Kuidas lahendada liiva kleepuva defekti halli malmist osade tootmisel, kasutades kilega kaetud liivatehnoloogiat?

Tõsine liivakleepumisprobleem 27 kg halli malmistöö rihmaratta osade tootmisel, kasutades kilega kaetud liivatehnoloogiat, on castingu protsessi tavaline defekt. Kleepuv liiv võib märkimisväärselt suurendada puhastustöökoormust, kahjustada valandite pinnakvaliteeti, suurendada kulusid ja võib põhjustada isegi valandite lammutamist. Selle probleemi lahendamiseks tuleb läbi viia süstemaatiline uurimine ja optimeerimine mitmest aspektist, näiteks kaetud liiv ise, protsessiparameetrid, sula raua omadused, hallituse kujundamine ja töö. Järgnevad on üksikasjalikud lahendused ja meetmed:

1. lamineeritud liiva kvaliteediprobleemid - põhilised põhjused:

a. Toores liiva halb kvaliteet: madal Sio ₂ Sisu/suured lisandid: toores liiv madala Sio ₂ sisaldusega (näiteks <90%) või liigsed lisandid, näiteks päevakivi, Mica, Leeli metalloksiidid jne, vähendab oluliselt tulekindlust ja hõlpsasti paastu ja sulatumist kõrgemate moodse kemikaaliga liivapulgaga. Osakeste põhjendamatu jaotus: liivaosakesed on liiga jämedad (näiteks> 70 võrgusilma), lüngad liivaosakeste vahel on suured ja sularaud on altid infiltreerumiseks ja mehaanilise liiva kleepumiseks. Kui liivaosakesed on liiga peened (näiteks> 140 võrgusilma), ehkki pind on tihedam, on läbilaskvus halb ja liivasüdamikus/hallituse sees olev gaasirõhk suureneb, mis võib tegelikult süvendada sularaua infiltratsiooni või põhjustada poorsust. Kehv osakeste kuju: kõrge nurgakoefitsiendiga (polügonaalne) liiv on madalam pakkimistihedus ja suurem poorsus kui ümmarguse liivaga, muutes selle kalduvamaks mehaanilisele infiltratsioonile ja liiva kleepumisele.

b. Ebapiisav vaigukile jõudlus: ebapiisav vaigusisaldus või halb kvaliteet: vaigu lisamine on liiga madal (<1,8–2,2%) või vaiku endal on madal soojustugevus ja kehv kõrge temperatuuriga vastupidavus, mis ei suuda moodustada kõrge temperatuuriga sularaua toimel piisavalt tugevat ja tihedat kokikihti, et moodraud tõhusalt isoleerida. Mittetäielik kõvenemine: ebapiisav hallituse temperatuur või kõvenemisaeg südamiku valmistamise ajal võib põhjustada vaigu mittetäielikku ristsidumist ja kõvenemist, liivavormi/südamiku madala tugevust ning kerge lagunemise ja tõrke kõrgetel temperatuuridel.

Kuidas seda tegelikus tootmises lahendada

Valige kvaliteetne toores liiv: tuleks prioriteediks olla kõrge Sio ₂ sisaldusega toore liiva (≥ 97%), madalate lisandite, madala nurga koefitsiendi (ümmarguse või poolringikujulise) ja mõõduka osakeste suuruse (soovitatav segu 70/140 või 50/100 võrgusilmaga). Parandage lamineeritud liiva jõudlust: suurendage vaiku sisaldust: suurendage lisatud fenoolvaiku kogust (nt 2,3–2,8%), et tagada piisavalt paksu ja pideva vaigukile moodustumine. Tulekindlate täiteainete lisamine: lisandite lisamine, mis võivad parandada refraktorit ja vähendada kattega liiva kalduvust: tsirkooniapulber: parim efekt, äärmiselt suur refraktor (> 2000 ℃), kuid kõrgeimad kulud. See võib osaliselt asendada algse liiva või kasutada lisandina (5-20%). Kromiidipulber: suur refraktor, madal soojuspaisumise koefitsient ja hea vastupidavus metalli läbitungimisele. Oliviinipulber: hea kõrge temperatuuriga stabiilsus ja vastupidavus aluselise räbu erosiooni suhtes. Kõrge alumiiniumoksiidipulber/Mulliidipulber: parandab kõrge temperatuuri tugevust. Kasutage suure jõudlusega vaiku: valige spetsiaalselt lamineeritud liiva jaoks, millel on kõrge tulekindlus, kõrge tugevus ja madal gaasi genereerimine (näiteks modifitseeritud fenoolvaik). Veenduge piisav kõvendamine: kontrollige südamiku valmistamise parameetreid (hallituse temperatuur on tavaliselt vahemikus 220–260 ℃ ja kõvenemisaeg reguleeritakse vastavalt liiva südamiku suurusele), et tagada vaigu täielikult kõvenenud.

