Film kaplamalı kum teknolojisi kullanarak gri dökme demir parçalarının üretiminde kum yapışan kusuru nasıl çözülür?

Film kaplamalı kum teknolojisi kullanılarak 27 kg gri dökme demir kayışının üretiminde ciddi kum yapışması problemi, döküm işleminde yaygın bir kusurdur. Yapışkan kum, temizlik iş yükünü önemli ölçüde artırabilir, dökümlerin yüzey kalitesine zarar verebilir, maliyetleri artırabilir ve hatta dökümlerin hurdaya çıkarılmasına yol açabilir. Bu sorunu çözmek için, kaplanmış kumun kendisi, proses parametreleri, erimiş demir özellikleri, kalıp tasarımı ve çalışma gibi birçok yönden sistematik bir araştırma ve optimizasyon yapılması gerekir. Aşağıdakiler ayrıntılı çözümler ve önlemler:

1. Lamine Kum ile Kalite Sorunları - Çekirdek Sebepler:

A. Çiğ kumun düşük kalitesi: Düşük Sio ₂ İçerik/Yüksek Kaçışlar: Düşük Sio ₂ içeriğine sahip çiğ kum (<%90 gibi) veya feldispat, mika, alkali metal oksitler, vb. Mantıksız partikül boyutu dağılımı: Kum parçacıkları çok kaba (> 70 ağ gibi), kum parçacıkları arasındaki boşluklar büyüktür ve erimiş demir sızmaya ve mekanik kum yapışmasına eğilimlidir. Kum parçacıkları çok iyi ise (> 140 ağ gibi), yüzey daha yoğun olmasına rağmen, geçirgenlik zayıftır ve kum çekirdeği/kalıp içindeki gaz basıncı artar, bu da erimiş demirin infiltrasyonunu daha da kötüleştirebilir veya gözenekliliğe neden olabilir. Kötü Parçacık Şekli: Yüksek açısal katsayısına sahip kum (çokgen), dairesel kumdan daha düşük ambalaj yoğunluğuna ve daha yüksek gözenekliliğe sahiptir, bu da mekanik infiltrasyon ve kum yapışmasına daha yatkındır.

B. Yetersiz reçine film performansı: Yetersiz reçine içeriği veya düşük kalite: reçine ilavesi çok düşüktür (<1.8-2.2) veya reçinenin kendisi düşük termal mukavemet ve zayıf yüksek sıcaklık direncine sahiptir, yüksek sıcaklık molten demirin etkisi altında yeterince güçlü ve yoğun bir koklama tabakası oluşturamaz. Eksik kürleme: Çekirdek yapımı sırasında yetersiz kalıp sıcaklığı veya kürleme süresi, reçinenin eksik çapraz bağlanması ve kürlenmesine, kum kalıbının/çekirdeğinin düşük mukavemetine ve yüksek sıcaklıklarda kolay parçalanma ve arıza ile sonuçlanabilir.

