Döküm üretim prosesi sırasında bazı dökümler dökümün alt ve yan yüzeylerinden uzakta bulunmakta olup, kaba işleme sonrasında gözenekler oluşacaktır. Gözenekler yaklaşık ∅3-6mm çapında düzensiz dairelerdir. Bazı deliklerin içinde granül veya toz halinde cüruf bulunur. Bu tür gözenek kusurlarını çözmek için süreç genellikle düz dikey dökme, düz eğimli dökme, daha fazla havalandırma deliği ayarlama ve yüzeydeki kuru kum kalıbını kuru kum kalıbıyla değiştirme gibi yöntemleri benimser ancak bu önlemler yine de bu tür gözenek kusurlarını ortadan kaldıramaz. kusurlar. Uzun bir gözlem ve analiz döneminden sonra, bu tür gözeneklerin, katılaşma sırasında karbonla reaksiyona girerek reaktif madde oluşturan, büyük miktarda düşük erime noktalı metal kalıntıları içeren düşük kaliteli ilk akışlı erimiş demirden kaynaklandığını düşünüyoruz. gözenekler.
1. İlk akıştaki erimiş demirin dökümlerde kolayca gözeneklere neden olmasının nedeni
Bu tür gözenek oluşumu aşağıdaki özelliklere sahiptir:
(1) İster ıslak kalıp, ister yüzey kuru kalıp, ister kuru kalıp kullanın, bu tür gözenekler ortaya çıkacaktır.
(2) Gözeneklerin konumu kanaldan uzakta ve dökme konumunun alt ve yan tarafındadır.
(3) Genellikle kaba işlemlerden sonra gözenekler bulunabilir ve gözeneklerin boyutu, şekli ve rengi kabaca aynıdır.
Bunun erimiş demirin çok sayıda düşük erime noktalı metal kalıntıları içermesinden kaynaklandığına inanıyoruz. Bu kalıntılar erimiş demirin yüzeyinde yüzer ve dökme sırasında ilk erimiş demirle birlikte boşluğa akar. Bu nedenle ilk erimiş demir akışının viskozitesi yüksek, akışkanlığı ise zayıftır. Boşluğa giren sonraki sıvı akışıyla birlikte yüzmek kolay değildir. Katılaşma sırasında aşağıdaki reaksiyon meydana gelir:
FeO + C=Fe + CO↑
Böylece CO gazı üretilir. Geriye kalan sıvı metal bu sırada viskoz hale geldiğinden ve kalıp duvarının yakınındaki metal de kabuklandığından, CO kabarcıkları düzgün bir şekilde kaçamaz, dolayısıyla dökme konumunun alt ve yan tarafında CO gözenekleri oluşur. Bu gözeneğin yüzeyi nispeten pürüzsüzdür ve metalik bir parlaklığa sahiptir. Diğer bir sebep ise şarjdaki S ve Mn içeriğinin yüksek olmasıdır. Erimiş demirdeki S, FeS formundaki erimiş demirdeki Mn ile ekzotermik olarak reaksiyona girer:
FeS + Mn → Fe + MnS + ısı
Cüruftaki MnS içeriği nispeten yüksek olduğunda, MnS, FeO ve MnO içeren cürufta kolayca çözünür, bu da cürufun erime noktasını dökme demirin ötektik sıcaklığının altına düşürür. Dökme sırasında ilk erimiş demir akışıyla birlikte kalıp boşluğuna girecektir. Katılaşma sırasında, erimiş demirin cürufla birlikte ilk akışı çöken grafit ile reaksiyona girerek CO gazı üretir ve bu gazın gözenek oluşturması çok muhtemeldir. Bu gözeneklerin içinde granül veya toz halinde cüruf görülebilir.
2. Gözenek kusurlarını çözmeye yönelik önlemler
(1) Dökme demirin mukavemetini azaltmadan şarja eklenen Mn miktarını en aza indirin.
(2) Mn içeriği azaltılamıyorsa dökme sıcaklığı uygun şekilde artırılabilir.
(3) İlk erimiş demir akışını boşaltmak için yolluğun ucuna bir cüruf torbası yerleştirin.
(4) İlk akıştaki erimiş demirin cüruf toplama torbasına girmesini sağlamak için döküm kalıbının ölü köşesine bir cüruf toplama torbası yerleştirin.
Gözenek oluşumunun nedenlerini anlama ve çözümleri keşfetme konusunda bir miktar ilerleme kaydettik. Ancak döküm sürecinin karmaşıklığı, bu alanda hala keşfedilmeyi bekleyen birçok bilinmeyenin bulunduğunu belirlemektedir. Malzeme bilimi ve metalurji teknolojisinin sürekli gelişmesiyle birlikte, gelecekte erimiş demir bileşiminin ve reaksiyon prosesinin yerinde gerçek zamanlı izlenmesi gibi daha gelişmiş tespit yöntemlerinin yardımıyla, araştırmamızı daha da derinleştirebileceğimiz beklenmektedir. ilk akıştaki erimiş demir ile gözenek oluşumu arasındaki ilişkinin anlaşılması. Aynı zamanda, akıllı döküm ekipmanı ve süreç optimizasyon algoritmaları, bu tür gözenek kusurlarının tamamen ortadan kaldırılması için yeni fırsatlar da getirebilir ve bu da döküm endüstrisinin yüksek kalite ve yüksek verime doğru gelişmesini büyük ölçüde teşvik edecektir.