2. Süsteemi ja protsessi parameetrite valamise põhjused

a. Liigne valamise temperatuur: halli malmist on hea voolavus ja ülemäärane valamistemperatuur (näiteks> 1450 ℃) suurendab märkimisväärselt sula raua läbilaskvust liivaosakesteni, süvendades liiva adhesiooni. Kõrged temperatuurid kahjustavad ka vaigufilmi.

b. Liigne valamiskiirus: liigne valamiskiirus suurendab õõnsuse seinal oleva sulametalli loputusjõudu, kahjustab liivavormi/südamiku pinna terviklikkust, suurendab sula raua infiltratsiooni riski ja gaasirõhk võib ka suruda sula raua liivaosakeste vahelistesse lünkadesse.

c. Liigne pea (valamiskõrgus): liigne metalli staatiline rõhk sunnib sula rauda hõlpsamini tungima pooride liivaosakeste vahele.

d. Sularaua koostise mõju: kõrge süsiniku ekvivalent (CE): kõrge süsiniku ränisisaldus (CE> 4,3–4,5) parandab sula raua voolavust märkimisväärselt ja suurendab selle läbilaskvuse kalduvust. Madal Mn/S suhe: kui väävli sisaldus on liiga kõrge või mangaani sisaldus on ebapiisav, moodustub vähem MN -sid, mis ei soodusta valamise pinnale tiheda oksiidi kile/sulfiidi kile moodustamist, et vältida infiltratsiooni. Mn/s suhe on soovitatav kontrollida vahemikus 8-12. Fosforisisaldus: kõrge fosfor (p> 0,1%) vähendab sula raua pindpinevust, suurendab niisutavust ja soodustab infiltratsiooni. Oksüdatsioon: sula raua liigne oksüdeerimine võib tekitada rohkem oksiidi lisandeid, mis mõjutab kaitsekile moodustumist pinnale.

Lahendus - kontrollige valamistemperatuuri rangelt: tagades täieliku täitmise ja vältides külma isolatsiooni, proovige võimalikult palju vähendada temperatuuri. 27-kilogrammise halli malmist rihmaratta jaoks on valamistemperatuuri kontrollimine vahemikus 1360–1400 ℃ (reguleeritud vastavalt seina paksusele, paksude seinaga osade alumine piir) on tavaliselt teostatav eesmärk. Termomeeter tuleb täpselt kalibreerida! Optimeerige valamiskiirus: võtke kasutusele sujuv ja mõõdukas valamiskiirus. Kaaluge puhverkottidega valamissüsteemi kasutamist või alumise süstimisega, et vähendada otsest mõju hallituse õõnsusele. Vähendage taande kõrgust: täidise tagades proovige vähendada Sprue Cupi kõrgust või kasutada astmelist sprue. Optimeerige sula raua koostis: vastates valandite mehaaniliste omadustele (peamiselt tugevusele), vähendage sobivalt süsiniku ekvivalenti (näiteks sihtmärgi CE = 4,0-4,2), eriti ränisisaldust. Veenduge, et piisav MN/S suhe (≥ 10): kohandades vanaraua/massikuju suhteid või lisades mangaani raua, veenduge, et mangaani sisaldus oleks piisav väävli neutraliseerimiseks ja MNS -i moodustamiseks. Kontrollige sula raua oksüdeerimist: viige läbi ahju eelneva nakatamise töötlemine (parandage grafiidi morfoloogiat, mõjutades kaudselt pinda), vältige liigset segamist või pikaajalist kõrge temperatuuriga isolatsiooni, mis võib põhjustada oksüdatsiooni.

3. hallituse/liiva südamiku kujundus ja tööprobleemid

a. Liivavormi/südamiku ebapiisav kompaktsus: ebapiisav südamiku sissepritse rõhk, halb hallituse heitgaas või lühike liiva sissepritse aeg põhjustab liivavormi/südamiku madala lokaalse kompaktsuse, suure poorsuse ja hõlpsa infiltratsiooni sulamist.

b. Liiga kõrge hallituse temperatuur: pideva tootmise ajal koguneb hallituse temperatuur liiga kõrgele (> 280 ℃), põhjustades kaetud liiva kohaliku eelnemise enne liiva lõhkamise või selle ajal, mõjutades liivavormi üldist tugevust ja ühtlust.

c. Kasutamata (või valesti kasutatud) valamine: värvimata kate: kõrgete nõuete või liivaküütimisse kalduvate piirkondade valandite jaoks, tulekindla katte mittekandmine on väga riskantne. Halb kattekvaliteet: madal tulekindlus, kehv vedrustuse stabiilsus, õhuke kattekiht või ebaühtlane kattekiht. Ebapiisav kuivatamine: kate valatakse enne selle täielikku kuivatamist ja vesi aurustub kõrgel temperatuuril, tekitades rõhku, mis võib sula rauda suruda liivaosakeste vahelistesse lünkadesse või põhjustada katte koorimise.

d. Hallituse eemaldamine/käitlemise kahjustused: liivavorm/südamik on hallituse eemaldamise, käitlemise ja südamiku kokkupanemise käigus põrutatud, mille tulemuseks on pinna kohalik lõdvus või kahjustus.

e. Sprue asukoha vale disain: sprue asub otse õõnsuse seina või õhukese seina poole, põhjustades kiire sularaua otse liivavormi/südamiku pinna loputamiseks.

Lahendus - optimeerige südamiku valmistamise protsess: veenduge, et liivavorm/südamik oleks kompaktne ja ühtlane. Puhastage regulaarselt hallitust, et tagada siledad heitgaasid. Kontrollige hallituse temperatuuri ja vajadusel lisage hallituse temperatuuri jahutusseadmeid (näiteks veejahutuskanalid) või pikendage tootmistsüklit. Kvaliteetsete tulekindlate kattete ja õige rakenduse kohustuslik kasutamine.