Gerçek üretimde nasıl çözülür

Yüksek kaliteli çiğ kum seçin: Yüksek SIO ₂ içeriği (≥%97), düşük safsızlıklar, düşük açısal katsayı (yuvarlak veya yarı dairesel) ve orta partikül boyutu (70/140 mesh veya 50/100 ağın önerilen karışımı) olan çiğ kuma öncelik verilmelidir. Lamine kumun performansını iyileştirin: Reçine içeriğini artırın: yeterince kalın ve sürekli bir reçine filminin oluşumunu sağlamak için eklenen fenolik reçine miktarını (örn. Refrakter dolgu ekleme: KAPSAM Kuma refrakterliği artırabilen ve sinterleme eğilimini azaltabilecek katkı maddeleri eklemek: Zirkonya tozu: En iyi etki, son derece yüksek refrakterlik (> 2000 ℃), ancak en yüksek maliyet. Orijinal kumun yerini kısmen değiştirebilir veya bir katkı maddesi olarak kullanılabilir (%5-20). Kromit tozu: Yüksek refrakterlik, düşük termal genleşme katsayısı ve metal penetrasyona karşı iyi direnç. Olivin tozu: İyi yüksek sıcaklık stabilitesi ve alkalin cüruf erozyonuna karşı direnç. Yüksek alümina alümina tozu/mullit tozu: Yüksek sıcaklık mukavemetini geliştirir. Yüksek performanslı reçine kullanın: Yüksek yangın direnci, yüksek mukavemet ve düşük gaz üretimi (modifiye edilmiş fenolik reçine gibi) ile lamine kum için özel olarak tasarlanmış reçineyi seçin. Yeterli kürleme sağlayın: Çekirdek yapma işlemi parametrelerini kesinlikle kontrol edin (kalıp sıcaklığı genellikle 220-260 ℃ arasındadır ve reçinenin tamamen iyileştirilmesini sağlamak için kürleme süresi kum çekirdeğinin boyutuna göre ayarlanır).

2. Sistem ve işlem parametrelerinin dökülmesinin nedenleri

A. Aşırı dökme sıcaklığı: Gri dökme demir iyi akışkanlığa sahiptir ve aşırı dökme sıcaklığı (> 1450 ℃ gibi) erimiş demirin kum parçacıklarına geçirgenliğini önemli ölçüde artıracak ve kum yapışmasını şiddetlendirecektir. Yüksek sıcaklıkların da reçine filmine zarar verme olasılığı daha yüksektir.

B. Aşırı dökme hızı: Aşırı dökme hızı, erimiş metalin boşluk duvarındaki yıkama kuvvetini arttırır, kum kalıbının/çekirdek yüzeyinin bütünlüğüne zarar verir, erimiş demir infiltrasyonu riskini arttırır ve gaz basıncı da erimiş demirin kum parçacıkları arasındaki boşluklara bastırabilir.

C. Aşırı kafa (dökme yüksekliği): Aşırı metal statik basınç, erimiş demiri kum parçacıkları arasındaki gözeneklere daha kolay nüfuz etmeye zorlar.

D. Erimiş demir bileşiminin etkisi: yüksek karbon eşdeğeri (CE): yüksek karbon silikon içeriği (CE> 4.3-4.5) erimiş demirin akışkanlığını önemli ölçüde artıracak ve geçirgenlik eğilimini artıracaktır. Düşük Mn/S oranı: Kükürt içeriği çok yüksek olduğunda veya manganez içeriği yetersiz olduğunda, sızmayı önlemek için döküm yüzeyinde yoğun bir oksit film/sülfür filmi oluşturmaya elverişli olmayan daha az MNS oluşur. 8-12 arasında MN/S oranının kontrol edilmesi önerilir. Fosfor içeriği: Yüksek fosfor (p>%0.1) erimiş demirin yüzey gerginliğini azaltacak, ıslatılabilirliği artıracak ve infiltrasyonu destekleyecektir. Oksidasyon: Erimiş demirin aşırı oksidasyonu, yüzeyde koruyucu bir filmin oluşumunu etkileyen daha fazla oksit inklüzyonu üretebilir.

