Ce pași și suport de proces sunt necesari pentru a obține solidificarea echilibrată a fontei ductile?

Punctele de bază ale procesului de solidificare echilibrată a fontei ductile și implementarea acestuia în producție sunt un proces de transformare perfectă a teoriei în practică. Poate rezolva problema contracției și porozității fontei ductile în producția reală. Realizarea solidificării echilibrate a fontei ductile este un proiect sistematic care ne cere să facem următoarele lucrări:

1、 Înțelegeți profund punctele de bază ale procesului de „solidificare echilibrată”

„Teoria solidificării echilibrului” a fost propusă de profesorul Wei Bing, un expert în turnare din China. Se rupe de gândirea tradițională a „solidificării secvențiale” și ideea sa de bază este de a folosi expansiunea de grafitizare în timpul procesului de solidificare a fontei ductile pentru a compensa contracția, atingând astfel obiectivul de turnare fără contracție și porozitate.

Punctele de bază ale procesului său pot fi rezumate în trei cuvinte cheie:

Echilibrul dintre „expansiune” și „contracție”: Acesta este punctul cel mai fundamental. În timpul solidificării, fierul ductil suferă atât „expansiune” datorită precipitării grafitului (expansiune prin grafitizare), cât și „contracție” din cauza contracției în stare lichidă și solidă. Scopul măiestriei este de a crea condiții care să permită „expansiunii” să contracareze „contracția”. 2. Echilibru între „rigiditate” și „flexibilitate”: „rigiditatea” se referă la matrița care are suficientă rezistență pentru a „ține” presiunea generată de expansiunea grafitizării, forțând forța de expansiune să acționeze în direcția opusă asupra fierului topit pentru compensarea contracției. Aceasta este fundamentul pentru atingerea „autoalimentării și contracției”. Obținut de obicei prin nisip de turnare de înaltă rezistență (cum ar fi nisip rășin, nisip acoperit), cutii de nisip armat și alte metode. Soft „(flexibil/rendabil): se referă la crearea unui mediu „moale” adecvat (cum ar fi orificii de aerisire, ascensoare de preaplin, straturi de nisip moale) la capătul traseului sau în apropierea punctului fierbinte unde este necesară contracția, permițând cavității matriței să se retragă într-o manieră controlată pentru a ghida câmpul de curgere de contracție, a elibera excesul de presiune sau a preveni mișcarea de turnare între pereți. „fierbinte” și „rece”: Controlați câmpul de temperatură al turnării printr-un sistem de închidere. Căldură „: La nodurile fierbinți groase și mari ale piesei turnate, contracția lichidului necesară și suplimentarea de căldură sunt asigurate prin utilizarea unor ridicări ascunse sau laterale. Cold ": Folosirea fierului rece pentru a accelera răcirea locală în zonele turnate cu pereți subțiri sau răcite rapid, pentru a elimina punctele fierbinți și pentru a stabili un gradient de temperatură spre coloană.

Mnemonic de bază: „Dacă este greu, este greu; dacă este moale, este moale; dacă este cald, este fierbinte; dacă este rece, este rece; folosește expansiune în loc de contracție pentru a obține echilibrul dinamic.

2、 Metodele specifice de implementare a punctelor de bază în producție

Pentru a traduce teoria de mai sus în operațiuni practice de producție, este necesar să se controleze sistematic din următoarele aspecte:

1. Proiectarea procesului matriței (realizarea „rigidității” și „flexibilității”)

Alegeți materiale de turnare de înaltă rezistență: trebuie preferat nisipul rășin (rășină furanică, rășină fenolică alcalină) sau nisipul acoperit. Aceste materiale au o rezistență ridicată și pot rezista în mod eficient expansiunii grafitizării, care este baza pentru obținerea solidificării echilibrate. Nisipul argilos (nisip umed) necesită un control strict al umidității și al vitezei de compactare și, dacă este necesar, armarea cutiilor de nisip și matrițelor. Sistem de turnare proiectat rezonabil și compact: utilizând de obicei un sistem de turnare semi-închis (cum ar fi F drept: F orizontal: F interior=1,5:1,2:1) sau sistem de turnare complet închis. Umplerea rapidă reduce eroziunea și ajută, de asemenea, cupa și sprue să aibă un anumit efect de contracție în etapa ulterioară. Folosiți elemente de ridicare „mici, dar numeroase”: acestea nu trebuie să fie la fel de mari ca oțelul turnat. Folosiți suporturi de dimensiuni mici, în cea mai mare parte ascunse (hrănitori de margine, hrănitori pentru urechi, hrănitori pentru beci de rață etc.) sau hrănitori laterale. Designul gâtului de ridicare este esențial: ar trebui să fie „scurt, subțire și lat”. Funcția sa este de a compensa fără probleme contracția lichidului în stadiul incipient al solidificării și de a se „închide” rapid (solidificarea) la începutul expansiunii de grafitizare în stadiul de mijloc al solidificării, blocând presiunea de expansiune în interiorul turnării în loc să o elibereze în colț. Utilizarea inteligentă a fierului rece: Plasarea unui fier de călcat extern la punctul fierbinte gros al turnării poate accelera răcirea zonei respective, poate elimina punctul fierbinte și poate reduce dependența acestuia de verticală. Atunci când este utilizat împreună cu un dispozitiv de ridicare, se poate stabili un gradient de temperatură mai ideal pentru a ghida secvența de solidificare. Configurarea eșapamentului și a preaplinului: trebuie instalate suficiente găuri de evacuare în punctul cel mai înalt și ultimul punct de umplere al cavității matriței pentru a asigura o descărcare lină de gaz din cavitate. La sfarsitul turnarii sau la curgerea finala a fierului topit este instalat un ascensoare de preaplin (sac de colectare a zgurii). Nu numai că poate colecta zgură, ci și descărca fierul topit la temperatură joasă, echilibrând presiunea și temperatura din interiorul cavității matriței.

