كيف تحل عيب الرمل في إنتاج أجزاء الحديد الزهر الرمادي باستخدام تكنولوجيا الرمال المطلية بالفيلم؟

تعتبر مشكلة الرمال الخطيرة في إنتاج أجزاء بكرة حزام الحديد الزهر الرمادي 27 كجم باستخدام تكنولوجيا الرمال المطلية بالفيلم عيبًا شائعًا في عملية الصب. يمكن للرمال اللزجة أن تزيد بشكل كبير من عبء عمل التنظيف ، وتلف جودة السطح من المسبوكات ، وزيادة التكاليف ، وقد تؤدي إلى تخفيف المسبوكات. لحل هذه المشكلة ، يجب إجراء تحقيق منهجي وتحسين من جوانب متعددة مثل الرمال المطلية نفسها ، ومعلمات العملية ، وخصائص الحديد المنصهرة ، وتصميم العفن والتشغيل. فيما يلي حلول ومقاييس مفصلة:

1. قضايا الجودة مع الرمال المغطاة - الأسباب الأساسية:

أ. جودة رديئة الرمال الخام: محتوى SIO المنخفض/الشوائب العالية: الرمل الخام مع محتوى SIO المنخفض (مثل <90 ٪) ، أو الشوائب المفرطة مثل الفلسبار ، والميكا ، وأكاسيد المعادن القلوية ، وما إلى ذلك ، سوف يقلل بشكل كبير من الانكسار والتلوث بسهولة تحت عمل الحديد المولد ارتفاع درجة الحرارة. توزيع حجم الجسيمات غير المعقول: جزيئات الرمل خشنة للغاية (مثل> 70 شبكة) ، والفجوات بين جزيئات الرمل كبيرة ، والحديد المنصهر عرضة للتسلل وتشكل الرمال الميكانيكية. إذا كانت جزيئات الرمل جيدة جدًا (مثل> 140 شبكة) ، على الرغم من أن السطح أكثر كثافة ، فإن النفاذية سيئة ، وزيادة ضغط الغاز داخل قلب/القالب الرملي ، مما قد يؤدي بالفعل إلى تفاقم تسلل الحديد المنصهر أو يسبب المسامية. شكل الجسيمات الضعيف: الرمل مع معامل زاوي عالي (المضلعة) له كثافة تعبئة أقل ومسامية أعلى من الرمال الدائرية ، مما يجعله أكثر عرضة للتسلل الميكانيكي واللصق الرملي.

ب. أداء فيلم راتنج غير كاف: محتوى الراتنج غير الكافي أو الجودة الرديئة: إضافة الراتنج منخفضة للغاية (<1.8-2.2 ٪) ، أو أن الراتنج نفسه له قوة حرارية منخفضة ومقاومة ذات درجة حرارة عالية ، غير قادرة على تكوين طبقة كوكية قوية ومكثفة بما فيه الكفاية تحت عمل الحديد المصلي بدرجة حرارة عالية على عزل الحديد المولي بشكل فعال. المعالجة غير المكتملة: يمكن أن تؤدي درجة حرارة العفن غير الكافية أو وقت المعالجة أثناء صنع الأساس إلى الارتباط المتقاطع غير المكتمل وعلاج الراتنج ، والقوة المنخفضة لقوالب الرمل/النواة ، وتفكك وسهولة الفشل في درجات حرارة عالية.

