Причина и решение проблемы образования пор в литых стальных деталях копирайтинг
2024-08-04
Поры являются одним из распространенных дефектов в литейном производстве, и производство литых стальных деталей не является исключением.Так откуда же берется газ в жидкой стали?Обычно считается, что источником газа в жидкой стали может быть сама шихта, а также ржавчина и масляные пятна на ее поверхности, состав ферросплавов и шлака, используемых для плавки, огнеупорные материалы, воздух, используемые инструменты, формы, покрытия для литейных форм и т.д.Эти источники газа растворяют большое количество кислорода, водорода и азота в жидкой стали.Растворимость этих газов резко снижается при затвердевании жидкой стали, в результате чего газы, превышающие содержание твердого раствора, выпадают в осадок из жидкой стали и могут образовывать поры в литой стали.
1.Типы и характеристики пор
Поры бывают большими или маленькими, их типы различны, и причины их возникновения различны. Обычно, в зависимости от различных источников газа, поры можно разделить на три категории, а именно: инвазивные поры, осажденные поры и реактивные поры.Газ из интрузивных пор поступает из формы, газ из выделившихся пор поступает из жидкой стали, а реактивные поры образуются за счет газа, образующегося после химической реакции между жидкой сталью и формой.Существуют различные типы пор, и существуют определенные различия в характеристиках отливок.
1) Инвазивные поры, как правило, имеют большой размер, в основном круглые, овальные и грушевидные.Когда она имеет грушевидную форму, грушевидная область является местом проникновения газа.В случае увеличения количества газа она также может превратиться в соты. Поверхность этих пор гладкая, блестящая или слегка окисленная.Большинство инвазивных пор находятся на верхней поверхности отливки, близко к поверхности песчаной формы и сердечника, и они появляются поодиночке или по частям. Иногда проникающие пузырьки воздуха вытекают или плавают вместе с жидкой сталью, что делает положение пор неопределенным, так что это также опасно. возможно обнаружение пор в других местах отливки.
2) Выделившиеся поры в основном представляют собой плотные и однородные небольшие сферические или трещиноподобные многоугольники, иногда в виде прерывистых трещин или смешанных форм, часто сосуществующих с усадкой.Когда в стали меньше газа, выделившиеся поры имеют форму трещин, а при высоком содержании газа они имеют сферическую форму. Выделившиеся поры часто равномерно распределены на большой площади в поперечном сечении отливки, в основном вблизи стояка, мертвых углов отливки и последующее затвердевание.Поскольку такого рода поры образуются в результате выделения газа из жидкой стали, если такие поры образуются в определенной отливке, то большинство отливок, вылитых в одной и той же печи или в одной и той же упаковке жидкой стали, также будут иметь такие поры.
3) Реактивные поры.Химические реакции происходят между жидкой сталью и литейной формой, между жидкой сталью и шлаком или между легирующими элементами в жидкой стали
Поры, образованные газом, образующимся при литье, в совокупности называются реакционноспособными порами.Поры, образующиеся в результате химической реакции между жидкой сталью и формой, в основном расположены под эпидермисом отливки, в форме иглы или головастика, диаметром 1 ~ 3 мм и шириной 1 ~ 10 мм, перпендикулярно поверхности отливки.Поверхность реактивных пор гладкая, обычно белая или иссиня-черная, также известная как точечные отверстия. Некоторые из них будут видны после очистки песком, в то время как большинство пор будут видны только после окисления кожи или механической обработки после термической обработки.Очевидной особенностью пор, образующихся в результате реакции между жидкой сталью и шлаком, является то, что они прикреплены к окисляющемуся шлаку, поэтому их также называют шлаковыми порами.Поры, образующиеся в результате взаимодействия легирующих элементов в жидкой стали, такие как поры, образующиеся при взаимодействии углерода с кислородом, в основном образуют соты на отливках, а вокруг прилегающих пузырьков воздуха образуется слой обезуглероживания.
2.Причины и методы профилактики инвазивных устьиц
При заливке жидкой стали форма резко нагревается, поверхностный слой полости достигает температуры, близкой к температуре жидкой стали, влага в песчаной форме испаряется с подходящей скоростью, а некоторые (в основном фактические отчеты) подгорают и испаряются, образуя большое количество газ.С повышением температуры и увеличением объема газа давление этих газов будет сильно возрастать. Одна часть их выходит через песчаную форму, в то время как другая часть, когда давление превысит сопротивление поверхностного слоя жидкой стали, попадет в отливки, которые имеют еще не затвердевший, образующий поры грушевидной формы.Если отливка все еще находится в жидком состоянии, когда этот газ поступает в отливку, пузырьки воздуха, образованные газом, могут перемещаться в другие места отливки вместе с потоком жидкой стали, образуя круглые поры.Если жидкая сталь медленно застывает в форме, из жидкой стали также могут выходить пузырьки воздуха. В это время в отливке не будет пор.
