Важливість та дизайн чавунного стояка шиї

1.

Діаметр визначення розміру: Діаметр шиї стояків, як правило, в 0,3-0,8 рази більше діаметра кола гарячої плями кастингу. Діаметр кола гарячої плями кастингу великий, з значенням упереджено до 0,3; Діаметр кола гарячої плями невеликий, зі значенням упереджено до 0,8. Довжина: зазвичай між 20-50 мм. Для невеликих чавунних частин довжину шиї стояки можна сприймати як нижню межу; Великі чавунні частини підлягають верхній межі. Поширені форми для дизайну форми включають циліндричну, трапецію тощо. Циліндрична шия стояка легко обробляється і придатна для більшості ситуацій; Трапецоїдальна шия стояка вигідна для компенсації усадки і широко використовується в виливках з високими вимогами до компенсації усадки.

Вибір положення шиї стояки повинен бути встановлений на гарячому стику лиття, щоб металева рідина в стояці могла протікати переважно до гарячого стику, досягти послідовного затвердіння та ефективно доповнити усадку. Намагайтеся уникати встановлення його в зоні концентрації стресу лиття, щоб запобігти стресу, спричиненому зменшенням затвердіння шиї стояки, що може посилити деформацію та тенденцію розтріскування лиття. Кількість визначається на основі розміру лиття, складності структури та розподілу гарячих точок. Невеликі та прості кастинги можуть потребувати лише однієї підйомної шиї, тоді як великі та складні виливки можуть потребувати декількох шиї підйомів, щоб забезпечити достатню усадку на кожному гарячому суглобі. Зв'язок між стояком і литтям повинен мати плавний перехід, уникаючи правих або гострих кутів, щоб зменшити стійкість до потоку розплавленого металу. Зв'язок між шиєю стояки та литтям повинен бути твердим для запобігання поломки через вплив розплавленого металу під час процесу лиття. У той же час, форма та розмір з'єднання повинні бути розроблені розумно, щоб уникнути утворення надмірних зон на кастингу, що може спричинити дефекти в литі.

2. Проектний аналіз випадків на шиї чавуну

Більшість сплавів виявляють послідовну та передбачувану поведінку під час процесу охолодження від рідини до твердого при температурі. Існує дві різні етапи скорочення. По -перше, коли температура лиття сплаву охолоджується до лінії ліквіда, це зазвичай називають рідинною усадкою або перегрітою усадкою. По -друге, коли сплав охолоне від рідини до твердого речовини, його зазвичай називають усадкою затвердіння. З іншого боку, графітові чавунні частини (включаючи сірий чавун, пластичне залізо та ковзаючий чавун) супроводжуються незвичайним явищем під час охолодження та затвердіння, де метал починає розширюватися. Це розширення зазвичай пояснюється осадженням графітових фаз нижчої щільності, подоланням та перевищенням усадки, пов'язаної з затвердінням охолоджуючої рідини та аустеніту. Поки що найважливішим аспектом проектування стояків та систем решітки для чавуну є вимога підтримувати позитивний тиск рідини протягом усього процесу затвердіння. Спочатку атмосферний тиск повинен бути дозволений діяти на рідину в стояці, і для того, щоб це сталося, стояка повинна бути (стиснена). Як тільки починається розширення, ретельно розроблена система стояка контролює тиск розширення та забезпечує автоматичну усадку лиття під час решти процесу затвердіння. Це на відміну від сталі, алюмінію, міді тощо, оскільки вони не передбачають розширення, що вимагає додавання розплавленого металу до лиття під час затвердіння.

3. Тиск контролю

Шия стояка може бути найважливішим компонентом у дизайні системи Riser, оскільки, як правило, визначає величину залишкового тиску на рідину. Контактна поверхня шиї стояка повинна бути достатньо великою, щоб перенести розплавлений метал із стояка на лиття протягом тривалого періоду часу. При необхідності слід вивільнити надмірний тиск у порожнині форми, але слід доречно підтримувати позитивний тиск рідини в кінці затвердіння та полегшити видалення стояки з лиття. Шия стояка може розглядатися як "запобіжний клапан" на суднах під тиском, а його конструкція повинна забезпечити підтримку тиску всередині лиття на керованому рівні. Матеріал для лиття, а точніше, пісочна форма, яка може протистояти тиску розширення без розширення, зазвичай визначає ступінь керованості. Якщо матеріал цвілі слабкий, наприклад, коли при використанні цвілі з глинистого піску, підстрижена шия повинна бути розроблена для звільнення тиску розширення, щоб уникнути розширення цвілі. Це досягається шляхом проектування шиї для стояки для затвердіння на відносно пізній стадії, що дозволяє вивільнити певний тиск на стояки через шию стояки. Використовуючи більш міцні та жорсткі модельні склеювання матеріалів (таких як смоляні системи), шия стояка може бути розроблена як менша, що дозволяє їй затвердіти раніше під час фази розширення та підтримувати більший залишковий тиск рідини. Однак занадто маленька шия стояка може призвести до надмірного залишкового тиску всередині лиття, що призводить до пористості, пов'язаної з розширенням цвілі. Надмірно велика шия стояка зазвичай призводить до втрати позитивного тиску на рідину до завершення затвердіння, що призводить до усадки та розряду газу з металевої рідини, пов’язаної із затвердінням. Розмір шиї стояки в правилах проектування зазвичай базується на геометричному модулі (MC) кастингу. Типове значення чавуну, що виробляється в глиняному піску, становить від 0,6 (MC) і 0,9 (MC). Точне значення залежить від твердості матеріалу піщаної цвілі, хімічного складу та ступеня щеплення заліза та швидкості охолодження лиття. Якщо стояка буде переміщена ближче до лиття, нагрівальний вплив на пісок між литтям та шиєю стояків зменшить геометричний модуль контакту, зберігаючи еквівалентний тепловий модуль. Якщо шия досить коротка, щоб бути рівною або меншим, ніж менший розмір контактного перерізу, геометричний модуль можна безпечно зменшити на 0,6 рази, тобто модуль довшої шиї (Mn (короткий) = 0,6 МН (довгий)). Це вказує на зменшення приблизно на 65% у контактній зоні.

висновок

Успішна усадка графітового чавуну передбачає підтримку та контроль позитивного тиску рідкого заліза протягом усього процесу затвердіння. Правильне проектування стояка та системи наливання та контроль металургійного та часу наливання, є вирішальним для виробництва графітових чавунних частин без усадки.