معالجة المسامية الشديدة في قلوب الرمل الأنبوبية الأسطوانية أثناء إنتاج أجزاء حديد الدكتايل باستخدام تقنية قولبة الرمل الأخضر

اليوم سوف نقوم بتحليل حالة من عيوب المسامية التي تحدث في قلب الرمل المطلي لمكون الحديد المرن. المادة هي GGG40، ويتم إنتاجها باستخدام خط إنتاج عمودي.

نظرًا للمساحة الصلبة الموجودة في الجزء السفلي من قلب الرمل للمصبوب، فمن الصعب استنفاد الغاز داخل الأنبوب الدائري للمصبوب. لذلك، يتم "احتجاز" الغاز الناتج عن قلب الرمل في منطقة التصلب النهائية (النقطة الساخنة) داخل الصب أثناء عملية تصلب الحديد المنصهر، ولا يمكن تفريغه بسلاسة. وفيما يلي الأسباب التفصيلية للتشكيل والحلول المنهجية:

تحليل السبب الأساسي: لا يتطابق ذروة انبعاث الغاز من قلب الرمل مع توقيت تصلب الحديد المنصهر. عندما يواجه قلب الرمل المطلي الحديد المنصهر ذو درجة الحرارة العالية، فإن رابط الراتينج سوف يحترق ويتحلل بسرعة، مما ينتج عنه كمية كبيرة من الغاز. إذا لم يكن من الممكن تفريغ هذه الغازات بسلاسة، فسوف تغزو الحديد المنصهر وتشكل مسام على السطح المتصلب النهائي.

حل:

1. تحسين قلب الرمل نفسه (الأهم من ذلك!): تقليل توليد الغاز في قلب الرمل: تحقق من العلامة التجارية وطراز الرمل المطلي الذي تستخدمه. يوصى بالتبديل إلى الرمل المطلي بالغاز منخفض الانبعاثات، والذي يستخدم عادةً راتنجات غاز منخفضة الانبعاثات وعامل معالجة. تحسين تهوية قلب الرمل: تواصل مع مورد الرمل المطلي لتقليل متطلبات القوة لقلب الرمل بشكل مناسب. القوة المفرطة تعني أن هناك كمية كبيرة من الراتنج المضاف وتوليد غاز عالي. كلما انخفضت القوة، كلما كان ذلك أفضل، مع تلبية متطلبات التصميم والصب. تحقق مما إذا كان ضغط قلب الرمل مرتفعًا جدًا. عند تصنيع القلب، يجب ألا يكون ضغط حقن الرمل مرتفعًا جدًا لمنع قلب الرمل من أن يصبح كثيفًا للغاية. التأكد من سلاسة خروج نوى الرمل: عند عمل نواة الرمل يجب عمل قنوات عادم! بالنسبة لهذا اللب الصغير الذي يبلغ قطره 3 سم، يمكن ثقب عدة فتحات عادم صغيرة في وسط قلب الرمل بإبرة تهوية، أو يمكن استخدام خيوط الشمع المدمجة مسبقًا لإذابة وتشكيل قنوات العادم أثناء الصب. تحقق من خلوص رأس قلب الرمل للتأكد من أن قناة العادم عند رأس قلب الرمل سلسة وخالية من العوائق، مما يسمح للغاز بالهروب بسلاسة من خلال رأس قلب الرمل إلى القالب أو نظام عادم الرمل.

2. تسلسل التصلب ومصيدة الغاز: يتميز الحديد المرن بخاصية التصلب الشبيهة بالمعجون، ويظل الجزء الداخلي في حالة سائلة لفترة طويلة بعد تكوين القشرة. سمك جدار الصب موحد، ولكن المنطقة المركزية للجدار الداخلي هي منطقة التصلب النهائية. يشكل الغاز الذي لا يمكن تفريغه ضغطا عاليا داخل تجويف القالب، وفي اللحظة الضعيفة عندما يبدأ سطح قشرة الحديد المنصهر أو يبدأ في التصلب (عادة الجدار الداخلي للأجزاء الوسطى والعلوية)، فإنه يغزو المعدن الذي لا يزال في الحالة السائلة. بسبب تمدد وضغط الجرافيت المتصلب، يتم "حبس" هذه الغازات في النهاية في منطقة التصلب النهائية، مما يشكل مسام تحت الجلد أو مسام غازية.

3. تؤدي الخواص الكيميائية للحديد المنصهر إلى تفاقم الوضع: يمكن أن يؤدي محتوى المغنيسيوم المتبقي المفرط إلى زيادة التوتر السطحي للحديد المنصهر، مما يزيد من صعوبة طفو الفقاعات الغازية والهروب. ستؤدي أكسدة سائل الحديد (محتوى الأكسجين العالي) أو شحن الفرن غير المكتمل (الصدأ وبقع الزيت) إلى زيادة ميل المسام المترسبة ذاتيًا، مما يشكل مسام شديدة مع الغازات الغازية.