كيفية حلها في الإنتاج الفعلي

حدد الرمل الخام عالي الجودة: يجب إعطاء الأولوية للرمل الخام مع محتوى SIO العالي (≥ 97 ٪) ، والشوائب المنخفضة ، والمعامل الزاوي المنخفض (مستدير أو شبه دائري) ، وحجم الجسيمات المعتدل (المزيج الموصى به من 70/140 شبكة أو 50/100 MESH). تحسين أداء الرمال الرقمية: زيادة محتوى الراتنج: زيادة كمية راتنج الفينول بشكل مناسب المضافة (على سبيل المثال إلى 2.3-2.8 ٪) لضمان تكوين فيلم راتنج سميك ومستمر بما فيه الكفاية. إضافة حشو حراري: إضافة إضافات يمكن أن تحسن الانكسار وتقليل ميل التلبيد إلى الرمال المطلية: مسحوق الزركونيا: أفضل تأثير ، انكسار عال للغاية (> 2000 ℃) ، ولكن أعلى تكلفة. يمكن أن يحل جزئيًا محل الرمال الأصلية أو استخدامه كمضاف (5-20 ٪). مسحوق الكرومت: الانكسار العالي ، ومعامل منخفض للتوسع الحراري ، ومقاومة جيدة لاختراق المعادن. مسحوق أوليفين: استقرار جيد في درجات الحرارة العالية ومقاومة تآكل الخبث القلوي. مسحوق الألومينا المرتفع/مسحوق الموليت: يحسن قوة درجة الحرارة العالية. استخدم راتنجات عالية الأداء: حدد راتنجات مصممة خصيصًا للرمل الرقائقي مع مقاومة عالية للحريق ، وقوة عالية ، وتوليد غاز منخفض (مثل راتنج الفينول المعدل). تأكد من المعالجة الكافية: تحكم بشكل صارم في معلمات عملية صنع الأساس (عادة ما تكون درجة حرارة القالب ما بين 220-260 ℃ ، ويتم ضبط وقت المعالجة وفقًا لحجم قلب الرمال) للتأكد من أن الراتنج يتم علاجه بالكامل.

2. أسباب صب المعلمات والعملية

أ. درجة حرارة الصب المفرطة: ستعمل الحديد الزهر الرمادي على سيولة جيدة ، ودرجة حرارة الصب المفرطة (مثل> 1450 ℃) تعزز بشكل كبير نفاذية الحديد المنصهر بجزيئات الرمل ، مما يؤدي إلى تفاقم التصاق الرمل. من المرجح أيضًا أن تتسبب درجات الحرارة المرتفعة في إتلاف فيلم الراتنج.

ب. سرعة صب المفرطة: تزيد سرعة الصب المفرطة من قوة التنظيف للمعادن المنصهرة على جدار التجويف ، وتدمر سلامة القالب الرملي/الأسطح الأساسية ، وتزيد من خطر تسلل الحديد المنصهر ، كما قد يضغط ضغط الغاز على الحديد المنصهر في الفجوات بين جزيئات الرمل.

ج. الرأس المفرط (ارتفاع صب): سيؤدي الضغط الثابت المعدني المفرط إلى إجبار الحديد المنصهر على اختراق المسام بين جزيئات الرمال.

د. تأثير تكوين الحديد المنصهر: مكافئ الكربون العالي (CE): محتوى السيليكون العالي الكربون (CE> 4.3-4.5) سيحسن بشكل كبير سيولة الحديد المنصهر ويزيد من ميله النفاذية. نسبة MN/S المنخفضة: عندما يكون محتوى الكبريت مرتفعًا جدًا أو أن محتوى المنغنيز غير كافٍ ، يتم تشكيل أقل من MNS ، وهو ما لا يفضي إلى تشكيل فيلم أكسيد/كبريتيد كثيف على سطح الصب لمنع التسلل. يوصى بالتحكم في نسبة MN/S بين 8-12. محتوى الفوسفور: سوف يقلل الفوسفور العالي (P> 0.1 ٪) من التوتر السطحي للحديد المنصهر ، وزيادة قابلية التبلل ، وتعزيز التسلل. الأكسدة: قد ينتج عن الأكسدة المفرطة للحديد المنصهر أكثر من شوائب الأكسيد ، مما يؤثر على تكوين فيلم واقٍ على السطح.

