Sıvı metal filtrasyonuna bağlı döküm kusurlarının analizi ve bunlara karşı önlemler

1. Filtrelerin neden olduğu arızalar, nedenleri ve karşı önlemler

2. Cüruf inklüzyon kusuru

1. Çeşitli sıvı döküm alaşımları eritme ve dökme işlemi sırasında kapanımlar üretecektir. Metal kapanımlar kaynaklarına göre iki kategoriye ayrılabilir:

(1) Yabancı inklüzyonlar. Bunlar, fırın astarlarının aşınması, kepçenin refrakter malzemeleri, cüruf veya havanın reaksiyonuyla oluşan cüruf, kalıplama kumunun aşınması veya erimiş metalle temas halinde olan herhangi bir diğer malzemenin aşınmasından kaynaklanır;

(2) İçsel kapanımlar. Bu tür kapanımlar, magnezyum-kükürt kapanımları gibi metal eriyiğindeki reaksiyonlarla oluşur. Magnezyum-kükürt kapanımları, küreselleştirme işlemi sırasında magnezyum-silisyum-demir alaşımı eklendikten sonra erimiş demirdeki reaksiyonla oluşur.

2. Cüruf kapanımlarının nedenleri
(1) Silisyum: Silisyum oksitler aynı zamanda cüruf kapanımlarının ana bileşenidir, bu nedenle silisyum içeriği mümkün olduğunca azaltılmalıdır; (2) Kükürt: Erimiş demirdeki sülfitler, sünek demir parçalardaki cüruf kapanım kusurlarının ana nedenlerinden biridir. Sülfürlerin erime noktası, erimiş demirinkinden daha düşüktür. Erimiş demirin katılaşması sırasında, sülfitler erimiş demirden çökelecek, erimiş demirin viskozitesini artıracak ve erimiş demirdeki cürufun veya metal oksitlerin yüzmesini zorlaştıracaktır. Bu nedenle, erimiş demirdeki kükürt içeriği çok yüksek olduğunda, dökümde cüruf kapanımlarının oluşması kolaydır. Sünek demir baz demirinin kükürt içeriği %0.06'nın altında kontrol edilmelidir. %0.09 ile %0,135 arasında olduğunda, dökme demirin cüruf kapanım kusurları keskin bir şekilde artacaktır;

(3) Nadir toprak ve magnezyum: Son yıllarda yapılan çalışmalar, cüruf kapanımlarının esas olarak magnezyum ve nadir toprak gibi elementlerin oksidasyonundan kaynaklandığını göstermiştir, bu nedenle artık magnezyum ve nadir toprak çok yüksek olmamalıdır;

(4) Döküm sıcaklığı: Döküm sıcaklığı çok düşük olduğunda, erimiş metalin yüksek viskozitesi nedeniyle erimiş metaldeki metal oksitlerin yüzeye çıkması zorlaşır ve erimiş metalde kalır; sıcaklık çok yüksek olduğunda, erimiş metalin yüzeyindeki cüruf çok ince hale gelir ve sıvının yüzeyinden çıkarılması zorlaşır ve genellikle erimiş metalle birlikte kalıba akar. Gerçek üretimde, çok düşük bir döküm sıcaklığı cüruf kapanımının ana nedenlerinden biridir;

(5) Dökme sistemi: Dökme sistemi makul bir şekilde tasarlanmalı ve erimiş metalin kalıbı düzgün bir şekilde doldurabilmesi ve sıçrama ve türbülansı önleyebilmesi için cüruf engelleme işlevine sahip olmalıdır;

(6) Kalıplama kumu: Kalıplama kumunun yüzeyine yapışan fazla kum veya kaplama varsa, bunlar erimiş metaldeki oksitlerle birleşerek cüruf oluşturabilir ve cüruf kapanımlarına neden olabilir. Kum kalıbının sıkılığı düzensizdir ve düşük sıkılığa sahip kalıp duvar yüzeyi erimiş metal tarafından kolayca aşınır ve düşük erime noktalı bileşikler oluşturarak dökümde cüruf kapanımlarına neden olur.

3. Cüruf oluşumunu önlemeye yönelik önlemler

(1) Erimiş demirin bileşimini kontrol edin: Erimiş demirdeki kükürt içeriğini mümkün olduğunca azaltın (<0.06%), add an appropriate amount of rare earth alloy (0.1%~0.2%) to purify the molten iron, and reduce the silicon content and residual magnesium content as much as possible;

(2) Eritme işlemi: Erimiş metalin fırından çıkarken sıcaklığını artırmaya çalışın ve metal olmayan kapanımların yüzdürülmesini ve toplanmasını kolaylaştırmak için bir süre bekletin. Erimiş demirin yüzeyindeki cürufu temizleyin ve erimiş demirin oksidasyonunu önlemek için erimiş demirin yüzeyine bir örtü maddesi (perlit, odun külü vb.) koyun. Uygun bir dökme sıcaklığı seçin, tercihen 1350 dereceden az olmamalıdır;

(3) Dökme sistemi, erimiş demirin düzgün bir şekilde akmasını sağlamalı ve cürufu engellemek için bir cüruf toplama torbası ve bir köpük seramik filtre takılmalıdır;

(4) Kalıbın sıkılığı düzgün ve mukavemeti yeterli olmalı; kalıp birleştirildiğinde kalıptaki kum üflenerek uzaklaştırılmalıdır.

