Làm thế nào để đối phó với các khiếm khuyết cách nhiệt lạnh trong các phần nhỏ của sắt dẻo?

Sự xuất hiện của các khiếm khuyết lạnh và không đủ các khiếm khuyết trong các phần nhỏ của sắt dẻo thực sự là một vấn đề phổ biến trong sản xuất. Các thành phần có thành mỏng sẽ tiêu tan nhiệt nhanh chóng, và bản thân sắt dễ chịu có tính trôi chảy kém hơn sắt xám, giúp củng cố dễ dàng trước khi khoang khuôn chứa đầy sắt nóng chảy. Giải quyết vấn đề này đòi hỏi tối ưu hóa hệ thống từ nhiều khía cạnh.

Ý tưởng cốt lõi: Cải thiện tính lưu động của sắt nóng chảy, tăng tốc tốc độ làm đầy, trì hoãn việc làm mát khoang khuôn và cải thiện khí thải. Sau đây là các biện pháp cụ thể có thể được thực hiện:

1. Tối ưu hóa thành phần và xử lý sắt nóng chảy: tăng tương đương carbon (CE): Trong khi đảm bảo mức độ hình cầu và tính chất cơ học (đặc biệt là độ giãn dài), tăng một cách thích hợp tương đương carbon (carbon+1/3 silicon). Đây là cách hiệu quả nhất để cải thiện thanh khoản. Các bộ phận sắt có tường có thành mỏng cho phép các giá trị CE cao hơn (thường là 4,3-4,7%), có thể cố gắng tiếp cận giới hạn trên hoặc vượt quá một chút (cần phải xác minh hiệu suất). Ưu tiên tăng hàm lượng carbon, sau đó xem xét silicon. Kiểm soát nghiêm ngặt hàm lượng lưu huỳnh của sắt nóng chảy ban đầu: Lưu huỳnh thấp là nền tảng cho sự hình cầu tốt. Lưu huỳnh cao sẽ tiêu thụ các tác nhân hình cầu, tạo ra nhiều xỉ hơn và giảm tính trôi chảy. Mục tiêu ban đầu của Iron Solten S là ít hơn 0,02%. Tối ưu hóa quá trình ủ bệnh hình cầu: ủ đầy đủ: Sử dụng các chất gây cấy hiệu quả (như silicon barium strontium canxi), nhiều lần mang thai được thực hiện (trong ủ gói+ủ dòng chảy+trong ủ nấm mốc). Nhân giống với dòng chảy là rất quan trọng để cải thiện tính thanh khoản và ngăn ngừa suy giảm. Kiểm soát lượng tác nhân hình cầu được thêm vào: Đảm bảo hóa hình cầu tốt (mức độ hình cầu ≥ 3), tác nhân hình cầu quá mức sẽ làm tăng xỉ và oxit. Mg còn lại phải được kiểm soát ở mức 0,03-0,05%và RE còn lại không được quá cao. Tăng nhiệt độ rót: Đây là một biện pháp quan trọng cho các thành phần vách mỏng. Tăng đúng nhiệt độ đổ có thể làm tăng đáng kể tính lưu động của sắt nóng chảy và kéo dài thời gian làm đầy. Phạm vi nhiệt độ mục tiêu thường cần phải là ≥ 1400 ° C và thậm chí có thể cố gắng 1420-1450 ° C (cần xác định nhu cầu cụ thể dựa trên cấu trúc đúc, trọng lượng và thử nghiệm thiết kế hệ thống rót). Nhưng nó là cần thiết để cân bằng các rủi ro của co ngót, bao gồm xỉ và dính cát do nhiệt độ cao. Đảm bảo độ tinh khiết của sắt nóng chảy: tăng cường loại bỏ xỉ và chặn các hoạt động, giữ cho vòi phun sạch và nếu cần thiết, sử dụng một cái muôi ấm trà hoặc thêm màn hình lọc (bên trong cốc sprue, ở dưới cùng của Sprue hoặc Sprue ngang) để giảm sự xâm nhập của xỉ và oxit vào khoang khuôn.

