Як вирішити дефект пісочного наклеювання у виробництві сірого чавунного деталей за допомогою технології піску з покриттям плівки?

Серйозна проблема з приклеюванням піску у виробництві 27 кг сірого чавунного шківа -шківа за допомогою технології піску з покриттям плівки є загальним дефектом у процесі лиття. Липкий пісок може значно збільшити навантаження на очищення, пошкодити якість поверхні виливків, збільшити витрати і навіть може призвести до зняття кастингу. Для вирішення цієї проблеми необхідно проводити систематичне дослідження та оптимізацію з декількох аспектів, таких як самий пісок, параметри процесу, розплавлені характеристики заліза, проектування цвілі та експлуатація. Деталі - детальні рішення та заходи:

1. Проблеми якості з ламінованим піском - основні причини:

а. Погана якість сирого піску: низький вміст SIO ₂/високі домішки: сирий пісок з низьким вмістом SIO (наприклад, <90%) або надмірними домішками, такими як польова шпат, слюда, лукові оксиди металів тощо, значно знизить рефракторію та легко виграш і тануть під дією високої температури розплавленого заліза, що призводить до хімічної застібки. Нерозумне розподіл розміру частинок: Частинки піску занадто грубі (наприклад,> 70 сітки), зазори між частинками піску великі, а розплавлене залізо схильне до проникнення і утворює механічне приклеювання піску. Якщо частинки піску занадто тонкі (наприклад,> 140 сітки), хоча поверхня щільніша, проникність погана, а тиск газу всередині ядра/цвілі піску збільшується, що може насправді посилити інфільтрацію рухаючої заліза або спричинити пористість. Погана форма частинок: пісок з високим кутовим коефіцієнтом (полігональний) має нижчу щільність упаковки та більшу пористість, ніж круглий пісок, що робить його більш схильним до механічної інфільтрації та приклеювання піску.

б. Недостатня продуктивність смолової плівки: недостатній вміст смоли або низьку якість: додавання смоли занадто низьке (<1,8-2,2%), або сама смола має низьку теплову силу та поганий високотемпературний стійкість, не в змозі утворювати достатньо сильну та щільну кокетну шар під дією високотемпературного розплавленого заліза, щоб ефективно виділити розплавлене залізо. Неповне затвердіння: Недостатня температура цвілі або час затвердіння під час виготовлення ядра може призвести до неповного зшивання та затвердіння смоли, низької міцності піщаної цвілі/ядра та легкого розпаду та відмови при високих температурах.

Як вирішити це у фактичному виробництві

Виберіть високоякісний сирий пісок: пріоритет повинен бути наданий сирому піску з високим вмістом SIO ₂ (≥ 97%), низькими домішками, низьким коефіцієнтом кута (круглим або напівкруглим) та помірним розміром частинок (рекомендована суміш 70/140 сітки або 50/100 сітки). Поліпшення продуктивності ламінованого піску: збільшення вмісту смоли: належним чином збільшіть кількість фенольної смоли (наприклад, до 2,3-2,8%), щоб забезпечити утворення достатньо товстої та безперервної плівки смоли. Додавання рефрактерного наповнювача: додавання добавок, які можуть покращити рефрактерність та зменшити тенденцію спікання до покритого піску: порошок цирконії: найкращий ефект, надзвичайно висока рефрактерність (> 2000 ℃), але найвища вартість. Він може частково замінити вихідний пісок або використовуватись як добавка (5-20%). Хромітовий порошок: висока рефрактерність, низький коефіцієнт теплового розширення та хороша стійкість до проникнення металу. Порошок олівіну: хороша високотемпературна стійкість і стійкість до ерозії лужного шлаку. Порошок з високим глиноземом глинозему/мулліт: покращує високотемпературну міцність. Використовуйте високоефективну смолу: Виберіть смолу, спеціально розроблену для ламінованого піску з високою вогневою стійкістю, високою міцністю та низьким виробництвом газу (наприклад, модифікованою фенольною смолою). Переконайтесь, що достатньо затвердіння: суворо контролюйте параметри процесу виготовлення ядра (температура форми зазвичай становить від 220-260 ℃, а час затвердіння регулюється відповідно до розміру пісочного ядра), щоб забезпечити повністю вилікування смоли.

2. Причини параметрів системи та обробки

а. Надмірна температура заливки: Сірий чавун має хорошу плинність, а надмірна температура заливки (наприклад,> 1450 ℃) значно підвищить проникність розплавленого заліза до частинок піску, посилюючи адгезію піску. Високі температури також мають більше шансів пошкодити плівку смоли.

