Caracteristici și măsuri de prevenire a porozității subcutanate în părțile gri din fontă

Porii subcutanați ai pieselor din fontă gri au următoarele caracteristici: Locația de distribuție: de obicei localizată cu 1-3 mm sub suprafața turnării, mai ales la capătul opus al porții, partea inferioară a poziției de turnare și alte părți. Aspect: dimensiuni mici, cu un diametru de 1-3mm în general și o lungime de 4-6mm, este sferic, în formă de găuri sau alungit, adesea distribuit dens și, în cazuri severe, formează o formă de fagure. Caracteristicile peretelui porilor: peretele porilor este neted și strălucitor, parțial acoperit cu film de grafit, alb argintiu, iar câțiva pereți de pori cu cavități deschise sunt oxidate în culori. Momentul apariției: porii vor fi expuși numai după tratamentul termic, curățarea de explozie, îndepărtarea scării oxidului sau procesarea mecanică.

Următoarea este o defalcare detaliată a principalelor surse de gaz în porii subcutanate:

Gaz direct: gazul în porii subcutanați este în principal H ₂ și N ₂. CO este un gaz important participant, dar mai important, servește ca un produs al reacției pentru a crea condiții pentru invazia altor gaze. Nucleul mecanismului de formare: Prezența filmului de oxid (FEO) pe suprafața fierului topit este o condiție prealabilă cheie pentru inducerea reacțiilor chimice subcutanate ale porilor (în special Feo+C → Fe+Co). Fără o peliculă de oxid, reacția este dificil de inițiat, iar tendința porilor subcutanați este mult redusă. Contribuția mucegaiului: Conținutul de umiditate al nisipului de modelare (producând H ₂) și conținutul de azot din rășină (producând N ₂) sunt principalele surse de gaz de mucegai. Acoperirea umedă și descompunerea materiei organice sunt, de asemenea, factori importanți. Factorii interni ai fierului topit: conținutul ridicat de hidrogen și azot în fier topit, precum și oxidarea excesivă a fierului topit (FEO), sunt cauze inerente. Condiții de solidificare: porii subcutanați apar în stadiul incipient al solidificării (pasta ca zona), iar gazul se acumulează în fața solidificării și este capturat de dendritele în creștere. Rata de răcire și metoda de solidificare a pieselor de turnare afectează, de asemenea, formarea și dimensiunea porilor. Mai simplu spus, porii de sub foaia gri din fontă sunt pori mici formați prin reacția chimică (în special reacția de producție de CO) între oxidarea de suprafață a fierului topit (FEO) și sursa de gaz furnizată de matriță (în principal H ₂ O și compuși organici care conțin azot) la interfața de temperatură înaltă, rezultând în front, invazarea și capturarea hidrogenului. ** Cheia prevenirii este de a controla gradul de oxidare a fierului, de a reduce conținutul de azot de umiditate/rășină a nisipului de modelare și de a asigura uscarea acoperirii.

Care sunt măsurile pentru a rezolva porozitatea sub foaia gri din fontă?

Trebuie luate măsuri sistematice și vizate pentru a rezolva defectele porii de gaz (găuri) sub foi de fontă gri, miezul fiind „reducerea surselor de gaz, suprimarea reacțiilor de interfață, promovarea descărcării de gaz și optimizarea mediului de solidificare”. Următoarele sunt soluții specifice și acționabile, clasificate de pașii de control cheie:

1 、 Tăiați sursa de gaz (soluție fundamentală) 1 Controlează strict sistemul de nisip de modelare (în special nisipul verde și nisipul de rășină) pentru a reduce conținutul de umiditate al nisipului de modelare (cheia nisipului verde): controlează strict conținutul eficient de bentonită pentru a evita adăugarea excesivă a apei în căutarea rezistenței. Întăriți răcirea nisipului vechi pentru a vă asigura că temperatura nisipului reciclat este mai mică de 50 ° C (nisipul fierbinte este cauza principală a migrației și eșecului umidității). Optimizați procesul de amestecare a nisipului pentru a asigura distribuirea uniformă a umidității. Umiditatea țintă: Reglați în funcție de sistemul de nisip și grosimea peretelui de turnare, de obicei controlată în intervalul de 3,0% -4,2% (limită inferioară pentru părți cu pereți subțiri, ușor mai mari pentru părți groase cu pereți, dar trebuie luate alte măsuri). Reduceți conținutul de azot cu nisip de rășină (cheia nisipului de rășină): alegeți azot scăzut de azot sau azot și agent de întărire. Pentru fontă gri, se recomandă ca conținutul total de azot al rășinii să fie <3%, iar pentru părți importante sau sensibile să fie <1,5%. Controlați strict cantitatea de rășină și agent de întărire adăugată pentru a evita excesul. Consolidați regenerarea nisipului vechi, îndepărtați micro pulbere și lianți ineficienți (nitri de adsorbing cu pulbere micro). Reduceți emisiile de gaze organice: controlați cantitatea de aditivi, cum ar fi pulberea de cărbune și amidonul adăugat. Selectați bentonită și aditivi cu materie volatilă scăzută și generare scăzută a gazelor. Asigurați-vă uscarea minuțioasă a acoperirii: acoperirile pe bază de apă trebuie să fie uscate bine după pulverizare, cu prioritate acordată coacerii într-o cameră de uscare (150-250 ° C timp de 1-2 ore) pentru a evita să vă bazați exclusiv pe uscarea aerului sau uscarea la suprafață. Controlează grosimea stratului de acoperire, în special la colțurile și canelurile miezului de nisip. Alegeți acoperiri cu emisii mici de gaze. 2. Purificați fierul topit și reduceți conținutul de gaz dizolvat. Materiale de cuptor uscate și curate: fier de porc, oțel și materiale reciclate trebuie să fie fără rugină, fără ulei și uscat. Materialele sever corodate necesită explozie sau preîncălzire (> 300 ° C). Evitați să utilizați materiale cuptor care conțin materie organică excesivă (cum ar fi sârmă emailată cu rotor cu motor deșeu) sau aliaje cu azot ridicat. Controlul strict al materialelor auxiliare: carbonizatorii, inoculanții și sferoidizatorii trebuie să aibă sulf scăzut, azot scăzut, materie volatilă scăzută și conținut scăzut de umiditate. Preîncălziți la 200-300 ° C sau mai mult înainte de utilizare (în special pentru inoculante). Agentul de acoperire trebuie să fie uscat. Optimizați operația de topire: Preîncălziți/coaceți complet căptușeala cuptorului (în special după o nouă căptușeală sau oprirea). Asigurați-vă o temperatură de supraîncălzire suficientă a fierului topit (1500-1550 ° C) și timp de reținere adecvat (5-10 minute) pentru a promova scăparea ascendentă a gazelor dizolvate (H ₂, n ₂). Evitați oxidarea excesivă. În etapa ulterioară a topirii, acesta poate fi lăsat pe scurt să stea și să îndepărteze gazul. Purificarea gazelor inerte (AR) poate fi efectuată dacă condițiile permit. Controlează atmosfera din interiorul cuptorului pentru a preveni intrarea aerului umed (acoperiți gura cuptorului și mențineți o ușoară presiune pozitivă). Procesarea controlului: Tratamentul de sferoidizare/incubație folosește pungi de ceainic, huse de tundish, etc. pentru a reduce aerul de curling. Sarcina se realizează prin urmarea debitului, reducând supercooling-ul local și eliberarea de gaz cauzată de adăugarea excesivă de o singură dată.

2 、 Inhibarea reacțiilor nocive la interfața dintre fierul topit și mucegaiul (descoperirea cheie) 1 Prevenirea oxidării de suprafață a fierului topit (eliminați FeO) și controlați strict oxidizarea fierului topit: evitați agitarea excesivă și expunerea la aer. În stadiul ulterior de topire, se poate adăuga o cantitate mică de aluminiu (0,01-0,03%) sau pământuri rare pentru dezoxidare, dar este necesară o precauție extremă (aluminiul excesiv poate provoca structură anormală, iar pământurile rare cresc tendința de a se micșora). Suma optimă trebuie determinată prin experimentare. Curățați zgura în timp util. Optimizați temperatura de turnare: creșteți în mod corespunzător temperatura de turnare (în general> 1380 ° C, reglată în funcție de grosimea peretelui). Fierul topit la temperatură ridicată are o fluiditate bună și o solidificare lentă, care este favorabilă flotării gazelor și descompunerii reactanților interfațiali, reducând în același timp tendința de formare a filmului de oxid. Dar evitați căldura excesivă care poate provoca sinterizarea matriței de nisip. Consolidarea protecției procesului de turnare: coaceți și uscați lipia și utilizați un agent de acoperire pentru a proteja suprafața fierului topit. Adoptarea unui sistem de turnare de jos sau umplere stabilă cu flux ridicat pentru a reduce oxidarea fluxului de apă de fier. 2. SLINCE reacția „Feo+C → Fe+CO” pentru a controla conținutul efectiv de carbon în nisipul de modelare: asigurați-vă că se adaugă o cantitate adecvată de pulbere de cărbune (de obicei, conținutul efectiv de pulbere de cărbune în nisipul de turnare verde este de 3-5%) pentru a forma o atmosferă reducătoare la interfață, dar evitați generarea excesivă a gazului. Se poate adăuga o cantitate adecvată de pulbere de oxid de fier (Fe ₂ O3) sau o lovitură mare de oțel de mangan pentru a consuma un carbon sau pentru a schimba calea de reacție (pentru a fi testată). Stabiliți rapid o atmosferă reducătoare: asigurați-vă că cavitatea matriței este umplută rapid cu fier topit la temperatură ridicată după turnare, permițând materiei organice pe suprafața nisipului de modelare pentru a piroliza rapid și a forma o peliculă densă și strălucitoare de carbon, izolând fierul topit de matrița de nisip.

Rezolvarea porilor subcutanați este o inginerie sistematică care necesită mai multe abordări. *Atunci când apar probleme, o analiză detaliată a cauzelor ar trebui să fie realizată pe baza caracteristicilor porilor (locația, dimensiunea, distribuția, culoarea) combinate cu datele la fața locului (parametrii de nisip de modelare, temperatura de turnare, tipul de rășină, situația de încărcare a cuptorului). Ar trebui să se acorde prioritate încercării cauzei cele mai probabile (cum ar fi verificarea conținutului de azot și evacuarea pieselor de nisip din rășină și verificarea umidității și permeabilității pentru piesele de nisip verde mai întâi) pentru a evita ajustările oarbe. Monitorizarea continuă a procesului și disciplina strictă a procesului sunt esențiale pentru prevenirea recurenței.