроци пора

(1) Издувни гас шупљине је недовољан и укупна површина попречног пресека издувних гасова је премала;

(2) Ниска температура изливања;

(3) Брзина сипања је сувише мала; растопљено гвожђе не испуњава глатко калуп и укључен је гас;

(4) Садржај влаге у песку за обликовање је превисок; садржај пепела у песку за обликовање је висок, а песак за калуповање има слабу пропустљивост ваздуха;

(5) Неправилан дизајн система за изливање доводи до увлачења гаса у растопљено гвожђе;

(6) Инокулант није осушен и величина честица је неодговарајућа; растопљено гвожђе није потпуно очишћено, а шљака није блокирана током сипања, што узрокује порозност шљаке;

(7) Неуспех да се ватра запали на време при изливању.

3. Мере за спречавање пора

(1) Довољан број клинова за вентилацију или издувних плоча одговарајућих попречних пресека је постављен на вишим позицијама на моделу. Обично, попречни пресек издувних гасова треба да буде око 1.5-1.8 пута укупна површина попречног пресека улаза;

(2) Систем за изливање треба поставити по полуотвореном и полузатвореном принципу, а у канал за изливање треба додати филтерски уређај од пенасте керамике. Пенасти керамички филтер има ефекат исправљања, а растопљено гвожђе је релативно стабилно приликом пуњења калупа и неће утицати на калуп или производити прскање или увучени гас. Величина попречног пресека система за изливање је прикладнија када се израчуна на основу брзине изливања од 8-10кг/с;

(3) Температура топљења растопљеног гвожђа не би требало да буде нижа од 1500 степени, а температура изливања завршне кутије треба да се контролише на око 1400 ~ Ц током ручног сипања (може се подесити на одговарајући начин у зависности од величине и дебљине зида ливење). Најбоље је користити аутоматско изливање, а грешка температуре сипања треба да буде унутар 20 степени;

(4) За добар систем за прераду песка погодан за калуповање под високим притиском, садржај влаге у песку за калуповање треба контролисати на 2.8-3.2%, степен сабијања треба да буде између 36-42% , а јачина температуре и притиска треба да достигне 180-220 кпа (све се односе на узорковање и тестирање на машини за калуповање). Да би се постигли ови показатељи, потребно је пратити садржај пепела у песку за калуповање, количину додатих помоћних материјала, одговарајућу оригиналну величину честица песка, температуру циркулационог песка и ефикасност мешања песка;

(5) Обратите пажњу на уклањање шљаке растопљеног гвожђа, блокирање шљаке и паљење током изливања и сушења инокуланта.
 

4. Дефекти хладног затварања
 

1. Узроци дефекта хладног затварања
 

(1) Температура изливања је прениска и капацитет пуњења растопљеног гвожђа постаје слаб;

(2) Пропустљивост ваздуха пешчаног калупа је лоша, притисак гаса у песку је превисок, а растопљено гвожђе не може испунити калуп на време;

(3) Дизајн система за затварање је неразуман, а површина попречног пресека клизника и унутрашњег клизника је мала;

(4) Остаци се лепе на чашу за изливање, што доводи до пада температуре сипања.

2. Противмере за дефекте хладног затварања
 

(1) Оптимизујте дизајн система за изливање, повећајте површину керамичког филтера од пене и повећајте брзину протока растопљеног гвожђа;

(2) Побољшајте ваздушну пропусност песка за обликовање и додајте издувне канале;

(3) Повећајте температуру ливења;

(4) Очистите област чаше за сипање.