Третман тешке порозности у цилиндричним цевастим језграма песка током производње делова од нодуларног гвожђа коришћењем технологије обликовања зеленог песка

Данас ћемо анализирати случај дефекта порозности који се јавља на обложеном пешчаном језгру компоненте нодуларног гвожђа. Материјал је ГГГ40, произведен помоћу вертикалне производне линије.

Због чврсте површине у доњем делу пешчаног језгра одливака, тешко је избацити гас унутар округле цеви одливака. Због тога је гас који ствара језгро песка „заробљено“ у области коначног очвршћавања (врућа тачка) унутар ливења током процеса очвршћавања растопљеног гвожђа и не може се глатко испуштати. У наставку су дати детаљни разлози за формирање и системска решења:

Анализа узрока језгра: Максимална емисија гаса из језгра песка не одговара времену очвршћавања растопљеног гвожђа. Када обложено језгро песка наиђе на растопљено гвожђе на високој температури, везиво од смоле ће брзо сагорети и разложити се, стварајући велику количину гаса. Ако се ови гасови не могу несметано испуштати, они ће упасти у растопљено гвожђе и формирати поре на коначној очврснутој површини.

решење:

1. Оптимизујте само језгро песка (што је најважније!): смањите стварање гаса у језгру песка: проверите бренд и модел обложеног песка који користите. Препоручује се прелазак на песак са ниском емисијом гаса, који обично користи смолу са ниском емисијом гаса и средство за очвршћавање. Побољшајте прозрачност пешчаног језгра: Комуницирајте са добављачем обложеног песка да бисте на одговарајући начин смањили захтеве за чврстоћом језгре песка. Прекомерна чврстоћа значи да је додата велика количина смоле и велика производња гаса. Што је јачина нижа, то боље, док испуњавате захтеве за стилизовање и ливење. Проверите да ли је компактност пешчаног језгра превисока. Приликом израде језгра, притисак убризгавања песка не би требало да буде превисок како би се спречило да језгро песка постане превише густо. Обезбедите несметан излив језгара песка: Приликом израде пешчаних језгара, морају се направити издувни канали! За ово мало језгро пречника 3 цм, неколико малих издувних рупа се може пробушити у центру пешчаног језгра помоћу игле за вентилацију, или се могу користити унапред уграђене воштане нити за топљење и формирање издувних канала током изливања. Проверите зазор приањања главе језгра песка да бисте били сигурни да је издувни канал на глави језгра гладак и несметан, омогућавајући да гас несметано излази кроз главу језгра у калуп или издувни систем песка.

2. Редослед очвршћавања и гасна замка: Нодуларно гвожђе има карактеристику очвршћавања попут пасте, а унутрашњост остаје у течном стању дуго времена након што се формира шкољка. Дебљина зида одливака је уједначена, али централна област унутрашњег зида је зона коначног очвршћавања. Гас који се не може испразнити ствара висок притисак унутар калупне шупљине, а у слабом тренутку када површина растопљене коре гвожђа или почне да се стврдњава (најчешће унутрашњи зид средњег и горњег дела), упада у метал који је још у течном стању. Због експанзије и притиска очвршћавања графита, ови гасови се на крају "закључавају" у области коначног очвршћавања, формирајући поткожне поре или инвазивне поре.

3. Хемијска својства растопљеног гвожђа погоршавају ситуацију: прекомерни садржај заосталог магнезијума (Мг) може повећати површински напон растопљеног гвожђа, што отежава плутање и излазак мехурића који нападају. Оксидација течности гвожђа (висок садржај кисеоника) или непотпуно пуњење пећи (рђа, мрље од уља) ће повећати тенденцију самоталожених пора, формирајући тешке поре заједно са инвазивним гасовима.

