ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ЛИТЬЯ В ПЕСЧАНЫЕ ФОРМЫ..

При производстве деталей из серого чугуна распространенными дефектами литья являются: пористость, несоответствие состава и эксплуатационных характеристик, горячие и холодные трещины, усадка и усадка, шлаковые глазки и железные хлопья, холодная изоляция и недолив, песчаные глазки и попадание песка, сочные и неправильные спицы, деформация и т. д. Обычно причиной этих дефектов являются не только проблемы с формовочным стержнем, но иногда и проблемы с плавкой и заливкой, качеством песка, очисткой песка и многими другими производственными процессами, поэтому необходимо проанализировать конкретные причины, чтобы принять соответствующие разумные меры для решения.

1. Песчаный стержень и жесткость песка
После литья в песчаные формы сила расширения, вызванная статическим давлением или затвердеванием расплавленного чугуна, часто приводит к перемещению стенки и разрушению стержня, что приводит к внутренней и поверхностной усадке отливки. Поэтому для обеспечения стабильности размеров отливки необходимо максимально увеличить ее герметичность. В целях экономии формовочных материалов при изготовлении стержней широко используются полые песчаные стержни, которые легче сплошных стержней, поэтому их теплоемкость мала, а скорость затвердевания медленная, что может привести к расширению песка или разрушению песчаного стержня. Кроме того, через трещины на головке стержня или песчаном стержне в его полость может проникнуть железная жидкость, что также приведет к дефектам отливки. Для повышения жесткости полого песчаного стержня можно использовать влажный песок или песок на основе жидкого стекла; сердечник оболочки также можно сделать из двух половин, вставить в него внутренние арматурные стержни и скрепить стержень, чтобы получить жесткий песчаный стержень.

2. Правильный выбор температуры заливки
2.1 Дефекты, которые могут образоваться при слишком низкой температуре заливки
2.11 Поры из сульфида марганца. Этот вид пор расположен в корочке отливки снизу и сверху, часто после обработки выявляется, диаметр пор составляет около 2 ~ 6 мм. Иногда отверстие содержит небольшое количество шлака. Металлографические исследования показывают, что этот дефект вызван сегрегацией MnS и шлаковой смесью. Причина — низкая температура литья и высокое содержание Mn и S в расплавленном чугуне.
2.12 Жидкий шлак. После обработки под коркой отливки обнаруживается одно небольшое отверстие, диаметр которого обычно составляет 1–3 мм. В отдельных случаях наблюдается всего 1–2 небольших отверстия. Металлографические исследования показывают, что эти небольшие отверстия появляются вместе с небольшим количеством жидких шлаковых включений, но сегрегации S в этом месте не обнаружено.
2.13 Газообразование в песчаном стержне, вызванное пористостью. Пористость и многопустотная пористость часто возникают из-за плохого отсоса воздуха из песчаного стержня. Поскольку песчаный стержень в основном закаливается в стержневом ящике во время изготовления стержня, это часто приводит к недостаточному количеству выпускных отверстий в песчаном стержне. Для образования вентиляционных отверстий стержень может быть закален в стержне, дополняя сверление. Наиболее распространенной причиной низкой температуры заливки является то, что перед заливкой расплавленный чугун длительное время находится в открытом ковше, рассеивая тепло. Использование крышки ковша с теплоизоляцией может значительно снизить теплопотери.
2.2 Слишком высокая температура заливки; высокая температура заливки приводит к поднятию песчаной формы, особенно для отливок со сложными песчаными стержнями. При температуре заливки ≥1420 °C увеличивается количество брака, достигая 50% при температуре заливки 1460 °C. В производстве плавка в индукционных печах позволяет лучше контролировать температуру расплавленного чугуна.

