Điều gì gây ra khiếm khuyết độ xốp trong đúc bằng đồng?

Lỗ chân lông trong đúc đồng (bao gồm đồng thau, đồng, đồng màu tím, v.v.) là những khiếm khuyết phổ biến, thường là do sự tiến hóa khí trong kim loại nóng chảy, khí thải kém của cát hoặc khuôn, quá trình nóng chảy không đúng và các yếu tố khác. Sau đây là những lý do và giải pháp cụ thể:

1 Các loại và đặc điểm của các đặc điểm của khí khổng 1 của lỗ chân lông kết tủa: nhỏ, phân tán, hình tròn hoặc hình elip, chủ yếu nằm ở các phần dày của vật đúc hoặc tại điểm hóa rắn cuối cùng. Lý do: Khí hòa tan trong chất lỏng đồng (như H ₂ Co 、 Hơi nước kết tủa và tạo thành bong bóng trong quá trình hóa rắn.  

2. Đặc điểm của lỗ chân lông phản ứng: tường lỗ rỗng mịn hoặc oxy hóa, thường xuất hiện trên hoặc gần bề mặt của vật đúc. Lý do: Chất lỏng đồng phản ứng hóa học với cát đúc, lớp phủ hoặc xỉ để tạo ra khí (như CO, vì vậy).  

3. Đặc điểm của cuộn trong lỗ chân lông: Hình dạng không đều, thường đi kèm với các vùi xỉ, được phân phối dọc theo hướng của dòng kim loại. Lý do: Trong quá trình đổ, khí được hút vào kim loại nóng chảy (như rót hỗn loạn và khí thải kém).  

2 Phân tích nguyên nhân chính

1. Hấp thụ hydro trong quá trình luyện kim (yếu tố chính): Chất lỏng đồng dễ dàng hấp thụ khí hydro ở nhiệt độ cao (đặc biệt là đồng và đồng bằng đồng), và độ hòa tan của hydro giảm mạnh trong quá trình hóa rắn, hình thành lỗ chân lông. Nguồn: Vật liệu lò nung ẩm, dầu hoặc chứa chất hữu cơ (chẳng hạn như dầu tái chế có chứa dầu và mỡ). Môi trường nóng chảy có độ ẩm cao (chẳng hạn như không hút ẩm trong mùa mưa). Đốt cháy nhiên liệu không đủ (lò gas, lò than cốc tạo ra hơi nước).  

2. Không đủ khử oxy dẫn đến quá trình oxy hóa chất lỏng đồng hình thành Cu ₂ O, phản ứng với hydro: Cu ₂ O+H ₂ → 2Cu+H ₂ o ↑ * *, và hơi nước tạo thành lỗ chân lông. Thường thấy trong: Đồng phosphor (đòi hỏi quá trình khử oxy phốt pho), đồng thau (không đủ khử oxy hóa kẽm).  

3. Thiết kế không phù hợp của hệ thống rót có thể dẫn đến tốc độ đổ quá nhiều, chiều cao cổng cao hoặc diện tích cắt ngang không đủ của spue, dẫn đến dòng chảy hỗn loạn của kim loại nóng chảy và sự xâm nhập của không khí. Các kênh riser hoặc ống xả không đủ ngăn khí thoát ra.  

4. Các vấn đề về cát/khuôn: Độ thấm không khí kém của khuôn cát (như độ nhỏ gọn cao và khả năng thu gọn của cát silicat natri). Khi cát nhựa hoặc cát dầu được đúc, chất kết dính phát ra một lượng lớn khí (chẳng hạn như H và CH ₄ được sản xuất bởi sự phân hủy nhiệt độ cao của nhựa furan). Khi đúc khuôn kim loại, khuôn không có rãnh xả hoặc lớp phủ quá dày.  

5. Hoạt động của quá trình không đúng: nhiệt độ rót quá cao (làm trầm trọng thêm hydro) hoặc quá thấp (khí không thể nổi lên kịp thời). Không được phép hoàn toàn để giải quyết (đổ mà không khử chất lỏng đồng). 3 Giải pháp

1. Kiểm soát quá trình khử khí tinh chế: đồng màu tím/đồng: khử oxy với đồng phốt pho (P-CU) hoặc tinh chế với khí nitơ/argon. Đồng thau: Sử dụng hiệu ứng "tự sôi" của kẽm để loại bỏ hydro và kiểm soát nhiệt độ nóng chảy (đồng thau ≤ 1100). Vật liệu sấy khô: Chất thải đồng cần được rang để loại bỏ các vết dầu, và lớp lót lò và dụng cụ cần được làm nóng trước trước khi tan chảy. Bảo vệ nắp: Che chất lỏng bằng đồng bằng than hoặc xỉ thủy tinh trong quá trình nấu chảy để cô lập hơi nước.  

2. Tối ưu hóa hệ thống rót áp dụng tiêm dưới đáy hoặc bước đổ hệ thống rót để giảm nhiễu loạn. Tăng tỷ lệ diện tích mặt cắt ngang của các vận động viên ngang và bên trong (ví dụ: 1: 2: 1.5) và giảm tốc độ dòng chảy. Thiết lập túi sưu tập xỉ và riser ống xả (đặc biệt là ở các khu vực dày và lớn).  

3. Đúc cát/Cải thiện khuôn: Kiểm soát độ ẩm của cát (≤ 4,5%) và thêm vật liệu thoáng khí (như bột than và mùn cưa). Đúc khuôn kim loại: Khuôn được trang bị rãnh xả (độ sâu 0,1 ~ 0,3mm) và được phủ bằng sơn oxit kẽm. Cát nhựa: Giảm lượng nhựa được thêm vào hoặc chuyển sang nhựa nitơ thấp.  

4. Điều chỉnh tham số quá trình Nhiệt độ rót: 1200 ~ 1250 ℃ Đối với đồng, 980 ~ 1050 ℃ cho đồng thau, 1100 ~ 1180 ℃ cho đồng. Làm mát từ từ sau khi rót (chẳng hạn như phủ bằng cát cách nhiệt) để kéo dài thời gian giải phóng khí.  

5. Các biện pháp phụ trợ để phát hiện tan chảy: Sử dụng phương pháp kiểm tra hóa rắn chân không để kiểm tra hàm lượng khí của chất lỏng đồng. Xử lý bài: Nhấn nóng (HIP) được thực hiện trên các vật đúc chính để loại bỏ độ xốp bên trong. 4 Trường hợp điển hình của độ xốp đồng thau (Cu Zn): Biến động kẽm dẫn đến không đủ "sôi kẽm" và khí hydro còn lại → hàm lượng Zn cần được kiểm soát (≤ 40%), và nên tăng cường khuấy trong khi nóng chảy. Độ xốp bằng đồng (Cu-SN-P): Không đủ khử oxy hóa hoặc oxy hóa SN → 0,03% ~ 0,05% đồng phốt pho cần được thêm vào để đúc nhanh để giảm quá trình oxy hóa.  

Bằng cách điều tra một cách có hệ thống các quá trình như tan chảy, định hình và đổ, có thể giảm đáng kể các khiếm khuyết độ xốp trong đồng đúc. Nếu vấn đề vẫn còn, nên định vị thêm nguồn khí thông qua phân tích kim loại về thành phần lỗ rỗng (như quang phổ phân tán năng lượng).