Как видно из приведенного выше процесса образования инвазивных пор, образование инвазивных пор происходит из-за влажности в песчаной форме и присутствия определенных (в основном, фактических) веществ, поэтому сведите к минимуму содержание влаги в песчаной форме, используйте связующие с небольшим объемом воздуха, покрытия и сократите их использование чтобы достичь цели контроля объема воздуха, при производстве используйте песок с хорошей воздухопроницаемостью (сердцевину) и обратите внимание на соответствующую пружину.При использовании полимерного песка старайтесь не использовать смолы с высоким содержанием азота, такие как фурановый полимерный песок с высоким содержанием азота, поскольку азот также может образовывать точечные отверстия.При изготовлении мокрой формы (мокрого типа) при запуске формы смазывайте ее меньшим количеством воды, чтобы контролировать влажность.Сухой тип и поверхностный тип сушки должны обеспечивать качество сушки и не должны храниться в течение длительного времени после высыхания (поскольку песчаная форма после высыхания снова впитает влагу), а также не следует использовать мокрое и ржавое холодное железо и подставку для сердечника.Формы из холодного чугуна следует залить песком как можно скорее, а перед заливкой во влажный сезон дождей их следует как следует пропечь.Кроме того, это также хороший способ создать вентиляционное отверстие в глухом углу, где воздух легко образуется на поверхности отливки.
При уменьшении объема воздуха следует также уделять внимание контролю скорости подачи воздуха и времени работы песчаной формы. Если отливка затвердела в твердую оболочку и может противостоять проникновению газа, то воздух не появится. Поры.
При разливке следует позаботиться о том, чтобы предотвратить механическое проникновение воздуха, обеспечить прямой и плавный поток жидкости, вытекающей из ковша, уменьшить высоту разливки (это также уменьшит вторичное окисление) и заполнить прямолинейный желоб. В то же время система разливки должна быть правильно открыта, чтобы предотвратите турбулентность во время заливки и укутайте воздуховод.
С другой точки зрения, для своевременного удаления газа, проникающего в жидкую сталь, можно соответствующим образом повысить температуру разливки жидкой стали. Улучшая текучесть жидкой стали, можно увеличить время затвердевания, что способствует выделению пузырьков воздуха.Конечно, при принятии этой меры следует позаботиться о том, чтобы предотвратить возникновение других дефектов литья.
3.Причины и методы предотвращения образования отложений в порах
Газ из выделившихся пор поступает из жидкой стали. Растворимость газа в жидкой стали увеличивается с повышением температуры и уменьшается с понижением температуры. Другими словами, жидкая сталь с высокой температурой поглощает больше растворенного газа. При низкой температуре растворенный газ в жидкой стали уменьшается. жидкая сталь снова выпадет в осадок.В условиях разливки и производства газ, выделяющийся при затвердевании жидкой стали, часто выделяется из жидкой стали в виде пузырьков в молекулярном состоянии.Если выделившийся газ не может быть удален до того, как жидкая сталь затвердеет в твердую оболочку, он останется в отливке, образуя образовавшиеся поры.Если эти газы не могут всплывать из-за закупорки разветвления дендритов, то вместо этого они будут препятствовать усадке жидкой стали между дендритами. В это время поры больше не существуют сами по себе, а сосуществуют с усадкой, которая называется отверстием для усадки газа.
Поскольку газ образуется из жидкой стали, любой способ, который может снизить газосодержание жидкой стали, способствует предотвращению образования образовавшихся пор.На производстве обычно используются следующие меры по предотвращению образования отложений в порах.Для выплавки стали в электродуговых печах шихта должна быть сухой, без масла и менее подверженной коррозии.К индукционным электропечам предъявляются более строгие требования, чем к электродуговым печам. Наиболее важные марки стали должны подвергаться пескоструйной обработке, и в то же время необходимо проводить операции по удалению шлака, чтобы предотвратить вдыхание.Шихту вакуумной печи иногда приходится очищать дробеструйной обработкой и валиками, чтобы свести к минимуму образование оксидной корки и загрязнений на поверхности шихты.При плавке в электродуговых печах следует обращать внимание на то, чтобы в полной мере использовать дегазацию в период окисления и дезоксигенирование в период восстановления.Выпускное отверстие для стали и ковш должны быть полностью высушены, чтобы предотвратить всасывание жидкой стали, контролировать температуру разливки и сократить время контакта жидкой стали с воздухом, уменьшить и избежать вторичного окисления жидкой стали и снизить содержание газа до низкого уровня. Такие меры, как вакуумная дегазация заливка вне печи с использованием защитного инертного газа и вакуумная заливка - все это может уменьшить образование пор на отливках.
4.Причины и методы профилактики реактивных устьиц
Газ из реакционноспособных пор образуется в результате химической реакции, которая происходит после того, как жидкая сталь вступает в контакт с формой для получения газа.В настоящее время понимание механизма образования пор неоднородно, в основном это пузырьки водорода, монооксида углерода, азота и т.д.
Меры по предотвращению образования отложений в порах оказывают превосходное воздействие на предотвращение образования реактивных пор.В то же время, с точки зрения моделирования, влажность в форме должна быть снижена, а вытяжной эффект песчаной формы должен быть увеличен.
