Jaké kroky a podpora procesu jsou nutné k dosažení vyváženého tuhnutí tvárné litiny?

Klíčové body vyváženého procesu tuhnutí tvárné litiny a jeho implementace do výroby jsou procesem dokonalé transformace teorie do praxe. Může vyřešit problém smrštění a pórovitosti tvárné litiny ve skutečné výrobě. Realizace vyváženého tuhnutí tvárné litiny je systematický projekt, který vyžaduje, abychom provedli následující práce:

1、 Hluboce porozumět základním bodům procesu „vyváženého tuhnutí“

"Teorie rovnovážného tuhnutí" byla navržena profesorem Wei Bingem, odborníkem na odlévání v Číně. Vymyká se tradičnímu myšlení „sekvenčního tuhnutí“ a jeho hlavní myšlenkou je využití grafitizační expanze během procesu tuhnutí tvárné litiny ke kompenzaci smrštění, čímž se dosáhne cíle odlitků bez smršťování a poréznosti.

Hlavní body jeho procesu lze shrnout do tří klíčových slov:

Rovnováha mezi „expanzí“ a „kontrakce“: Toto je nejzákladnější bod. Při tuhnutí tvárná litina podléhá jak „rozpínání“ v důsledku precipitace grafitu (grafitizační expanze), tak „smršťování“ v důsledku smršťování v kapalném a pevném stavu. Cílem řemeslné práce je vytvořit podmínky, které umožní "rozšíření" působit proti "kontrakce". 2. Rovnováha mezi „tuhostí“ a „pružností“: „tuhost“ se týká formy, která má dostatečnou pevnost, aby „udržela“ tlak generovaný grafitizační expanzí, což nutí expanzní sílu působit v opačném směru na roztavené železo pro kompenzaci smrštění. To je základ pro dosažení „samoobslužného doplňování a kontrakce“. Obvykle se dosahuje pomocí vysoce pevného formovacího písku (jako je pryskyřičný písek, potažený písek), vyztužených pískovišť a dalších metod. Měkké "(flexibilní/poddajné): odkazuje na vytvoření vhodného" měkkého "prostředí (jako jsou větrací otvory, přepadové stoupačky, vrstvy měkkého písku) na konci dráhy nebo v blízkosti horkého místa, kde je vyžadováno smrštění, což umožňuje dutině formy kontrolovaně ustupovat, aby vedla pole toku smrštění, uvolnila nadměrný tlak a zabránila pohybu odlitku a "mezi "bobtnáním" balanční stěny. teplotní pole odlitku přes vtokový systém Teplo ": U silných a velkých horkých uzlů odlitků je zajištěno potřebné smrštění kapaliny a doplnění tepla pomocí skrytých nebo bočních nálitků. Cold ": Použití studeného železa k urychlení lokálního chlazení na tenkostěnných nebo rychle ochlazených oblastech odlitků, odstranění horkých míst a vytvoření teplotního gradientu směrem ke stoupačce.

Základní mnemotechnická pomůcka: "Pokud je to tvrdé, je to tvrdé; pokud je to měkké, je to měkké; pokud je to horké, je to horké; pokud je to studené, je to studené; k dosažení dynamické rovnováhy použijte expanzi místo kontrakce.

2、 Konkrétní metody implementace klíčových bodů ve výrobě

Pro převedení výše uvedené teorie do praktických výrobních operací je nutné systematicky kontrolovat z následujících hledisek:

1. Návrh procesu formy (realizace "tuhosti" a "flexibility")

Vybírejte vysoce pevné formovací materiály: upřednostňujte pryskyřičný písek (furanová pryskyřice, alkalická fenolická pryskyřice) nebo potahovaný písek. Tyto materiály mají vysokou pevnost a mohou účinně odolávat grafitizační expanzi, která je základem pro dosažení vyváženého tuhnutí. Jílový písek (mokrý písek) vyžaduje přísnou kontrolu vlhkosti a rychlosti zhutňování a v případě potřeby vyztužení pískovišť a forem. Rozumně navržený a kompaktní licí systém: obvykle používající polouzavřený (jako např. F přímý: F horizontální: F uvnitř=1,5:1,2:1) nebo plně uzavřený licí systém. Rychlé plnění snižuje erozi a také napomáhá tomu, aby kalíšek a vtokový kanálek ​​měly v pozdější fázi určitý smršťovací efekt. Použijte „malé, ale početné“ stoupačky: Stoupačky nemusí být tak velké jako ocelolitina. Používejte malé, většinou skryté stoupačky (okrajová krmítka, ušní krmítka, krmítka pro kachní zobáky atd.) nebo boční krmítka. Klíčový je design hrdla stoupačky: měl by být „krátký, tenký a široký“. Jeho funkcí je plynule kompenzovat smršťování kapaliny v rané fázi tuhnutí a rychle se "samouzavírat" (tuhnout) na začátku grafitizační expanze ve střední fázi tuhnutí, uzamknout expanzní tlak uvnitř odlitku místo jeho uvolnění do nálitku. Chytré použití studeného železa: Umístění externího studeného železa na silné horké místo odlitku může urychlit chlazení této oblasti, odstranit horké místo a snížit jeho závislost na stoupačce. Při použití ve spojení se stoupacím potrubím lze nastavit ideálnější teplotní gradient pro vedení sekvence tuhnutí. Nastavení výfuku a přepadu: v nejvyšším bodě a posledním plnicím bodě dutiny formy by měl být zřízen dostatečný počet výfukových otvorů, aby bylo zajištěno hladké vypouštění plynu z dutiny. Přepadová stoupačka (sběrný vak strusky) je instalována na konci lití nebo na konečném toku roztaveného železa. Dokáže nejen sbírat strusku, ale také vypouštět nízkoteplotní roztavené železo, čímž vyrovnává tlak a teplotu uvnitř dutiny formy.

