Важность и дизайн чугун

1. Точки дизайна чугуна -шейка поднимаются следующими:

Диаметр определения размера. Диаметр круга горячей точки литья большой, со значением смещено к 0,3; Диаметр круга горячей точки невелик, со значением смещено к 0,8. Длина: обычно между 20-50 мм. Для небольших чугунных деталей длина шеи подъема может быть принята в качестве нижнего предела; Большие чугунные детали подвержены верхнему пределу. Общие формы для конструкции формы включают цилиндрический, трапециэидальный и т. Д. Цилиндрическая шейка для подъема легко обрабатывать и подходит для большинства ситуаций; Шея трапециеидального подъема полезна для компенсации усадки и широко используется в отливках с высокими требованиями для компенсации усадки.

Выбор положения шейки стояка должен быть установлен на горячем соединении литья, так что металлическая жидкость в стояке могла вытекать преимущественно к горячим соединению, достигать последовательного затвердевания и эффективно дополнять усадку. Старайтесь избегать установления его в области концентрации напряжения, чтобы предотвратить напряжение, вызванное усадкой затвердевания шеи, что может усугубить деформацию и тенденцию к растрескиванию литья. Количество определяется на основе размера литья, сложности структуры и распределения горячих точек. Маленькие и простые отливки могут потребовать только одну шею подъема, в то время как для больших и сложных отливок могут потребоваться несколько шей для подъема, чтобы обеспечить достаточную усадку в каждом горячем суставе. Связь между подъемом и литьем должна иметь плавный переход, избегая правых или острых углов, чтобы уменьшить сопротивление потоку расплавленного металла. Связь между шеей встава и литьем должна быть твердой, чтобы предотвратить поломку из -за воздействия расплавленного металла во время процесса литья. В то же время форма и размер соединения должны быть разумно разработаны, чтобы избежать формирования чрезмерных зон, влияющих на тепло на литье, что может вызвать дефекты в литье.

2. Анализ дизайна чугуна

Большинство сплавов демонстрируют последовательное и предсказуемое поведение во время процесса охлаждения от жидкости до твердого вещества при температуре. Есть два разных этапа сокращения. Во -первых, когда температура литья сплава охлаждается до линии Liquidus, это обычно называют усадкой жидкости или перегретой усадкой. Во -вторых, когда сплав охлаждается от жидкости до твердого вещества, он обычно называют усадкой затвердевания. С другой стороны, графитовые чугунные детали (включая серое чугун, пластичный железо и податливое чугун) сопровождаются необычным явлением во время охлаждения и затвердевания, где металл начинает расширяться. Это расширение обычно объясняется осадком фаз графита с более низкой плотностью, преодолевая и превышает усадку, связанную с охлаждающей жидкостью и одобрением аустенита. До настоящего времени наиболее важным аспектом проектирования стояков и стробирующих систем для чугуна является требование поддерживать положительное давление жидкости на протяжении всего процесса затвердевания. Первоначально, атмосферное давление должно быть разрешено действовать на жидкости в подъемах, и для того, чтобы это произошло, подъемник должен быть (сжатый). Как только начинается расширение, тщательно разработанная система подъема контролирует давление расширения и обеспечивает автоматическую усадку литья во время оставшегося процесса затвердевания. Это в отличие от стали, алюминия, меди и т. Д., Поскольку они не связаны с расширением, что требует добавления расплавленного металла к литью во время затвердевания.

3. контроль давления

Шея в районе может быть наиболее важным компонентом в конструкции системы RISER, так как обычно определяет величину остаточного давления на жидкость. Контактная поверхность шейки подъема должна быть достаточно большой, чтобы перенести расплавленный металл от подъема в литье в течение длительного периода времени. При необходимости должно быть высвобождено чрезмерное давление в полости пресс -формы, но должно быть уместно поддерживать положительное давление жидкости в конце затвердевания и облегчить удаление подъема из литья. Шея стояка можно рассматривать как «предохранительный клапан» на сосудах под давлением, и ее конструкция должна гарантировать, что давление внутри литья поддерживается на управляемом уровне. Формованное материал, или, более конкретно, песчаная форма, которая может противостоять давлению расширения без расширения, обычно определяет степень управляемости. Если материал плесени слаб, например, при использовании глинистых песчаных форм, должна быть разработана шейка для снятия некоторого давления расширения, чтобы избежать расширения плесени. Это достигается путем разработки шеи с подъемами, чтобы затвердеть на относительно поздней стадии, что позволяет выпустить некоторое давление на стояк через шею стояка. Используя более прочные и более жесткие модельные склеивающие материалы (такие как системы смолы), шейка для подъема может быть спроектирована так, чтобы быть меньше, что позволяет ему затвердеть ранее во время фазы расширения и поддерживать более высокое остаточное давление жидкости. Тем не менее, слишком маленькая шейка для подъема может привести к чрезмерному остаточному давлению внутри литья, что приводит к пористости, связанной с расширением плесени. Чрезмерно крупная шейка для подъема обычно приводит к потере положительного давления на жидкость до завершения затвердевания, что приводит к усадке и сбросу газа из металлической жидкости, связанной с затвердеванием. Размер шейки в правилах проектирования обычно основан на геометрическом модуле (MC) кастинга. Типичное значение чугуна, полученного в глиняном песке, составляет от 0,6 (MC) до 0,9 (MC). Точное значение зависит от твердости материала песчаной плесени, химической композиции и степени прививки железа и скорости охлаждения литья. Если стояка перемещается ближе к литью, эффект нагрева на песке между литьем и шеей встал уменьшит геометрический модуль контакта при сохранении эквивалентного теплового модуля. Если шея достаточно короткая, чтобы быть равной или меньше, чем меньший размер поперечного сечения контакта, геометрический модуль может быть безопасно уменьшен в 0,6 раза, то есть модуль более длинной шеи (Mn (короткий) = 0,6 мн (длинный)). Это указывает на снижение приблизительно на 65% в области контакта.

заключение

Успешная усадка чугуна графита включает в себя поддержание и контроль положительного давления жидкого железа на протяжении всего процесса затвердевания. Правильное проектирование подъема и системы заливки и управление металлургическим и хорошо заливным времени, имеют решающее значение для производства графитовых чугунных деталей без усадки.