Які етапи та підтримка процесу необхідні для досягнення збалансованого затвердіння ковкого чавуну?

Основними моментами збалансованого процесу затвердіння ковкого чавуну та його впровадження у виробництво є процес ідеального перетворення теорії на практику. Це може вирішити проблему усадки та пористості ковкого чавуну під час фактичного виробництва. Реалізація збалансованого затвердіння ковкого чавуну є систематичним проектом, який вимагає від нас наступної роботи:

1、 Глибоке розуміння основних моментів процесу "збалансованого затвердіння"

«Теорія рівноважного затвердіння» була запропонована професором Вей Бінгом, фахівцем з лиття в Китаї. Він відходить від традиційного уявлення про «послідовне затвердіння», і його основна ідея полягає у використанні графітизаційного розширення під час процесу затвердіння ковкого чавуну для компенсації усадки, таким чином досягаючи мети виливків без усадки та пористості.

Основні моменти його процесу можна підсумувати трьома ключовими словами:

Баланс між «розширенням» і «стисканням»: це найважливіший момент. Під час затвердіння ковкий чавун зазнає як «розширення» за рахунок осадження графіту (графітизаційне розширення), так і «усадки» за рахунок усадки в рідкому та твердому стані. Метою майстерності є створення умов, які дозволяють «розширенню» протидіяти «згортанню». 2. Баланс між «жорсткістю» та «гнучкістю»: «жорсткість» відноситься до форми, яка має достатню міцність, щоб «утримувати» тиск, створюваний розширенням графітизації, змушуючи силу розширення діяти в протилежному напрямку на розплавлене залізо для компенсації усадки. Це основа для досягнення «самопоповнення та скорочення». Зазвичай це досягається за допомогою високоміцного формувального піску (наприклад, смоляного піску, піску з покриттям), посилених ящиків для піску та інших методів. М'який "(гнучкий/податливий): стосується встановлення відповідного" м'якого "середовища (наприклад, вентиляційних отворів, стояків переливу, шарів м'якого піску) в кінці шляху або поблизу гарячої точки, де потрібна усадка, що дозволяє порожнині форми відступати контрольованим чином, щоб направляти поле потоку усадки, скинути надлишковий тиск і запобігти" набуханню "або руху стінки. 3. Баланс між «гарячим» і «холодним»: Контролюйте температурне поле виливка через литникову систему. На товстих і великих гарячих вузлах виливків забезпечується необхідна усадка рідини і підведення тепла за допомогою прихованих або бічних стояків. «Холодний»: використання холодного чавуну для прискорення локального охолодження на тонкостінних або швидко охолоджених ділянках виливків, усунення гарячих точок і встановлення температурного градієнта до стояка.

Основна мнемоніка: «Якщо він твердий, він твердий; якщо він м’який, він м’який; якщо він гарячий, він гарячий; якщо він холодний, він холодний; використовуйте розширення замість звуження, щоб досягти динамічного балансу.

2、 Специфічні методи впровадження основних моментів у виробництво

Для втілення вищевикладеної теорії в практичні виробничі операції необхідно систематично контролювати з таких аспектів:

1. Розробка процесу формування (реалізація "жорсткості" та "гнучкості")

Вибирайте високоміцні формувальні матеріали: надавайте перевагу смоляному піску (фуранова смола, лужна фенольна смола) або піску з покриттям. Ці матеріали мають високу міцність і можуть ефективно протистояти розширенню графітизації, що є основою для досягнення збалансованого затвердіння. Глинистий пісок (мокрий пісок) потребує суворого контролю за вологістю та ступенем ущільнення, а при необхідності – зміцнення пісочних ящиків і форм. Розумно сконструйована та компактна розливна система: зазвичай використовується напівзакрита (наприклад, F пряма: F горизонтальна: F всередині=1,5:1,2:1) або повністю закрита розливна система. Швидке заповнення зменшує ерозію, а також допомагає чашці литника та литнику мати певний ефект усадки на пізнішій стадії. Використовуйте «маленькі, але численні» стояки: стояки не повинні бути такими великими, як лита сталь. Використовуйте невеликі, здебільшого приховані стояки (годівниці з країв, вушок, годівниці для качкодзьобів тощо) або бічні годівниці. Ключовим є дизайн горловини стояка: він повинен бути «коротким, тонким і широким». Його функція полягає в тому, щоб плавно компенсувати усадку рідини на ранній стадії затвердіння та швидко «самозакритися» (затвердіти) на початку графітизаційного розширення на середній стадії затвердіння, блокуючи тиск розширення всередині відливки замість того, щоб випускати його в стояк. Розумне використання холодного заліза: розміщення зовнішнього холодного заліза в товстій гарячій точці виливка може прискорити охолодження цієї ділянки, усунути гарячу точку та зменшити її залежність від стояка. При використанні в поєднанні зі стояком можна встановити більш ідеальний температурний градієнт для керування послідовністю затвердіння. Налаштування випуску та переливу: у найвищій точці та останній точці заповнення порожнини форми має бути встановлено достатню кількість випускних отворів, щоб забезпечити плавний вихід газу з порожнини. Переливний стояк (мішок для збору шлаку) встановлюється в кінці заливки або на кінцевій подачі розплавленого чавуну. Він може не тільки збирати шлак, але й викидати розплавлене залізо при низькій температурі, врівноважуючи тиск і температуру всередині порожнини форми.