2、 Систематска решења треба истражити и тестирати у редоследу од примарног ка секундарном:

1. Оптимизација језгра песка (најдиректнија и најефикаснија мера) за смањење производње гаса: Одмах контактирајте добављача обложеног песка и пређите на песак са ниским садржајем гаса. Овај материјал је посебно дизајниран да реши такве проблеме коришћењем специјалних смола и адитива за смањење производње гаса и одлагање вршног стварања гаса. Уверите се да је издувавање пешчаног језгра апсолутно неометано (од највеће важности!): За језгра песка пречника 30 мм, издувни систем мора бити инсталиран током процеса израде језгра. Најбољи метод: Користите унапред уграђену жицу од воска. Једна или више жица од воска су уграђене током процеса израде језгра, а жице од воска се топе током ливења, формирајући савршен издувни канал. Једноставан метод: Убаците отвор за вентилацију кроз (или близу) средиште пешчаног језгра или помоћу игле за вентилацију. Уверите се да су ови канали повезани са главом језгра. Оптимизујте дизајн језгра: Проверите положај језгра у калупу како бисте били сигурни да размак између језгра и пешчаног калупа не може бити потпуно запечаћен након постављања пешчаног језгра, што је последњи канал за излазак гаса ван калупа. Ако је потребно, размак између глава језгра се може повећати или се могу направити специјализовани издувни отвори.

2. Оптимизација процеса (подешавање интеракције између растопљеног гвожђа и песка) за повећање температуре изливања: Ово је најбржа и најефикаснија привремена мера на лицу места. Одговарајуће повећање температуре изливања (као што је 1380 ° Ц → 1400-1420 ° Ц) може продужити време да растопљено гвожђе остане течно и дати више времена за испуштање гаса. Учините да се површина пешчаног језгра синтерује брже како би се формирала "стаклена" тврда шкољка, спречавајући дубоку смолу да настави да емитује гас. Пажња: Превисока температура може изазвати друге проблеме (као што је лепљење песка) и потребно је пронаћи тачку равнотеже. Убрзајте брзину сипања: скратите време пуњења уз избегавање турбуленције. Брзо успостављени статички притисак метала може боље да потисне инвазију гаса и потпуни издув пре мањег очвршћавања. Обезбедите глатко изливање: Усвојите систем за изливање на дну да бисте избегли директно испирање језгра песка растопљеним гвожђем, смањили турбуленцију и увијање. 3. Контрола топљења и течности гвожђа (да би се елиминисали проблеми са самим собом и избегли додавања увреде повредама) стриктно контролишу садржај преосталог магнезијума: прекомерни остатак Мг је „катализатор“ за поре. Уверите се да је резидуални садржај Мг после третмана сфероидизацијом контролисан у оквиру доње границе коју захтева процес (као што је 0,03% -0,04%) и да не би требало да буде превисок. Користите чисте материјале за пећ: Уклоните отпадни челични и рециклирани материјали са јаким мрљама од рђе и уља и спречите њихово распадање да би се произвели гасови [Х], [О] и ЦО. Темељно уклоните шљаку: Пре третмана сфероидизације и изливања, шљака мора бити темељно уклоњена како би се спречило да се шљака котрља у шупљину калупа.

Резиме и препоруке за приоритетне акције

1. Први приоритет (одмах инспекција): Проверите да ли језгро песка има издувни канал! Ако не, ово је проблем који се прво мора решити. Покушајте закопати воштане нити или везати вентилационе рупе.

2. Други приоритет (брзо тестирање): Повећајте температуру изливања за 20-30°Ц и посматрајте побољшање порозности. Ако је ефекат значајан, то снажно указује на проблем стварања гаса у језгру песка.

3. Трећи приоритет (контактирање добављача): Затражите узорке песка обложеног гасом са ниским емисијама за упоредна испитивања, што је често кључ за решавање проблема.

4. Четврти приоритет (детекција и снимање): Проверите заостали садржај Мг у течности гвожђа након сфероидизације да бисте били сигурни да је у разумном ниском опсегу.