Как решить дефект торможения песка при производстве серо -чугунных деталей с использованием песчаной технологии с пленкой?

Серьезная проблема с заклинанием песка в производстве 27 кг серого чугунного поясного шкива с использованием технологии песка с пленкой, является распространенным дефектом в процессе литья. Липкий песок может значительно увеличить рабочую нагрузку на очистку, повредить качество поверхности отливок, увеличить затраты и даже привести к удалению отливок. Чтобы решить эту проблему, необходимо провести систематическое исследование и оптимизация из нескольких аспектов, таких как сам покрытый песок, параметры процесса, характеристики расплавленного железа, конструкция плесени и эксплуатацию. Ниже приведены подробные решения и меры:

1. Проблемы качества с ламинированным песком - Основные причины:

а Плохое качество сырого песка: низкое содержание SIO ₂/высокие примеси: сырой песок с низким содержанием SIO ₂ (например, <90%) или чрезмерные примеси, такие как полевой шпат, слюда, оксиды щелочных металлов и т. Д., В значительной степени уменьшат рефрактерность и легко спекаю и растворяется под действием высокого температурного расплавленного железа, что приведет к химическому песку. Неразумное распределение частиц по размерам: частицы песка слишком грубые (такие как> 70 меш), промежутки между частицами песка большие, а расплавленное железо подвержено инфильтрату и образует механический песок. Если частицы песка слишком тонкие (например,> 140 меш), хотя поверхность плотнее, проницаемость плохая, а давление газа внутри песчаного ядра/плесени увеличивается, что может фактически усугубить инфильтрацию расплавленного железа или вызвать пористость. Плохая форма частиц: песок с высоким угловым коэффициентом (полигональный) имеет более низкую плотность упаковки и более высокую пористость, чем круглый песок, что делает его более подверженным механическому инфильтрации и прилипанию песка.

беременный Недостаточная производительность пленки смолы: недостаточное содержание смолы или плохое качество: добавление смолы слишком низкое (<1,8-2,2%), или сама смола имеет низкую тепловую прочность и плохую высокотемпературную сопротивление, неспособная сформировать достаточно сильный и плотный коксовый слой под действием высокотемпературного расплавленного железа для эффективного изоляции растягивающего железа. Неполное отверждение: недостаточная температура плесени или время отверждения во время изготовления ядра может привести к неполному сшиванию и отверждению смолы, низкой прочности песчаной формы/ядра, а также в простом распаде и разрушении при высоких температурах.

Как решить его в реальном производстве

Выберите высококачественный сырой песок: приоритет должен быть отдан на сырой песок с высоким содержанием SIO ₂ (≥ 97%), низким содержанием примесей, низким угловым коэффициентом (круглым или полукруглым) и умеренным размером частиц (рекомендуемое смесь 70/140 сетки или 50/100 мкл). Повышение производительности ламинированного песка: увеличить содержание смолы: соответствующим образом увеличить количество добавленной фенольной смолы (например, до 2,3-2,8%), чтобы обеспечить образование достаточно толстой и непрерывной смолы. Добавление рефрактерного наполнителя: добавление добавок, которые могут повысить рефрактерность и уменьшить тенденцию к спеканию к покрытому песку: порошок циркония: лучший эффект, чрезвычайно высокая рефрактерность (> 2000 ℃), но самая высокая стоимость. Он может частично заменить исходный песок или использоваться в качестве добавки (5-20%). Порошок хромита: высокая рефрактерность, низкий коэффициент термического расширения и хорошее сопротивление проникновению металлов. Порошок оливина: хорошая высокотемпературная стабильность и устойчивость к щелочной эрозии шлака. Высокий глиноземной порошок глинозема/порошок муллита: улучшает прочность на высокую температуру. Используйте высокопроизводительную смолу: выберите смолу, специально предназначенную для ламинированного песка с высокой пожарной стойкостью, высокой прочностью и низкой образованием газа (например, модифицированной фенольной смолой). Обеспечить достаточное отверстие: строго контролируйте параметры процесса изготовления сердечника (температура формы обычно находится между 220-260 ℃, а время отверждения регулируется в соответствии с размером песчаного ядра), чтобы гарантировать, что смола полностью вылечена.

2. Причины заливных систем и параметров процесса

а Чрезмерная температура заливки: серая чугун имеет хорошую текучесть, и чрезмерная температура заливки (такая как> 1450 ℃) значительно повысит проницаемость расплавленного железа до частиц песка, что усугубляет адгезию песка. Высокие температуры также с большей вероятностью повредят пленку смолы.

беременный Чрезмерная скорость залива: чрезмерная скорость залива увеличивает силу промывки расплавленного металла на стенке полости, повреждает целостность поверхности песчаной плесени/ядра, увеличивает риск инфильтрации с расплавленным железом, а давление газа также может вкладывать расплавленное железо в зазоры между частицами песка.

