При производството на леене честотата на кухините на свиване и дефектите на порьозността в компонентите на отлив стомана е значително по -висока, отколкото в компонентите на чугун - основната разлика се крие в "компенсация на графит за свиване": чугунът има високо съдържание на въглерод, а по време на втвърдяване разширяването на графитеза може да запълни празнините на свиването; Въпреки това, отливката има ниско съдържание на въглерод и практически няма компенсация на графитното свиване, което води до свиване на течността плюс свиване на втвърдяване, често надвишаващо твърдото свиване, което в крайна сметка води до свиване на кухини и порьозност.
1. КАУЗИ НА СВЪРЗВАНЕ НА КАВЕТИ И ПОРОЗА
Основна причина: неизбежният резултат от несъответствията на свиването
По време на втвърдяването на отлив стоманени компоненти сумата на свиване на течността (намаляване на обема поради намаляване на температурата) и свиване на втвърдяване (намаляване на обема от течно до твърдо състояние) често надвишава твърдото свиване (намаляване на обема поради твърдото охлаждане) - Тази "разлика в свиването" е присъща характеристика на компонентите на отливката от стомана и разликата в свиването на свиването.
Кухини за свиване: "Фуния - валиди" по време на втвърдяване
Чрез разлагане на процеса на втвърдяване образуването на кухини за свиване може да бъде разделено на три стъпки:
Етап на захранване: След изливане, тъй като температурата на стоманената течност намалява, ако вътрешният бегач не се е втвърдил, леенето може да продължи да се храни със стоманена течност от бегача, поддържайки кухината на формата непрекъснато напълнена с течност.
Затваряне на твърда обвивка: Когато стоманената течност на стената на матрицата се охлади към линията на Wiquidus, на повърхността се образува твърда обвивка; Ако в този момент вътрешният бегач се втвърди, стоманената течност вътре в твърдата обвивка е „в капан“.
Образуване на капка и свиване на течността: По време на последващо охлаждане стоманената течност продължава да се свива поради свиване на течността и свиване на втвърдяване, докато твърдото свиване на твърдата обвивка не може да компенсира това. Под въздействието на гравитацията нивото на течността пада, отделяйки се от горната част на твърдата обвивка, в крайна сметка образувайки фуния - формирана кухина на свиване (твърдата обвивка в горната част може също да се деформира поради атмосферно налягане).
Порьозност на свиване: „Малки пори“ в последната зона за втвърдяване
Порьозността на свиването произхожда от „стоманената течност в последната зона на втвърдяване, разделена на малки басейни за стопяване от дендрити“:
По време на късния етап на втвърдяване на леенето, температурният градиент в последната зона на втвърдяване е малък, а зърната на стоманената течност растат синхронно, разделяйки останалата стоманена течност на малки, изолирани басейни за стопилка. Тези басейни за стопяване не могат да бъдат компенсирани по време на охлаждане и втвърдяване, което води до множество малки пори.
Въз основа на разпространението, порьозността на свиването се класифицира в три вида:
Дифузна порьозност на свиване: Фините пори са равномерно разпределени, често се срещат в дебели, големи участъци с широк диапазон на температурата на кристализация (напр. Основната област на големи отливки стоманени компоненти);
Аксиална порьозност на свиване: концентрирана по протежение на централната ос на плоча - оформени/колонични отливки;
Локализирана порьозност на свиването: форми в локализирани дебели региони (напр. Близо до порти или кухини на свиване).
"Връзката за конверсия" между кухините на свиване и порьозността на свиването
За компонентите на отлив стоманени със специфични композиции общият обем на кухини за свиване и порьозността на свиването по същество е фиксиран - Повече кухини за свиване означават по -малко порьозност на свиване и обратно. Въпреки това, порьозността на свиването е по -вероятно да се образува в интерстициалните пространства на дендритите в крайната зона за втвърдяване (поради блокирането на каналите за свиване по зърна).
2.Корки стратегии за предотвратяване на кухини за свиване и порьозност на свиване:
Преобразувайте „разпръснато порьозност на свиването“ в „концентрирани кухини за свиване“, след което ги елиминирайте чрез щрангове!
Основната идея е „контролирането на последователността на втвърдяване и установяване на ефективни канали за компенсиране на свиване“: позволете на кастинга да се втвърди първо от области, далеч от щранга, като щрангът се втвърдява последно, непрекъснато компенсира за свиване в кастинга и в крайна сметка „прехвърля“ свиване на кухини в Riser за отстраняване.
Стратегия 1: Проектиране на процес на изливане на "последователно втвърдяване"
Позиция на вътрешен бегач: Разположен в най -дебелата част на кастинга, като бегачът е свързан с кастинга чрез щранга (гарантиране, че щрангът е първият, който компенсира свиването);
Параметрите на изливане: Намаляване на температурата на изливане и бавната скорост на изливане (за да се сведе до минимум свиването на течността и свиването на втвърдяване), като същевременно гарантирате правилното пълнене.
Стратегия 2: Използвайте "железен триъгълник" на щрангове, охладителни блокове и допълнителни щрангове
Трите работят заедно, за да ръководят посоката на втвърдяване и да разширят разстоянието на компенсацията на свиването:
RISER: Позицията трябва да е прецизна (за да се компенсира последната зона за втвърдяване) и обемът трябва да е достатъчен (за съхранение на разтопена стомана за компенсация на свиване);
Студено желязо: Поставено в тънките - Зарязани райони на леенето, за да се ускори локалното втвърдяване и "водач" втвърдяване към щранг;
RISER: Добавете "преходна секция" в преходната зона между тънки и дебели стени на кастинга, за да се разшири канала RISER, което позволява на обхвата на щранговия щранг да покрие по -голямо разстояние.
Стратегия 3: Подобрен дизайн на щранг за специални кастинги
За сложни или големи - компоненти за отлив стоманена стомана, дизайнът на щранг трябва да бъде модернизиран:
Изолиран щранг: Използвайте изолационни материали, за да забавите втвърдяването на щранг и удължаване на времето за щранг;
Атмосферно повишено налягане: Използвайте атмосферно налягане, за да подпомогнете компенсацията на свиването на щранг (компенсиране на свиването на стоманена течност);
Публикувайте - Изсипете щранг: Допълнете щранга със стоманена течност/топлина след изливане, за да забави втвърдяването на щранг.
Същността на кухините на свиване и порьозността в отливките стоманени компоненти е „разлика в свиването“ + „недостатъчно компенсация на свиването“. Ключът към профилактиката се крие в „активно контролиране на последователността на втвърдяване“: чрез координиране на процесите на изливане, щрангове/студени ютии/допълнителни материали, превръщайте диспергираната порьозност в концентрирани кухини за свиване, след което позволяват на щранга да „консумира“ кухината на свиване - в крайна сметка постига плътна стоманена компонента.