Hvilke trin og processtøtte er nødvendige for at opnå afbalanceret størkning af duktilt jern?

Kernepunkterne i den afbalancerede størkningsproces for duktilt jern og dens implementering i produktionen er en proces med perfekt omdannelse af teori til praksis. Det kan løse problemet med krympning og porøsitet for duktilt jern i den faktiske produktion. At realisere en afbalanceret størkning af duktilt jern er et systematisk projekt, der kræver, at vi udfører følgende arbejde:

1, Forstå dybt kerneprocespunkterne for "afbalanceret størkning"

"Equilibrium størkningsteorien" blev foreslået af professor Wei Bing, en støbeekspert i Kina. Det bryder op fra den traditionelle tankegang om "sekventiel størkning", og dens kerneide er at bruge grafitiseringsudvidelsen under størkningsprocessen af ​​duktilt jern til at kompensere for krympning og derved opnå målet om støbegods uden krympning og porøsitet.

Kernepunkterne i dens proces kan opsummeres i tre nøgleord:

Balancen mellem "ekspansion" og "sammentrækning": Dette er det mest fundamentale punkt. Under størkning undergår duktilt jern både "ekspansion" på grund af grafitudfældning (grafitiseringsekspansion) og "krympning" på grund af væske- og faststofsvind. Målet med håndværket er at skabe forhold, der tillader "udvidelse" for at modvirke "sammentrækning". 2. Balance mellem "stivhed" og "fleksibilitet": "stivhed" refererer til, at formen har tilstrækkelig styrke til at "holde" det tryk, der genereres af grafitiseringsudvidelsen, hvilket tvinger ekspansionskraften til at virke i den modsatte retning på det smeltede jern for at kompensere for krympning. Dette er grundlaget for at opnå 'selv genopfyldning og sammentrækning'. Opnås normalt gennem højstyrke støbesand (såsom harpikssand, belagt sand), forstærkede sandkasser og andre metoder. Blødt "(fleksibelt/eftergivende): refererer til opsætning af et passende" blødt "miljø (såsom luftventiler, overløbsstigerør, bløde sandlag) for enden af stien eller nær det varme sted, hvor krympning er påkrævet, hvilket tillader formhulrummet at trække sig tilbage på en kontrolleret måde for at styre krympetrykstrømningsfeltet, forhindre bevægelsen af svindende brønd, udløse væggen." 3. Balance mellem "varm" og "kold": Styr støbningens temperaturfelt gennem et portsystem Varme ": Ved de tykke og store varme knuder af støbegods tilvejebringes nødvendig væskesvind og varmetilskud ved at bruge skjulte eller sidestige. Kold ": Brug af koldt jern til at fremskynde lokal afkøling i tyndvæggede eller hurtigt afkølede områder af støbegods, eliminere varme pletter og etablere en temperaturgradient mod stigrøret.

Kernemnemonik: "Hvis det er hårdt, er det svært; hvis det er blødt, er det blødt; hvis det er varmt, er det varmt; hvis det er koldt, er det koldt; brug ekspansion i stedet for sammentrækning for at opnå dynamisk balance.

2、 De specifikke implementeringsmetoder for kernepunkterne i produktionen

For at oversætte ovenstående teori til praktiske produktionsoperationer er det nødvendigt at kontrollere systematisk fra følgende aspekter:

1. Formprocesdesign (realisering af "stivhed" og "fleksibilitet")

Vælg højstyrke støbematerialer: harpikssand (furanharpiks, alkalisk phenolharpiks) eller belagt sand bør foretrækkes. Disse materialer har høj styrke og kan effektivt modstå grafitiseringsudvidelse, hvilket er grundlaget for at opnå en afbalanceret størkning. Lersand (vådt sand) kræver streng kontrol af fugt og komprimeringshastighed, og om nødvendigt forstærkning af sandkasser og forme. Rimeligt designet og kompakt hældesystem: bruger sædvanligvis semi-lukket (såsom F lige: F vandret: F indvendigt=1,5:1,2:1) eller helt lukket hældesystem. Hurtig påfyldning reducerer erosion og hjælper også indløbskoppen og indløbsrøret til at få en vis krympeeffekt på et senere tidspunkt. Brug 'små men talrige' stigrør: Stigrørene behøver ikke at være så store som støbestål. Brug små, for det meste skjulte stigerør (kantfødere, ørefødere, ænderæbsfødere osv.) eller sidefødere. Udformningen af ​​stighalsen er nøglen: den skal være "kort, tynd og bred". Dens funktion er jævnt at kompensere for væskesvind i det tidlige stadie af størkning og hurtigt at "selvlukke" (størkne) i begyndelsen af ​​grafitiseringsekspansion i midterste stadie af størkning, og låse ekspansionstrykket inde i støbningen i stedet for at frigive det i stigrøret. Smart brug af koldt jern: Placering af et eksternt koldt strygejern ved det tykke varme punkt af støbegodset kan fremskynde afkølingen af ​​dette område, eliminere det varme punkt og reducere dets afhængighed af stigrøret. Når det bruges sammen med et stigrør, kan der etableres en mere ideel temperaturgradient til at styre størkningssekvensen. Opsætning af udstødning og overløb: Der skal etableres tilstrækkelige udstødningshuller ved det højeste punkt og sidste påfyldningspunkt i formhulrummet for at sikre jævn gasudledning fra hulrummet. Et overløbsrør (slaggeopsamlingspose) installeres ved slutningen af ​​hældningen eller ved den endelige strøm af smeltet jern. Det kan ikke kun opsamle slagger, men også udlede lavtemperatursmeltet jern, hvilket afbalancerer trykket og temperaturen inde i formhulrummet.

