Charakteristika a prevence opatření srážení pórů v šedé litině

1. charakteristiky srážení pórů v šedé litině

Porozita srážek v šedých litinových částech je běžná a specifická vada odlévání. To je způsobeno hlavně ostrým snížením rozpustnosti plynů (hlavně vodíku a dusíku) rozpuštěného v roztaveném železe během procesu chlazení a tuhnutí, které nelze zcela uvolnit a srážet ve formě bublin a zůstat uvnitř lití. Hlavní charakteristiky srážených pórů jsou následující:

A. Charakteristiky umístění: Většinou se vyskytují v horkých místech, hustých a velkých sekcích nebo základních oblastech konečného tuhnutí odlitků: Tyto oblasti mají pomalou míru tuhnutí a poskytují dostatečnou dobu pro vývoj plynu, akumulaci a růst. Často uvnitř lití (daleko od povrchu): ačkoliv někdy je blízko povrchu, obvykle se nachází ve vnitřní nebo střední oblasti tloušťky odlévání, na rozdíl od podkožních pórů, které úzce přidržují pokožku. Obvykle se držte dál od hradlového systému a stoupaček: protože hradlová plocha stoupačky ztuhne později a má nižší tlak, plyn je pravděpodobnější, že migruje a unikne do těchto oblastí. Póry srážek se častěji vytvářejí v izolovaných horkých uzlech daleko od těchto „výfukových kanálů“.

b. Charakteristiky tvaru a velikosti: Tvar: Malé otvory, které jsou většinou kruhové, eliptické nebo tvarované slzy. Pokud se na frontě tuhnutí shromáždí více bublin a rostou podél dendritů, mohou také tvořit červ jako, tadpole jako nebo nepravidelné tvary distribuované podél hranic zrn. Velikost: Obvykle relativně malá, s rozsahem průměru kolem 0,5 mm až 3 mm. Ale může to být také větší, zejména při hustých a velkých sekcích. Vnitřní zeď: Hladká, čistá a lesklá (jako zrcadlo), což je jedna z nejtypičtějších vlastností srážených pórů. Protože jsou bubliny tvořeny uvnitř roztaveného železa, jejich stěny přicházejí do přímého kontaktu s kapalným kovem bez oxidace nebo kontaminace.

C. Distribuční charakteristiky: izolované nebo malé seskupené distribuce: může se objevit jednotlivě, ale častěji se několik nebo více stomata shromažďuje, aby vytvořila místní malé shluky. Obvykle nejsou rozptýleny nebo rovnoměrně distribuovány (což je případ, kdy je obsah rozpuštěného plynu extrémně vysoký). Rozptýlené, ale relativně se soustředilo na umístění: v rámci silné a velké plochy průřezu nebo horkého bodu může existovat body pórových pórů s více rozptýlenými.

d. Charakteristické rysy z jiných pórů: Rozlišení z invazivních pórů: Invazivní póry jsou obvykle větší a nepravidelnější, s hrubými a oxidovanými vnitřními stěnami a mohou obsahovat strusku (protože plyn pochází z vnějších zdrojů, jako je písková vlhkost, rozklad barvy, atd. A plynná invaze může nést strusku). Invazivní póry jsou často umístěny na horním povrchu odlitků nebo poblíž povrchu jádra dutiny/písku. Rozdíl od podkožních pórů: Subkutánní póry jsou umístěny pod povrchem lití (1-3 mm) a jsou tvarované nebo prodloužené jehly, někdy objeveny až po zpracování nebo čištění. Na vnitřní stěně se může také objevit tvorba subkutánních pórů často souvisí s chemickými reakcemi na povrchu roztaveného železa (jako je Feo+C -> Fe+CO) a oxidace. Rozdíl od reaktivních pórů: reaktivní póry (jako jsou Co póry produkované reakcemi kyslíku uhlíkového kyslíku) obvykle mají na vnitřní stěně oxidovanou barvu (modrá nebo tmavá) s nepravidelnějším tvarem a často jsou doprovázeny struskou nebo inkluzemi.

E. Související charakteristiky formačních důvodů: Úzce souvisí s původním obsahem plynu roztaveného železa: roztavené železo s vysokým obsahem vodíku a dusíku s větší pravděpodobností způsobí srážení pórů. Úzce souvisí s rychlostí tuhnutí: Silnější a pomalejší chladicí oblasti mají vyšší rizika. Souvisí s ošetřením roztaveného železa: Použití vlhkých, korodovaných a mastných materiálů pece, vlhkých inokulantů/sféroidoidizátorů, nadměrného míchání a vysoké přehřátí roztavených železa (zvýšení sání) může zvýšit tendenci pórů srážek. Shrnutí klíčových bodů identifikace: Umístění: Tloušťka odlévání, velký průřez, horký spot a jádro. Tvar: hlavně kulatý/oválný/slz ve tvaru nebo ve tvaru červa. Vnitřní zeď: hladká, čistá a lesklá (nejdůležitější rys!). Velikost: Malá až střední, obvykle menší než 3 mm. Distribuce: Izolované nebo malé shluky, koncentrované v místních oblastech. Identifikace těchto rysů je zásadní pro přesné stanovení typu porozity, sledování kořenové příčiny defektů (jako jsou suroviny, procesy tání, očkování, nalévání teplot, odlitky) a vývoj účinných preventivních opatření. Měření obsahu plynu (zejména obsahu vodíku) roztaveného železa je obvykle klíčovým ověřovacím krokem, když má podezření, že se jedná o tvorbu pórů.