2. Контроль плавлення та сфероїдизації (джерело гарантує "розширення")

Стабільний хімічний склад: вуглецевий еквівалент (CE): використання розчину з високим вмістом вуглецю та низьким вмістом кремнію. CE зазвичай контролюється між 4,6% і 4,9%. Високий вміст вуглецю може забезпечити достатнє осадження графіту та створити достатню силу розширення; Низький вміст кремнію може запобігти надмірному підвищенню евтектичної температури та запобігти надто пізньому розширенню графіту. Вміст залишкового магнію (Mg): не має бути занадто високим, зазвичай контролюється на рівні 0,03% -0,05%. Надмірна висота збільшить тенденцію білого лиття, перешкоджає графітизації та зменшить розширення. Хороший ефект сфероїдизації: переконайтеся, що рівень сфероїдизації досягає 1-2 рівнів. Тільки круглі графітові кульки можуть забезпечити достатню і рівномірну силу розширення. Чим більше і менше графітових кульок, тим раніше починається розширення і тим кращий ефект. Відповідна температура розливу: Щоб забезпечити повне заповнення, спробуйте максимально знизити температуру розливу (наприклад, 1320 ℃ -1380 ℃). Заливка при низькій температурі може зменшити усадку рідини, скоротити час затвердіння та забезпечити більш раннє та ефективніше графітизаційне розширення для компенсації усадки.

3. Контроль виробничого процесу (забезпечення динамічного балансу)

Адекватне ущільнення формувального піску: переконайтеся, що твердість піщаної форми відповідає стандарту (наприклад, смоляний пісок>90, глинистий пісок>85), і гарантуйте «жорсткість» форми. Точне вимірювання розплавленого заліза: переконайтеся, що в пакеті обробки сфероїдизації додано точну кількість заліза, щоб забезпечити точне додавання сфероїдизуючого агента та інокулянта, тим самим стабілізуючи ефект сфероїдизації та хімічний склад. Швидке лиття: залийте якнайшвидше після процедури сфероїдизації (зазвичай завершується протягом 10 хвилин після «врегулювання реакції»), щоб запобігти зниженню фертильності та сфероїдизації. Розумний час упаковки: після заливки виливок повинен мати достатній час ізоляції в піщаній формі (принаймні після завершення затвердіння евтектики) перед упаковкою та шліфуванням. Передчасна коробка втратить обмеження «жорсткості» піщаної форми, а виливки деформуються або навіть розбухнуть під дією сили розширення, що призведе до різкого збільшення ризику внутрішньої усадки та розпушення.

резюме

Підводячи підсумок, можна сказати, що досягнення збалансованого затвердіння – це не окрема техніка, а систематична концепція, яка проходить через увесь процес проектування процесу, контролю плавлення та управління виробництвом. Це вимагає від виробників глибокого розуміння характеристик затвердіння ковкого чавуну та досягнення ідеального ефекту «заміни усадки розширенням і збалансуванням жорсткості та гнучкості» за допомогою серії заходів, таких як лиття високої жорсткості, малий стояк, холодний чавун, низька температура заливки та високоякісний розплавлений чавун. У практичних застосуваннях рекомендується проводити технологічні експерименти та перевірку секції на типових продуктах для оптимізації та визначення найбільш прийнятних параметрів процесу для конкретних умов виробництва.