2. Smelte- og sfæroidiseringskontrol (kildegaranti for "ekspansion")

Stabil kemisk sammensætning: Kulstofækvivalent (CE): Vedtagelse af en opløsning med højt kulstofindhold og lavt siliciumindhold. CE er normalt kontrolleret mellem 4,6% og 4,9%. Højt kulstofindhold kan sikre tilstrækkelig grafitudfældning og generere tilstrækkelig ekspansionskraft; Lavt silicium kan forhindre overdreven stigning i eutektisk temperatur og forhindre, at grafitudvidelsen kommer for sent. Restindhold af magnesium (Mg): bør ikke være for højt, generelt kontrolleret til 0,03% -0,05%. For høj højde vil øge tendensen til hvid støbning, hæmme grafitisering og reducere ekspansion. God sfæroidiseringseffekt: Sørg for at sfæroidiseringsniveauet når 1-2 niveauer. Kun runde grafitkugler kan give tilstrækkelig og ensartet ekspansionskraft. Jo flere og mindre antallet af grafitkugler, jo tidligere begynder ekspansionen, og jo bedre effekt. Egnet hældetemperatur: Forudsat at sikre fuldstændig påfyldning, prøv at reducere hældetemperaturen så meget som muligt (såsom 1320 ℃ -1380 ℃). Hældning ved lav temperatur kan reducere mængden af ​​væskesvind, forkorte størkningstiden og muliggøre tidligere og mere effektiv grafitiseringsudvidelse for at kompensere for krympning.

3. Produktionsproceskontrol (garanti for dynamisk balance)

Tilstrækkelig komprimering af støbesand: Sørg for, at hårdheden af ​​sandformen opfylder standarden (såsom harpikssand>90, lersand>85), og sørg for støbeformens "stivhed". Nøjagtig måling af smeltet jern: Sørg for den nøjagtige mængde jern i sfæroidiseringsbehandlingspakken for at sikre den præcise tilsætning af sfæroidiseringsmiddel og podemiddel, hvorved sfæroidiseringseffekten og den kemiske sammensætning stabiliseres. Hurtig støbning: Hæld så hurtigt som muligt efter sfæroidiseringsbehandling (normalt afsluttet inden for 10 minutter efter "reaktionsafvikling") for at forhindre fertilitet og sfæroidiseringsnedgang. Rimelig boksningstid: Efter støbning skal støbningen have tilstrækkelig isoleringstid i sandformen (i hvert fald efter endt eutektisk størkning) før boksning og slibning. For tidlig boksning vil miste sandformens "stivhed" begrænsning, og støbegodset vil deformeres eller endda svulme op under påvirkning af ekspansionskraft, hvilket resulterer i en kraftig stigning i risikoen for intern krympning og løshed.

oversigt

Sammenfattende er opnåelse af balanceret størkning ikke en enkelt teknik, men et systematisk koncept, der løber gennem hele processen med procesdesign, smeltekontrol og produktionsstyring. Det kræver, at producenterne har en dyb forståelse af størkningsegenskaberne af duktilt jern, og at opnå den ideelle effekt af "erstatning af krympning med ekspansion og afbalancering af stivhed og fleksibilitet" gennem en række tiltag såsom højstivhedsstøbning, lille stigrør, koldt jern, lav hældetemperatur og smeltet jern af høj kvalitet. I praktiske applikationer anbefales det at udføre procesforsøg og sektionsverifikation på typiske produkter for at optimere og bestemme de bedst egnede procesparametre til specifikke produktionsforhold.