Odkud pochází plyn ze srážejících pórů v šedé litině? Plyn v pórech šedé litiny pochází hlavně z plynu rozpuštěného v roztaveném železe během procesu tání a nalévání. Tyto plyny se sráží v důsledku prudkého poklesu rozpustnosti během chlazení a tuhnutí roztaveného železa. Mechanismus generování a rozpouštění zahrnuje složité fyzikální a chemické procesy, přičemž základní plyny jsou vodík (H ₂) a dusík (N ₂) a malé množství pravděpodobně zahrnují oxid uhelnatý (CO).

Hlavní zdroje a procesy rozpuštění těchto plynů jsou následující:

A. Mechanismus zdroje a generování základního plynu

A. 1. Vodík (H ₂) - Hlavní zdroj vyvinutých plynů: vlhkost a olej v materiálech pece: materiály vlhké pece (železo prasata, šrotová ocel, recyklované materiály), rest (Fe ₂ o ∝ · · nh ₂ o), olej nebo organická hmota (jako je řezací olej, plastics) (Uhlovodíky) → MC+(n/2) H ₂ Vodní pára v prostředí tání: vlhkost ve vlhkých tavicích pecích, opěrné naběračky, nástroje nebo kryty. Atmosféra pece: Atmosféra obsahující H ₂ O generovaná spalováním paliva (jako je zemní plyn, plyn na koks). Absorpce vlhkosti inokulantů/přísad: inokulanty nebo slitiny, jako jsou Ferrosilicon a Ferromanganse, absorbují vlhkost ze vzduchu. Mechanismus rozpuštění: Železo může rozpustit vodíkový plyn, když je ve stavu vysokoteplotní kapaliny. Při vysokých teplotách je rozpustnost relativně vysoká (až 5-7 ppm při 1500 ℃), ale při tuhnutí rozpustnost prudce klesá na asi 1/3 ~ 1/2 (téměř nerozpustné v pevném stavu)

A. 2. dusík (n ₂) - důležitý zdroj, zejména v materiálech s vysokou pecí. Zdroj: Slitiny obsahující dusík/Pece Materiály: Scrap Steel (zejména ocel z slitiny), Pig Železo obsahující dusík, dusík v karbuzech. Dusík v pecí plynu: Asi 78% vzduchu je N ₂, což je vdechováno, když je roztavené železo vystaveno vzduchu nebo míchám v elektrických obloukových pecích nebo indukčních pecích. Rozklad z pryskyřice/povlaku: Furan pryskyřice a činidla aminu se rozkládají na produkci plynů obsahujících dusík (jako je NH3) HCN）。 Mechanismus rozpouštění: rozpustnost dusíku v roztaveném železe se také zvyšuje s teplotou, ale je ovlivněna složením roztaveného železa (uhlík a silikon). Rozpustnost se výrazně snižuje během tuhnutí (rozpustnost pevná látka je extrémně nízká).

A. 3. Oxid uhelnatý (CO) - sekundární, ale možná zahrnuje zdroj: uhlík (C) v roztaveném železe reaguje s rozpuštěným kyslíkem (O) nebo oxidy (jako je FeO): (Poznámka: CO bubliny obvykle tvoří reaktivní póry spíše než atypické póry srážení, ale mohou za specifických podmínek koexistovat koexistovat).

3. Jak zabránit a kontrolovat výskyt vad pórů plynu: Strategie prevence: Odříznutí zdroje plynu+podpora úniku

A. Přísně ovládejte materiál pece a tavicí prostředí: materiál pece je suchý, bez rzi a bez skvrn oleje. Plně osušte naběračku a nástroje (> 800 ℃). Vyvarujte se nadměrného přehřátí (> 1500 ℃) a prodloužené izolaci.

b. Optimalizace ošetření roztaveného železa: inokulant/slitinu před pečeným (200 ~ 300 ℃). Použijte nízký dusík pryskyřičný písek nebo vyztužený formovací písek pro výfuk.

C. Výfuk s názvem Proces Design Assistaved: Nainstalujte studené železo pro urychlení tuhnutí v hustých a velkých plochách. Přiměřeně navrhněte stoupací a výfukový kanál pro usnadnění migrace plynu směrem k stoupačce.

d. Pokud je to nutné, proveďte léčbu degassingu: Představte inertní plyn (jako je AR) pro řízení vodíku nebo přidejte odpručovací činidlo (jako je slitina vzácné zeminy).

Shrnutí: Plyn, který vyvolává póry v šedé litině, je v podstatě H ₂ a N ₂ rozpuštěn během tání roztaveného železa, pocházející z vlhkých/dusík obsahujících pecí, plyn a nesprávný provoz. Během tuhnutí se supersaturace sráží v důsledku náhlého snížení rozpustnosti a je nakonec zachycena dendrity za vzniku hladkých kruhových pórů na vnitřní stěně. Klíčem k vyléčení problému je kontrola rozpouštění zdrojového plynu a optimalizace procesu tuhnutí.