3. Gözeneklilik Kusuru

1. Gözeneklilik genellikle dökümlerde yaygın bir kusurdur ve çoğunlukla döküm hurdasının büyük bir kısmını oluşturur.

Modern üretim koşullarında, reaktif gözenekler ve çökelme gözenekleri nispeten nadirdir ve invaziv gözenekler daha yaygındır. Aşağıda invaziv gözeneklerin bir analizi verilmiştir:

2. Gözeneklerin nedenleri

(1) Boşluk egzozu yetersizdir ve toplam egzoz kesit alanı çok küçüktür;

(2) Düşük döküm sıcaklığı;

(3) Dökme hızı çok yavaş; erimiş demir kalıbı düzgün bir şekilde doldurmuyor ve gaz karışıyor;

(4) Kalıplama kumunun nem içeriği çok yüksektir; kalıplama kumundaki kül içeriği yüksektir ve kalıplama kumunun hava geçirgenliği zayıftır;

(5) Döküm sisteminin uygunsuz tasarımı, gazın erimiş demire çekilmesine neden olur;

(6) Aşı maddesi kurutulmamış ve parçacık boyutu uygun değil; erimiş demir tam olarak cüruftan arındırılmamış ve cüruf döküm sırasında tıkanmamış, bu da cüruf gözenekliliğine neden oluyor;

(7) Döküm sırasında yangının zamanında yakılmaması.

3. Gözenekleri önlemeye yönelik önlemler

(1) Uygun kesitlere sahip yeterli sayıda havalandırma pimi veya egzoz plakası model üzerinde daha yüksek konumlara ayarlanmıştır. Genellikle, egzoz kesiti, girişlerin toplam kesit alanının yaklaşık 1.5-1.8 katı olmalıdır;

(2) Dökme sistemi yarı açık ve yarı kapalı prensibe göre ayarlanmalı ve dökme kanalına bir köpük seramik filtre cihazı eklenmelidir. Köpük seramik filtrenin bir düzeltme etkisi vardır ve erimiş demir kalıbı doldururken nispeten kararlıdır ve kalıba çarpmaz veya sıçrama veya sürüklenen gaz üretmez. Dökme sisteminin kesit boyutu, 8-10 kg/s'lik bir dökme hızına göre hesaplandığında daha uygundur;

(3) Erimiş demirin erime sıcaklığı 1500 dereceden düşük olmamalı ve manuel döküm sırasında son kutunun döküm sıcaklığı yaklaşık 1400 ° C'de kontrol edilmelidir (dökümün boyutuna ve duvar kalınlığına bağlı olarak uygun şekilde ayarlanabilir). Otomatik döküm kullanmak en iyisidir ve döküm sıcaklığı hatası 20 derece içinde olmalıdır;

(4) Yüksek basınçlı kalıplama için uygun iyi bir kum işleme sistemi için, kalıplama kumunun nem içeriği %2,{3}},2'de kontrol edilmeli, sıkıştırma oranı %{5}} arasında olmalı ve sıcaklık ve basınç dayanımı {6}}kpa'ya ulaşmalıdır (hepsi kalıplama makinesinde örnekleme ve teste atıfta bulunur). Bu göstergelere ulaşmak için, kalıplama kumunun kül içeriğini, eklenen yardımcı malzemelerin miktarını, uygun orijinal kum parçacık boyutunu, dolaşan kumun sıcaklığını ve kum karıştırma verimliliğini izlemek gerekir;

(5) Erimiş demirin cürufunun giderilmesine, döküm sırasında cürufun tıkanmasına ve tutuşmasına, aşılayıcının kurutulmasına dikkat edilmelidir.
 

4. Soğuk kapatma arızaları
 

1. Soğuk kapatma arızalarının nedenleri
 

(1) Döküm sıcaklığı çok düşüktür ve erimiş demirin doldurma kapasitesi zayıflar;

(2) Kum kalıbının hava geçirgenliği zayıftır, kumdaki gaz basıncı çok yüksektir ve erimiş demir kalıbı zamanında dolduramaz;

(3) Kapılama sistemi tasarımı mantıksızdır ve koşucunun ve iç koşucunun kesit alanı küçüktür;

(4) Kalıntılar döküm kabına yapışarak döküm sıcaklığının düşmesine neden olur.

2. Soğuk kapatma kusurlarına karşı önlemler
 

(1) Dökme sistemi tasarımını optimize edin, köpük seramik filtrenin alanını artırın ve erimiş demirin akış hızını artırın;

(2) Kalıplama kumunun hava geçirgenliğini artırın ve egzoz kanalları ekleyin;

(3) Döküm sıcaklığını artırın;

(4) Dökme kabı alanını temizleyin.