б. Надмірна швидкість заливки: надмірна швидкість заливки збільшує силу промивання розплавленого металу на стінці порожнини, пошкоджує цілісність поверхні піску/ядра, збільшує ризик проникнення розплавленого заліза, а тиск газу також може притиснути розплавлене залізо в зазори між частинками піску.

c. Надмірна головка (висота виливу): Надмірний металевий статичний тиск буде змусити розплавлене залізо легше проникати по пор між частинками піску.

д. Вплив складу розплавленого заліза: високий еквівалент вуглецю (CE): високий вміст кремнію вуглецю (CE> 4,3-4,5) значно покращить плинність розплавленого заліза та підвищить його тенденцію. Низьке співвідношення Mn/S: Коли вміст сірки занадто високий або вміст марганцю недостатній, утворюється менше MNS, що не сприяє формуванню щільної плівки/сульфідної плівки на поверхні кастингу, щоб запобігти інфільтрації. Рекомендується контролювати співвідношення Mn/s між 8-12. Вміст фосфору: високий фосфор (P> 0,1%) зменшить поверхневе натяг розплавленого заліза, збільшить змочуваність та сприятиме інфільтрації. Окислення: надмірне окислення розплавленого заліза може призвести до більш оксидних включення, що впливає на утворення захисної плівки на поверхні.

Рішення - суворо контролюйте температуру заливки: забезпечуючи повне заповнення та уникнення холодної ізоляції, спробуйте максимально знизити температуру заливки. Для 27 кілограмів сірого чавунного шківа, контроль температури заливки між 1360-1400 ℃ (регулюється відповідно до товщини стінки, з нижньою межею для частин товстого стіни), як правило, є можливою метою. Термометр повинен бути калібрований точно! Оптимізуйте швидкість заливки: прийміть гладку та помірну швидкість заливки. Подумайте про використання системи заливки з буферними пакетами або введенням на дно, щоб зменшити прямий вплив на порожнину форми. Зменшіть висоту індентера: забезпечуючи наповнення, спробуйте зменшити висоту чашки Sprue або скористатися ступінчастою. Оптимізуйте склад розплавленого заліза: відповідаючи механічним властивостям (переважно міцності) виливків, належним чином зменшуйте еквівалент вуглецю (CE) (наприклад, цільовий CE = 4,0-4,2), особливо вміст кремнію. Забезпечити достатнє співвідношення Mn/S (≥ 10): регулюючи співвідношення брухту/свинячого заліза або додавання марганцю заліза, переконайтеся, що вміст марганцю є достатнім для нейтралізації сірки та утворення MN. Контролюйте окислення розплавленого заліза: проведіть попередню обробку прищеплення печі (поліпшуйте графітову морфологію, опосередковано впливаючи на поверхню), уникайте надмірного перемішування або тривалої високотемпературної ізоляції, яка може спричинити окислення.

3. Проблеми дизайну та експлуатації цвілі/піску

а. Недостатня компактність пісочної форми/ядра: недостатній тиск впорскування ядра, поганий вихлоп з цвіллю або короткий час впорскування піску призводять до низької локальної компактності пісочної цвілі/ядра, високої пористості та легкої інфільтрації розплавленим залізом.

б. Температура цвілі занадто висока: Під час безперервного виробництва температура цвілі накопичується занадто високою (> 280 ℃), що спричиняє місцеве попереднє затвердіння піску з покриттям до або під час вибуху піску, що впливає на загальну міцність та рівномірність пісочної цвілі.

c. Невикористане (або неправильно використовуване) лиття покриття: нефарбоване покриття: для кастингу з високими вимогами або областями, схильними до адгезії піску, а не застосовувати вогнепальне покриття є дуже ризикованим. Погана якість покриття: низька пожежна стійкість, погана стабільність підвіски, тонке покриття або нерівне покриття. Недостатнє висихання: покриття виливається до того, як воно повністю висушене, а вода випаровується при високих температурах, генеруючи тиск, який може штовхнути розплавлене залізо в зазори між частинками піску або призвести до того, що покриття лущиться.

д. Зняття цвілі/пошкодження обробки: Піщана форма/ядро, що підписується під час процесу видалення цвілі, обробки та ядра, що призводить до місцевої розпусності або пошкодження поверхні.

е. Неправильна конструкція положення Sprue: Sprue безпосередньо звертається до стінки порожнини або тонкої стінки, внаслідок чого високошвидкісне розплавлене залізо безпосередньо промиває поверхню піщаної форми/ядра.

Рішення - Оптимізуйте процес виготовлення ядра: забезпечуйте достатній тиск впорскування піску та час утримування, щоб забезпечити компактну та рівномірну цвілі піску. Регулярно чистіть та підтримуйте форму, щоб забезпечити гладкі вихлопні пробки. Контролюйте температуру цвілі та, якщо необхідно, додайте пристрої для охолодження температури форми (наприклад, канали охолодження води) або продовжуйте цикл виробництва. Обов’язкове використання високоякісних вогнетривких покриттів та правильного застосування.