в Чрезмерная голова (высота заливки): чрезмерное металлическое статическое давление заставит расплавленное железо легче проникнуть в поры между частицами песка.

дюймовый Влияние состава с расплавленным железом: высокий эквивалент углерода (CE): высокое содержание углерода кремния (CE> 4,3-4,5) значительно улучшит текучесть расплавленного железа и увеличит тенденцию его проницаемости. Низкое соотношение Mn/s: когда содержание серы слишком высокое или содержание марганца недостаточно, образуется меньше MNS, что не способствует формированию плотной оксидной пленки/сульфидной пленки на поверхности литья, чтобы предотвратить проникновение. Рекомендуется контролировать отношение Mn/s между 8-12. Содержание фосфора: высокий фосфор (P> 0,1%) уменьшит поверхностное натяжение расплавленного железа, увеличит смачиваемость и способствует проникновению. Окисление: чрезмерное окисление расплавленного железа может привести к большему количеству оксидных включений, влияя на образование защитной пленки на поверхности.

Решение - строго контролировать температуру заливки: при обеспечении полного заполнения и избегая холодной изоляции, постарайтесь максимально снизить температуру заливки. Для 27-килограмма серого чугунного шкива контролирует температуру заливки между 1360-1400 ℃ (регулируется в соответствии с толщиной стенки, с нижним пределом для толстых стенков) обычно является целесообразной целью. Термометр должен быть точно откалиброван! Оптимизируйте скорость заливки: принимайте плавную и умеренную скорость заливки. Подумайте об использовании системы заливки с буферными мешками или нижней впрыском, чтобы уменьшить прямое влияние на полость пресс -формы. Уменьшите высоту индентера: при обеспечении начинки попытайтесь уменьшить высоту чашки литника или использовать ступенчатый липку. Оптимизируйте состав расплавленного железа: при выполнении механических свойств (в основном прочности) отливок, соответственно, уменьшите эквивалент углерода (CE) (например, Target CE = 4,0-4.2), особенно содержание кремния. Убедитесь, что достаточное соотношение Mn/s (≥ 10): путем регулировки соотношения лома/свина или добавления железа марганца убедитесь, что содержание марганца достаточно для нейтрализации серы и формирования MNS. Контролируйте окисление расплавленного железа: выполнить обработку прививки перед печью (улучшить морфологию графита, косвенно влияя на поверхность), избегайте чрезмерного перемешивания или длительной высокотемпературной изоляции, которая может вызвать окисление.

3. Проблемы с проектированием и эксплуатацией плесени/песчаного ядра.

а Недостаточная компактность песчаной плесени/ядра: недостаточное давление впрыска ядра, плохой выхлоп для плесени или короткое время инъекции песка приводит к низкой локальной компактности песчаной плесени/ядра, высокой пористости и легкой инфильтрации с помощью расплавленного железа.

b. Mold temperature too high: During continuous production, the mold temperature accumulates too high (>280 ℃), causing local pre solidification of the coated sand before or during sand blasting, affecting the overall strength and uniformity of the sand mold.

в Неиспользуемое (или неправильно используемое) листовое покрытие: неокрашенное покрытие: для отливок с высокими требованиями или областями, подверженными песчаной адгезии, не применение огнеустойчивого покрытия очень рискованно. Плохое качество покрытия: низкая пожарная стойкость, плохая стабильность подвески, тонкое покрытие или неровное покрытие. Недостаточная сушка: покрытие выливается до того, как оно будет полностью высушено, а вода испаряется при высоких температурах, генерируя давление, которое может протолкнуть расплавленное железо в зазоры между частицами песка или привести к снижению покрытия.

дюймовый Устрадание для удаления плесени/обработки: песчаная плесень/ядро затыкается во время процесса удаления плесени, обработки и узел в сердечнике, что приводит к локальному росткости или повреждению поверхности.

эн. Неправильная конструкция позиции литника: лист непосредственно обращается к стенке полости или тонкой стенке, вызывая высокоскоростное расплавленное железо, чтобы непосредственно промывать поверхность песчаной формы/сердечника.

Решение - Оптимизируйте процесс изготовления сердечника: обеспечить достаточное давление впрыска песка и время удержания, чтобы гарантировать, что песчаная форма/ядро является компактной и однородной. Регулярно чистите и поддерживайте форму, чтобы обеспечить гладкие выхлопные пробки. Управляйте температурой формы, и, если необходимо, добавьте устройства охлаждения температуры плесени (например, каналы охлаждения водяного охлаждения) или расширите производственный цикл. Обязательное использование высококачественных рефрактерных покрытий и правильного применения.