2. Controlul topirii și sferoidizării (garanția sursei „expansiunii”)

Compoziție chimică stabilă: Echivalent carbon (CE): Adoptarea unei soluții cu conținut ridicat de carbon și cu conținut scăzut de siliciu. CE este de obicei controlată între 4,6% și 4,9%. Carbonul ridicat poate asigura o precipitare suficientă de grafit și poate genera o forță de expansiune suficientă; Siliciul scăzut poate preveni creșterea excesivă a temperaturii eutectice și poate împiedica expansiunea grafitului să vină prea târziu. Conținutul rezidual de magneziu (Mg): nu trebuie să fie prea mare, în general controlat la 0,03% -0,05%. Înălțimea excesivă va crește tendința de turnare albă, va inhiba grafitizarea și va reduce expansiunea. Efect bun de sferoidizare: Asigurați-vă că nivelul de sferoidizare atinge 1-2 niveluri. Numai bilele rotunde de grafit pot oferi o forță de expansiune suficientă și uniformă. Cu cât numărul de bile de grafit este mai mare și mai mic, cu atât expansiunea începe mai devreme și efectul este mai bun. Temperatura de turnare adecvată: Pe premisa de a asigura umplerea completă, încercați să reduceți temperatura de turnare cât mai mult posibil (cum ar fi 1320 ℃ -1380 ℃). Turnarea la temperatură scăzută poate reduce cantitatea de contracție lichidă, poate scurta timpul de solidificare și poate permite expansiunea de grafitizare mai devreme și mai eficientă pentru compensarea contracției.

3. Controlul procesului de producție (garantarea echilibrului dinamic)

Compactarea adecvată a nisipului de turnare: Asigurați-vă că duritatea matriței de nisip îndeplinește standardul (cum ar fi nisipul rășină>90, nisip argilos>85) și garantați „rigiditatea” matriței. Măsurarea precisă a fierului topit: Asigurați cantitatea exactă de fier din pachetul de tratament cu sferoidizare pentru a asigura adăugarea precisă a agentului de sferoidizare și a inoculantului, stabilizând astfel efectul de sferoidizare și compoziția chimică. Turnare rapidă: Se toarnă cât mai curând posibil după tratamentul de sferoidizare (finalizat de obicei în 10 minute de la „decantarea reacției”) pentru a preveni scăderea fertilității și a sferoidizării. Timp rezonabil de încadrare: După turnare, turnarea trebuie să aibă un timp suficient de izolare în matrița de nisip (cel puțin după finalizarea solidificării eutectice) înainte de încadrare și șlefuire. Boxul prematur va pierde constrângerea de „rigiditate” a matriței de nisip, iar piesele turnate se vor deforma sau chiar se vor umfla sub acțiunea forței de expansiune, rezultând o creștere bruscă a riscului de contracție și slăbire internă.

rezumat

În rezumat, obținerea solidificării echilibrate nu este o tehnică unică, ci un concept sistematic care parcurge întregul proces de proiectare a procesului, controlul topirii și managementul producției. Este necesar ca producătorii să aibă o înțelegere profundă a caracteristicilor de solidificare ale fontei ductile și să obțină efectul ideal de „înlocuire a contracției cu expansiune și echilibrare a rigidității și flexibilității” printr-o serie de măsuri, cum ar fi turnarea cu rigiditate ridicată, ridicare mică, fier rece, temperatură scăzută de turnare și fier topit de înaltă calitate. În aplicațiile practice, se recomandă efectuarea de experimente de proces și de verificare a secțiunilor pe produse tipice pentru a optimiza și determina cei mai potriviți parametri de proces pentru condiții specifice de producție.