Käsittely sylinterimäisten putkimaisten hiekkaytimien vakavan huokoisuuden vuoksi pallografiittivalurautaosien valmistuksessa vihreähiekkavaluteknologialla

Tänään analysoimme tapausta huokoisuusvirheistä, joita esiintyy pallografiittirautakomponentin päällystetyssä hiekkaytimessä. Materiaali on GGG40, valmistettu pystysuoralla tuotantolinjalla.

Valun hiekkaytimen alaosassa olevan kiinteän alueen vuoksi kaasun poisto valun pyöreän putken sisällä on vaikeaa. Siksi hiekkaytimen kehittämä kaasu "jäätyy loukkuun" lopulliselle jähmettymisalueelle (kuuma piste) valun sisällä sulan raudan jähmettymisprosessin aikana, eikä sitä voida poistaa tasaisesti. Seuraavassa on yksityiskohtaiset perusteet muodostumiselle ja järjestelmällisille ratkaisuille:

Ydinsyyanalyysi: Hiekkasydämen kaasupäästöjen huippu ei vastaa sulan raudan jähmettymisen ajoitusta. Kun päällystetty hiekkaydin kohtaa korkean lämpötilan sulan raudan, hartsisideaine palaa ja hajoaa nopeasti ja tuottaa suuren määrän kaasua. Jos näitä kaasuja ei voida poistaa tasaisesti, ne tunkeutuvat sulaan rautaan ja muodostavat huokosia lopulliselle jähmettyneelle pinnalle.

Ratkaisu:

1. Optimoi itse hiekkaydin (tärkein!): vähennä hiekkaytimen kaasun muodostusta: tarkista käyttämäsi päällystetyn hiekan merkki ja malli. On suositeltavaa vaihtaa vähäpäästöiseen kaasupäällysteiseen hiekkaan, jossa käytetään yleensä vähäpäästöistä kaasuhartsia ja kovetusainetta. Paranna hiekkaytimen hengittävyyttä: Ota yhteyttä päällystetyn hiekan toimittajaan vähentääksesi sopivasti hiekkaytimen lujuusvaatimuksia. Liiallinen lujuus tarkoittaa, että siihen lisätään suuri määrä hartsia ja korkea kaasuntuotanto. Mitä pienempi lujuus, sitä parempi, samalla kun se täyttää muotoilun ja valun vaatimukset. Tarkista, onko hiekkaytimen tiiviys liian korkea. Ydintä valmistettaessa hiekan ruiskutuspaine ei saa olla liian korkea, jotta hiekkaydin ei tiivisty liikaa. Varmista hiekkahylsyjen tasainen poisto: Hiekkasydämiä valmistettaessa on tehtävä poistokanavat! Tähän pieneen, halkaisijaltaan 3 cm:n ytimeen voidaan puhkaista useita pieniä poistoreikiä hiekkaytimen keskelle tuuletusneulalla, tai valmiiksi upotettuja vahalankoja voidaan käyttää sulattamaan ja muodostamaan poistokanavia kaatamisen aikana. Tarkista hiekkaytimen pään sovitusvälys varmistaaksesi, että sydämen pään poistokanava on sileä ja esteetön, jolloin kaasu pääsee virtaamaan tasaisesti ytimen pään läpi muottiin tai hiekkapoistojärjestelmään.

2. Kiinteytysjakso ja kaasuloukku: Pallorautalla on tahnamainen jähmettymisominaisuus, ja sisäpuoli pysyy nestemäisessä tilassa pitkään vaipan muodostumisen jälkeen. Valukappaleen seinämän paksuus on tasainen, mutta sisäseinän keskialue on lopullinen jähmettymisvyöhyke. Kaasu, jota ei voida poistaa, muodostaa korkean paineen muottipesän sisällä ja heikolla hetkellä, kun sulan raudan kuoren pinta tai alkaa jähmettyä (yleensä keski- ja yläosan sisäseinämä), se tunkeutuu vielä nestemäisessä tilassa olevaan metalliin. Grafiitin laajenemis- ja jähmettymispaineen vuoksi nämä kaasut "lukkiutuvat" lopulta lopulliselle jähmettymisalueelle muodostaen ihonalaisia ​​huokosia tai invasiivisia huokosia.

3. Sulan raudan kemialliset ominaisuudet pahentavat tilannetta: liiallinen jäännösmagnesium (Mg) voi lisätä sulan raudan pintajännitystä, mikä vaikeuttaa tunkeutuvien kuplien kellumista ja karkaamista. Raudan nestemäinen hapettuminen (korkea happipitoisuus) tai epätäydellinen uunipanos (ruoste, öljytahrat) lisää taipumusta itsestään saostuvien huokosten muodostumiseen, jolloin muodostuu vakavia huokosia yhdessä invasiivisten kaasujen kanssa.