3. Образование зародышей
3.1. Влияние разжижающей обработки иногда также приводит к увеличению дефектов литья. Из-за сильного разжижения и резкого зародышеобразования в чугунных деталях увеличивается склонность к образованию карбидов. Поэтому рекомендуется, чтобы количество разжижающей обработки при разжижающей обработке было достаточным для предотвращения образования белых кристаллов, а зародышей в добротных отливках гораздо меньше, чем в отливках с усадкой.
3.2. Роль серы. Поскольку большинство стального лома содержит мало серы, плавка стального лома в электропечи позволяет получить чугун только с низким содержанием серы (≤ 0,05%). Этот чугун не подходит для многих разжижающих добавок, поскольку разжижение происходит очень быстро, поэтому при плавке стального лома в электропечи часто образуется белый кристалл. 3.3 Температура выдержки и перегрева жидкого чугуна. Как правило, чугун плавят и выдерживают в электропечах, но повышение температуры перегрева и времени выдержки снижает образование зародышей, что приводит к образованию белого налета. Учитывая экономические и материальные соображения, при длительной выдержке температура должна быть как можно ниже.

4. Погрешность размеров отливки, вызванная песчаным стержнем
При нагревании песчаный стержень сначала расширяется, а затем пластически деформируется. Это изменение, вызванное высокой температурой, связано с используемым песком и разложением связующего.
4.1 Влияние температуры и времени затвердевания. Начальное расширение и термопластичность смоляного песка зависят от температуры и времени затвердевания. При длительном затвердевании стержня первичное и вторичное расширение будут значительными, что может привести к проблемам с деформацией; в то время как при коротком времени затвердевания расширение стержня будет небольшим, а разложение будет быстрым. 4.2 Влияние покрытия песчаного стержня. Испытание показало, что глубина проникновения огнеупорного покрытия в поверхность песчаного стержня оказывает большое влияние на деформацию стержня. При нанесении покрытия, содержащего поверхностно-активные вещества, глубина проникновения огнеупорного покрытия предотвращает вторичное расширение.

5. Анализ причин дефектов серого чугуна
Основные факторы, влияющие на механические свойства серого чугуна: скорость охлаждения, перегрев чугуна в жидкой фазе, обработка литьем под давлением, характеристики печи и т. д.
5.1 Влияние скорости охлаждения
Существует множество факторов, влияющих на скорость охлаждения отливок: толщина стенки и масса отливки, тип литейного материала, литник и масса отливки и т. д. Поскольку толщина стенки, масса и структура отливки зависят от условий работы и не могут быть изменены произвольно, при выборе химического состава следует учитывать их влияние на организацию процесса. 5.2 Влияние перегрева расплавленного чугуна
Повышение температуры перегрева феррожидкости может
5.21 увеличить содержание углерода в химическом составе и соответственно снизить содержание углерода в графите
5.22 улучшить качество графита и способствовать образованию дендритного графита
5.23 устранить «наследственность» чугуна
5.24 улучшить однородность структуры отливки по сечению
5.25 облегчить усадку отливки. Аналогичным образом, изоляция феррожидкостью также оказывает схожее влияние на перегрев феррожидкости.
5.3 Влияние разведения феррожидкости
Обработка удобрениями заключается в том, что в расплавленном чугуне, в полости перед литьем, удобрения добавляются к расплавленному чугуну для изменения металлургического состояния расплавленного чугуна, что улучшает микроструктуру и свойства чугуна. Для серого чугуна модифицирование проводится с целью получения графита типа А, перлитной матрицы, мелкодисперсной эвтектической группы, а также для снижения склонности к образованию белых угрей на тонкой стенке или в углах отливки и чувствительности к толщине стенки отливки; для ковкого чугуна – для сокращения короткого цикла отжига, увеличения допустимой толщины стенки отливки и улучшения структуры отливки; для высокопрочного чугуна – для снижения склонности к образованию белых угрей, увеличения скорости сфероидизации и улучшения округлости графита. 5.4 Влияние на характеристики шихты
В реальном производстве часто обнаруживается, что изменение состава шихты (например, использование чугуна различного происхождения или изменение соотношения компонентов шихты и т. д.) и химического состава, по-видимому, не приводит к изменению состава чугуна с различной структурой и эксплуатационными характеристиками. Это указывает на то, что природа исходного сырья напрямую влияет на свойства выплавляемого с ним чугуна, называемого «наследственностью». По этой причине использование повышенной температуры чугуна и различных чугунных компонентов может устранить эту «наследственность» и улучшить структуру и свойства чугуна.