2. Tối ưu hóa thiết kế của hệ thống rót: Đây là liên kết cốt lõi để giải quyết vấn đề không đủ cách ly lạnh. Hệ thống rót mở: Áp dụng một hệ thống mở với ∑ một đường thẳng> ∑ một ngang> ∑ a bên trong, có lợi cho việc lấp đầy nhanh chóng. Tăng diện tích mặt cắt ngang của sprue: Đối với các bộ phận có thành mỏng, cần có tổng diện tích mặt cắt lớn hơn của spue so với các tính toán thông thường để tiêm sắt nóng chảy vào khoang khuôn ở tốc độ cực nhanh và lấp đầy trước khi hóa rắn. Nó có thể là cần thiết để tăng số lượng hoặc chiều rộng của Sprues. Rút ngắn quá trình và phân tán phần giới thiệu: Các sprues nên được phân phối đều gần các phần vách mỏng của đúc càng nhiều càng tốt để rút ngắn khoảng cách của dòng chảy nóng chảy. Tránh lưu lượng đường dài của sắt nóng chảy trong khoang khuôn. Đối với các thành phần vách mỏng phức tạp, có thể cần nhiều lần. Giảm tốc độ dòng chảy của spue: Mặc dù cần làm đầy nhanh, tốc độ dòng chảy quá mức có thể gây ra phun, uốn và hình thành xỉ oxit thứ cấp, thực sự có thể làm trầm trọng thêm quá trình cách nhiệt lạnh. Bằng cách tăng diện tích mặt cắt ngang của spue, tốc độ dòng chảy có thể được giảm trong khi đảm bảo tốc độ dòng chảy. Tăng chiều cao của spue/sử dụng cốc spue: nâng bên trong kim loại và tăng công suất làm đầy. Hãy xem xét một hệ thống đổ bước: Đối với các thành phần có thành mỏng có chiều cao cao hơn, sử dụng các vận động viên bước để giới thiệu lớp sắt nóng chảy theo lớp từ dưới, giữa hoặc thậm chí trên cùng, rút ngắn khoảng cách dòng chảy của mỗi lớp sắt nóng chảy. Sử dụng một spue "rộng, mỏng và phẳng" có lợi cho bàn ủi đi vào khoang khuôn theo chiều ngang, đều đặn và phân tán, bao phủ một khu vực lớn hơn.

3. Tăng cường khí thải: Thiết lập đầy đủ các lỗ xả/riser: Tại điểm cao nhất của khoang khuôn, khu vực làm đầy cuối cùng của sắt nóng chảy (thường là phần tách biệt dễ dàng xảy ra), và sâu trong lõi, thiết lập đủ số lượng và kích thước của lỗ xả hoặc tràn ra (cũng phục vụ như là bộ sưu tập ống xả). Đảm bảo rằng khí bên trong khoang khuôn có thể nhanh chóng bị trục xuất để tránh "tắc nghẽn khí" cản trở việc làm đầy sắt nóng chảy. Kiểm tra tính thấm không khí của cát đúc: đảm bảo rằng cát đúc (đặc biệt là cát bề mặt) có đủ tính thấm không khí. Độ ẩm của cát xanh không nên quá cao. Hợp lý nhỏ gọn để tránh sự thắt chặt cục bộ ảnh hưởng đến ống xả.

4. Tối ưu hóa hoạt động rót: Đổ nhanh: Công nhân rót phải tập trung nỗ lực của họ để đạt được dòng chảy cao và đổ nhanh, hoàn thành việc rót trong thời gian ngắn nhất có thể, và đảm bảo rằng sắt nóng chảy có đủ nhiệt và động năng để lấp đầy khoang khuôn. Thời gian rót dài là một trong những lý do chính cho cách nhiệt lạnh của các bộ phận vách mỏng. Đổ liên tục: Quá trình đổ phải liên tục và không thể bị gián đoạn. Sự gián đoạn dòng chảy có thể dễ dàng tạo thành một rào cản lạnh tại điểm gián đoạn. Thời gian đổ: Sau khi hoàn thành việc điều trị ủ hình cầu, nó nên được đổ càng sớm càng tốt (thường trong vòng 8-10 phút) trước khi phân rã ủ để đảm bảo hiệu quả ủ bệnh và tính trôi chảy tốt.

5. Các cân nhắc khác: Kiểm tra trọng lượng của sắt nóng chảy để đảm bảo đủ trọng lượng đổ, có tính đến các yêu cầu của hệ thống spue. Giảm số lượng lõi cát/tối ưu hóa ống xả lõi: lõi cát phức tạp có thể cản trở dòng chảy và khí thải. Tối ưu hóa thiết kế lõi để đảm bảo ống xả trơn tru (như thiết lập ống xả, sử dụng dây xả/dây sáp và sử dụng cát lõi thoáng khí). Sức mạnh và độ nhỏ gọn của cát đúc: Đảm bảo rằng cát đúc có đủ sức mạnh để chống lại sự xói mòn của sắt nóng chảy và ngăn cát ngăn chặn sự phát triển hoặc khoang. Nhưng sự nhỏ gọn nên đồng đều để tránh độ cứng cục bộ ảnh hưởng đến sự co rút hoặc hơi thở.