2、 Systemaattisia ratkaisuja tulee tutkia ja testata järjestyksessä ensisijaisesta toissijaiseen:

1. Hiekkasydämen optimointi (suorein ja tehokkain toimenpide) kaasunmuodostuksen vähentämiseksi: Ota välittömästi yhteyttä päällystetyn hiekan toimittajaan ja vaihda vähäkaasuiseen hiekkaan. Tämä materiaali on erityisesti suunniteltu ratkaisemaan tällaisia ​​ongelmia käyttämällä erityisiä hartseja ja lisäaineita vähentämään kaasun muodostusta ja viivästyttämään huippukaasun muodostumista. Varmista, että hiekkaytimen poisto on täysin esteetön (erittäin tärkeää!): Hiekkasydämille, joiden halkaisija on 30 mm, poistojärjestelmä on asennettava hylsyn valmistuksen aikana. Paras tapa: Käytä valmiiksi upotettua poistovahalankaa. Yksi tai useampi vahalanka upotetaan ytimen valmistusprosessin aikana, ja vahalangat sulavat valun aikana muodostaen täydellisen poistokanavan. Yksinkertainen tapa: Työnnä tuuletusreikä hiekkaytimen keskustan läpi (tai lähelle) tai tuuletusneulalla. Varmista, että nämä kanavat on kytketty ydinpäähän. Optimoi ytimen suunnittelu: Tarkista ytimen sijainti muotissa varmistaaksesi, että ytimen ja hiekkamuotin välistä rakoa ei voida täysin tiivistää hiekkaytimen asettamisen jälkeen, mikä on viimeinen kanava kaasulle, joka pääsee poistumaan muotin ulkopuolelle. Tarvittaessa sydänpäiden välistä rakoa voidaan suurentaa tai tehdä erityisiä pakorakoja.

2. Prosessin optimointi (sulan raudan ja hiekkaytimen välisen vuorovaikutuksen säätäminen) kaatolämpötilan nostamiseksi: Tämä on nopein ja tehokkain tilapäinen toimenpide paikan päällä. Kaatolämpötilan sopiva nostaminen (kuten 1380 °C → 1400-1420 °C) voi pidentää sulan raudan nestemäisenä pysymisaikaa ja antaa enemmän aikaa kaasun poistumiselle. Tee hiekkaytimen pinnasta nopeammin sintraus, jolloin muodostuu "lasitettu" kova kuori, joka estää syvää hartsia jatkamasta kaasun vapautumista. Huomio: Liiallinen lämpötila voi aiheuttaa muita ongelmia (kuten hiekan tarttumista), ja tasapainopiste on löydettävä. Nopeuta kaatonopeutta: lyhennä täyttöaikaa välttäen samalla turbulenssia. Nopeasti muodostunut metallin staattinen paine voi paremmin tukahduttaa kaasun tunkeutumisen ja suorittaa poiston ennen alempaa kiinteytymistä. Varmista tasainen kaato: Käytä pohjakaatelujärjestelmää välttääksesi hiekkaytimen huuhtoutumisen suoraan sulan raudan vaikutuksesta, vähentääksesi turbulenssia ja käpristymistä. 3. Sulatus- ja rautanesteen hallinta (itseongelmien poistamiseksi ja loukkaantumisen välttämiseksi) valvoo tiukasti jäännösmagnesiumpitoisuutta: liiallinen Mg-jäännös on huokosten "katalysaattori". Varmista, että jäännös-Mg-pitoisuus sferoidisaatiokäsittelyn jälkeen on prosessin vaatiman alarajan sisällä (kuten 0,03-0,04 %), eikä se saa olla liian korkea. Käytä puhtaita uunin materiaaleja: Poista teräsromu ja kierrätysmateriaalit, joissa on vakavia ruoste- ja öljytahroja, ja estä niiden hajoaminen, jolloin muodostuu [H]-, [O]- ja CO-kaasuja. Poista kuona perusteellisesti: Ennen sferoidointikäsittelyä ja kaatamista kuona on poistettava perusteellisesti, jotta kuona ei pääse rullautumaan muottipesään.

Yhteenveto ja suositukset toiminnan painopisteistä

1. Ensisijainen (välitön tarkastus): Tarkista, onko hiekkaytimen tyhjennyskanava! Jos ei, tämä on ongelma, joka on ensin ratkaistava. Kokeile haudata vahalangat tai sitoa tuuletusaukot.

2. Toinen prioriteetti (nopea testaus): Nosta kaatolämpötilaa 20-30 °C ja tarkkaile huokoisuuden paranemista. Jos vaikutus on merkittävä, se viittaa vahvasti kaasun muodostumisongelmaan hiekkaytimessä.

3. Kolmas prioriteetti (yhteydenotto tavarantoimittajiin): Pyydä vähäpäästöisiä kaasupinnoitettuja hiekkanäytteitä vertailutestaukseen, mikä on usein avain ongelman ratkaisemiseen.

4. Neljäs prioriteetti (havaitseminen ja tallennus): Tarkista rautanesteen jäännös-Mg-pitoisuus sferoidisoinnin jälkeen varmistaaksesi, että se on kohtuullisen alhaisella alueella.