2. Řízení tavení a sféroidizace (zdrojová garance "expanze")

Stabilní chemické složení: Uhlíkový ekvivalent (CE): Použití roztoku s vysokým obsahem uhlíku a nízkým obsahem křemíku. CE je obvykle kontrolováno mezi 4,6 % a 4,9 %. Vysoký obsah uhlíku může zajistit dostatečné vysrážení grafitu a vytvořit dostatečnou expanzní sílu; Nízký obsah křemíku může zabránit nadměrnému zvýšení eutektické teploty a zabránit příliš pozdní expanzi grafitu. Obsah zbytkového hořčíku (Mg): neměl by být příliš vysoký, obecně řízen na 0,03 % -0,05 %. Nadměrná výška zvýší tendenci k bílému odlitku, zabrání grafitizaci a sníží expanzi. Dobrý efekt sféroidizace: Ujistěte se, že úroveň sféroidizace dosahuje 1-2 úrovní. Pouze kulaté grafitové kuličky mohou poskytnout dostatečnou a rovnoměrnou expanzní sílu. Čím více a menší počet grafitových kuliček, tím dříve expanze začíná a tím lepší je účinek. Vhodná teplota lití: Za předpokladu zajištění úplného naplnění se snažte co nejvíce snížit teplotu lití (např. 1320 ℃ -1380 ℃). Lití při nízké teplotě může snížit množství smrštění kapaliny, zkrátit dobu tuhnutí a umožnit dřívější a účinnější grafitizační expanzi pro kompenzaci smrštění.

3. Řízení výrobního procesu (garance dynamické rovnováhy)

Adekvátní zhutnění formovacího písku: Zajistěte, aby tvrdost pískové formy odpovídala normě (např. pryskyřičný písek>90, jílový písek>85), a zaručte „tuhost“ formy. Přesné měření roztaveného železa: Zajistěte přesné množství železa ve sferoidizačním ošetření, aby bylo zajištěno přesné přidání sféroidizačního činidla a očkovací látky, čímž se stabilizuje sféroidizační účinek a chemické složení. Rychlé lití: Nalijte co nejdříve po ošetření sféroidizací (obvykle dokončeno do 10 minut po „usazení reakce“), abyste zabránili poklesu plodnosti a sféroidizace. Přiměřená doba boxování: Po odlití musí mít odlitek dostatečnou dobu izolace v pískové formě (alespoň po dokončení eutektického tuhnutí) před boxováním a broušením. Předčasné zaškatulkování ztratí omezení „tuhosti“ pískové formy a odlitky se působením expanzní síly deformují nebo dokonce nabobtnají, což má za následek prudké zvýšení rizika vnitřního smrštění a uvolnění.

shrnutí

Stručně řečeno, dosažení vyváženého tuhnutí není jedinou technikou, ale systematickým konceptem, který prochází celým procesem návrhu procesu, řízení tavení a řízení výroby. Vyžaduje, aby výrobci hluboce rozuměli charakteristikám tuhnutí tvárné litiny a aby dosáhli ideálního efektu „nahrazení smrštění expanzí a vyvážením tuhosti a pružnosti“ prostřednictvím řady opatření, jako je lití s ​​vysokou tuhostí, malá stoupačka, studené železo, nízká teplota lití a vysoce kvalitní roztavené železo. V praktických aplikacích se doporučuje provádět procesní experimenty a ověřování řezů na typických produktech pro optimalizaci a stanovení nejvhodnějších parametrů procesu pro konkrétní výrobní podmínky.