الحل - التحكم الصارم في درجة حرارة صب: مع ضمان ملء كامل وتجنب العزل البارد ، حاول تقليل درجة حرارة صب قدر الإمكان. بالنسبة إلى بكرة الحديد الزهر الرمادي 27 كيلوغرامًا ، فإن التحكم في درجة حرارة صب بين 1360-1400 ℃ (تم ضبطه وفقًا لسمك الجدار ، مع الحد الأدنى للأجزاء المسورة السميكة) هو هدف ممكن. يجب معايرة مقياس الحرارة بدقة! تحسين سرعة صب: اعتماد سرعة صب ناعمة ومعتدلة. فكر في استخدام نظام صب مع أكياس عازلة أو حقن أسفل لتقليل التأثير المباشر على تجويف القالب. قلل من ارتفاع Indenter: أثناء ضمان التعبئة ، حاول تقليل ارتفاع كوب Sprue أو استخدام Sprue المتدرج. قم بتحسين تكوين الحديد المنصهر: أثناء تلبية الخواص الميكانيكية (بشكل رئيسي القوة) من المسبوكات ، تقليل معادلة الكربون بشكل مناسب (مثل الهدف CE = 4.0-4.2) ، وخاصة محتوى السيليكون. تأكد من نسبة MN/S كافية (≥ 10): عن طريق ضبط نسبة الحديد الخردة/الخنزير أو إضافة الحديد المنغنيز ، تأكد من أن محتوى المنغنيز يكفي لتحييد الكبريت وشكل MNS. تحكم في أكسدة الحديد المنصهر: قم بتنفيذ معالجة التلقيح المسبق للفرن (تحسين مورفولوجيا الجرافيت ، مما يؤثر بشكل غير مباشر على السطح) ، وتجنب الإفراط في التحريك أو عزل درجات الحرارة الطويلة التي قد تسبب الأكسدة.

3.

أ. عدم كفاية الاكتئاب من قالب/جوهر الرمل: يؤدي ضغط الحقن الأساسي غير الكافي ، أو عادم القالب ، أو وقت حقن الرمال القصير إلى انخفاض الانضغاط المحلي من القالب/الأساس الرملي ، والمسامية العالية ، وسهولة التسلل بواسطة الحديد المنصهر.

ب. درجة حرارة العفن مرتفعة للغاية: أثناء الإنتاج المستمر ، تتراكم درجة حرارة القالب مرتفعة للغاية (> 280 ℃) ، مما تسبب في التصلب المحلي قبل الرمال المطلية قبل أو أثناء تفجير الرمل ، مما يؤثر على القوة الكلية وتوحيد القالب الرملي.

ج. طلاء صب غير مستخدم (أو غير مستخدم بشكل غير صحيح): طلاء غير مصقول: بالنسبة للمتطلبات العالية أو المناطق المعرضة للالتصاق بالرمل ، فإن عدم تطبيق الطلاء المقاوم للحريق محفوف بالمخاطر. جودة الطلاء الضعيفة: مقاومة منخفضة الحريق ، استقرار تعليق ضعيف ، طلاء رفيع أو طلاء غير متساو. تجفيف غير كافٍ: يتم سكب الطلاء قبل تجفيفه تمامًا ، ويتبخر الماء في درجات حرارة عالية ، مما يولد ضغطًا قد يدفع الحديد المنصهر إلى الفجوات بين جزيئات الرمل أو يتسبب في انقطاع الطلاء.

د. إزالة العفن/أضرار المناولة: يتم صدم قالب/جوهر الرمل أثناء عملية إزالة العفن ، والتعامل ، والتجميع الأساسي ، مما يؤدي إلى رخاوة محلية أو تلف السطح.

ه. تصميم غير لائق لموضع Sprue: تواجه Sprue مباشرة جدار التجويف أو الجدار الرقيق ، مما يسبب الحديد المنصهر عالي السرعة في سطح القالب/اللب الرملي مباشرة.

الحل - قم بتحسين عملية صنع الأساس: تأكد من ضغط حقن الرمل الكافي ووقت الاحتفاظ بوقت التأكد من أن قالب/جوهر الرمال مضغوط وموحدة. قم بتنظيف القالب والحفاظ عليه بانتظام لضمان سدادات العادم السلس. تحكم في درجة حرارة القالب ، وإذا لزم الأمر ، أضف أجهزة تبريد درجة حرارة القالب (مثل قنوات تبريد الماء) أو تمديد دورة الإنتاج. الاستخدام الإلزامي للطلاء الحراري عالي الجودة والتطبيق الصحيح.