Çözüm - Dökme sıcaklığını kesinlikle kontrol edin: Soğuk yalıtımı tam olarak doldurma ve kaçınırken, dökme sıcaklığını mümkün olduğunca azaltmaya çalışın. 27 kilogram gri dökme demir kasnak için, dökme sıcaklığını 1360-1400 ℃ (duvar kalınlığına göre ayarlanmış, kalın duvarlı parçalar için alt sınır ile ayarlanmış) kontrol etmek genellikle uygulanabilir bir hedeftir. Termometre doğru bir şekilde kalibre edilmelidir! Dökme hızını optimize edin: Pürüzsüz ve orta derecede dökme hızı benimseyin. Kalıp boşluğu üzerindeki doğrudan etkiyi azaltmak için tampon torbalar veya alt enjeksiyonlu bir dökme sistemi kullanmayı düşünün. Girişin yüksekliğini azaltın: Doldurmayı sağlarken, ladin kabının yüksekliğini azaltmaya çalışın veya basamaklı bir ladin kullanın. Erimiş demir bileşimini optimize edin: Dökümlerin mekanik özelliklerini (esas olarak mukavemet) karşılarken, karbon eşdeğerini (CE) (hedef CE = 4.0-4.2 gibi), özellikle silikon içeriğini uygun şekilde azaltın. Yeterli Mn/S oranını sağlayın (≥ 10): Hurda/pik demir oranını ayarlayarak veya manganez demir ekleyerek, kükürt ve MN'leri oluşturmak için manganez içeriğinin yeterli olduğundan emin olun. Erimiş demirin oksidasyonunu kontrol edin: Fırın öncesi aşılama işlemini gerçekleştirin (grafit morfolojisini iyileştirin, yüzeyi dolaylı olarak etkileyin), aşırı karıştırma veya oksidasyona neden olabilecek uzun sıcaklık yalıtımdan kaçının.

3. Kalıp/kum çekirdeği tasarımı ve çalışma sorunları

A. Kum kalıbının/çekirdeğin yetersiz kompaktlığı: yetersiz çekirdek enjeksiyon basıncı, zayıf kalıp egzoz veya kısa kum enjeksiyon süresi, kum kalıbının/çekirdeğin düşük lokal kompaktlığına, yüksek gözeneklilik ve erimiş demir ile kolay sızmaya neden olur.

B. Kalıp sıcaklığı çok yüksek: Sürekli üretim sırasında, kalıp sıcaklığı çok yüksek (> 280 ℃) birikir, bu da kum patlamasından önce veya sırasında kaplanmış kumun lokal önleştirilmesine neden olur ve kum kalıbının genel mukavemetini ve homojenliğini etkiler.

C. Kullanılmayan (veya uygunsuz kullanılan) Döküm Kaplama: Boyasız Kaplama: Yüksek gereksinimlere veya kum yapışmasına yatkın alanlara sahip dökümler için yangına dayanıklı kaplamanın uygulanmaması oldukça risklidir. Kötü kaplama kalitesi: Düşük yangın direnci, zayıf süspansiyon stabilitesi, ince kaplama veya düzensiz kaplama. Yetersiz kurutma: Kaplama tamamen kurutulmadan önce dökülür ve su yüksek sıcaklıklarda buharlaşır, erimiş demiri kum parçacıkları arasındaki boşluklara itebilecek veya kaplamanın soyulmasına neden olabilir.

D. Kalıp çıkarma/işleme hasarı: Kalıp çıkarma, kullanım ve çekirdek düzeneği işlemi sırasında kum kalıbı/çekirdek çarpılır, bu da yerel gevşeklik veya yüzeye hasar verir.

e. Ladin konumunun uygunsuz tasarımı: Ladin doğrudan boşluk duvarına veya ince duvara bakar, bu da yüksek hızlı erimiş demirin kum kalıbının/çekirdeğinin yüzeyini doğrudan yıkamasına neden olur.

Çözüm - Çekirdek yapma işlemini optimize edin: Kum kalıbının/çekirdeğinin kompakt ve düzgün olduğundan emin olmak için yeterli kum enjeksiyon basıncını ve tutma süresini sağlayın. Pürüzsüz egzoz tapaları sağlamak için kalıbı düzenli olarak temizleyin ve bakımını yapın. Kalıp sıcaklığını kontrol edin ve gerekirse kalıp sıcaklığı soğutma cihazlarını (su soğutma kanalları gibi) ekleyin veya üretim döngüsünü uzatın. Yüksek kaliteli refrakter kaplamaların zorunlu kullanımı ve doğru uygulama.