2. يجب دراسة واختبار الحلول المنهجية بالترتيب من الابتدائي إلى الثانوي:

1. تحسين قلب الرمل (الإجراء الأكثر مباشرة وفعالية) لتقليل توليد الغاز: اتصل فورًا بمورد الرمل المطلي وانتقل إلى الرمل المطلي منخفض الغاز. تم تصميم هذه المادة خصيصًا لحل مثل هذه المشكلات عن طريق استخدام راتنجات ومواد مضافة خاصة لتقليل توليد الغاز وتأخير ذروة توليد الغاز. التأكد من أن عادم قلب الرمل خالي تمامًا من العوائق (أمر في غاية الأهمية!): بالنسبة لقلب الرمل الذي يبلغ قطره 30 مم، يجب تركيب نظام عادم أثناء عملية صنع القلب. أفضل طريقة: استخدم سلك شمع العادم المدمج مسبقًا. يتم دمج واحد أو أكثر من أسلاك الشمع أثناء عملية تصنيع القلب، وتذوب أسلاك الشمع أثناء الصب، وتشكل قناة عادم مثالية. طريقة بسيطة: قم بإدخال فتحة تهوية من خلال (أو بالقرب) من مركز قلب الرمل أو باستخدام إبرة تهوية. تأكد من أن هذه القنوات متصلة بالرأس الأساسي. تحسين التصميم الأساسي: تحقق من موضع القلب في القالب للتأكد من أن الفجوة بين القلب وقالب الرمل لا يمكن إغلاقها بالكامل بعد وضع قلب الرمل، وهي القناة النهائية للهروب من الغاز خارج القالب. إذا لزم الأمر، يمكن زيادة الفجوة بين الرؤوس الأساسية أو عمل فتحات عادم متخصصة.

2. تحسين العملية (ضبط التفاعل بين الحديد المنصهر ونواة الرمل) لزيادة درجة حرارة الصب: هذا هو الإجراء المؤقت الأسرع والأكثر فعالية في الموقع. يمكن أن تؤدي زيادة درجة حرارة الصب بشكل مناسب (مثل 1380 درجة مئوية → 1400-1420 درجة مئوية) إلى إطالة وقت بقاء الحديد المنصهر سائلاً وإعطاء مزيد من الوقت لتفريغ الغاز. جعل سطح لب الرمل أسرع لتشكيل قشرة صلبة "مزججة"، مما يمنع الراتنج العميق من الاستمرار في انبعاث الغاز. انتبه: قد تسبب درجة الحرارة الزائدة مشاكل أخرى (مثل التصاق الرمال)، ويجب إيجاد نقطة التوازن. تسريع سرعة الصب: تقصير وقت التعبئة مع تجنب الاضطراب. يمكن للضغط الثابت للمعدن الذي تم إنشاؤه بسرعة أن يمنع بشكل أفضل غزو الغاز والعادم الكامل قبل التصلب السفلي. ضمان الصب السلس: اعتماد نظام صب سفلي لتجنب التنظيف المباشر لقلب الرمل بواسطة الحديد المنصهر، وتقليل الاضطراب والتجعيد. 3. التحكم في الصهر وسوائل الحديد (للقضاء على المشاكل الذاتية وتجنب إضافة إهانة للإصابة) التحكم الصارم في محتوى المغنيسيوم المتبقي: بقايا المغنيسيوم الزائدة هي "المحفز" للمسام. تأكد من أن محتوى المغنيسيوم المتبقي بعد معالجة الكروي يتم التحكم فيه ضمن الحد الأدنى الذي تتطلبه العملية (مثل 0.03% -0.04%)، ويجب ألا يكون مرتفعًا جدًا. استخدام مواد الفرن النظيفة: التخلص من خردة الفولاذ والمواد المعاد تدويرها ذات الصدأ الشديد وبقع الزيت، ومنع تحللها لإنتاج غازات [H]، [O]، وCO. إزالة الخبث تمامًا: قبل المعالجة الكروية والصب، يجب إزالة الخبث تمامًا لمنع دحرجة الخبث في تجويف القالب.

توصيات موجزة وأولوية العمل

1. الأولوية الأولى (الفحص الفوري): التحقق مما إذا كان قلب الرمل يحتوي على قناة عادم! إذا لم يكن الأمر كذلك، فهذه هي المشكلة التي يجب حلها أولاً. حاول دفن خيوط الشمع أو ربط فتحات التهوية.

2. الأولوية الثانية (الاختبار السريع): زيادة درجة حرارة الصب بمقدار 20-30 درجة مئوية وملاحظة تحسن المسامية. إذا كان التأثير كبيرا، فإنه يشير بقوة إلى مشكلة توليد الغاز في قلب الرمال.

3. الأولوية الثالثة (الاتصال بالموردين): طلب عينات من الرمل المطلي بالغاز منخفض الانبعاثات لإجراء اختبار مقارن، وهو غالبًا ما يكون مفتاح حل المشكلة.

4. الأولوية الرابعة (الكشف والتسجيل): التحقق من محتوى المغنيسيوم المتبقي في سائل الحديد بعد الكرويد للتأكد من أنه يقع ضمن نطاق منخفض معقول.