การบำบัดความพรุนอย่างรุนแรงในแกนทรายท่อทรงกระบอกในระหว่างการผลิตชิ้นส่วนเหล็กดัดโดยใช้เทคโนโลยีการขึ้นรูปทรายสีเขียว

วันนี้เราจะวิเคราะห์กรณีข้อบกพร่องเกี่ยวกับความพรุนที่เกิดขึ้นที่แกนทรายเคลือบของส่วนประกอบเหล็กดัด วัสดุนี้คือ GGG40 ผลิตโดยใช้สายการผลิตแนวตั้ง

เนื่องจากพื้นที่แข็งในส่วนล่างของแกนทรายของการหล่อ จึงเป็นเรื่องยากที่จะระบายก๊าซภายในท่อกลมของการหล่อ ดังนั้นก๊าซที่เกิดจากแกนทรายจึง "ติดอยู่" ในพื้นที่แข็งตัวขั้นสุดท้าย (ฮอตสปอต) ภายในการหล่อในระหว่างกระบวนการแข็งตัวของเหล็กหลอมเหลว และไม่สามารถระบายออกได้อย่างราบรื่น ต่อไปนี้เป็นเหตุผลโดยละเอียดสำหรับการสร้างและการแก้ปัญหาอย่างเป็นระบบ:

การวิเคราะห์สาเหตุหลัก: การปล่อยก๊าซสูงสุดของแกนทรายไม่ตรงกับจังหวะการแข็งตัวของเหล็กหลอมเหลว เมื่อแกนทรายที่เคลือบสัมผัสกับเหล็กหลอมเหลวที่มีอุณหภูมิสูง สารยึดเกาะเรซินจะเผาไหม้และสลายตัวอย่างรวดเร็วทำให้เกิดก๊าซจำนวนมาก หากก๊าซเหล่านี้ไม่สามารถระบายออกได้อย่างราบรื่น ก๊าซเหล่านี้จะบุกเข้าไปในเหล็กหลอมเหลวและก่อตัวเป็นรูบนพื้นผิวสุดท้ายที่แข็งตัว

สารละลาย:

1. ปรับแกนทรายให้เหมาะสม (ที่สำคัญที่สุด!): ลดการเกิดก๊าซของแกนทราย: ตรวจสอบยี่ห้อและรุ่นของทรายเคลือบที่คุณใช้ ขอแนะนำให้เปลี่ยนไปใช้ทรายเคลือบก๊าซปล่อยก๊าซต่ำ ซึ่งโดยปกติจะใช้เรซินก๊าซปล่อยก๊าซต่ำและสารบ่ม ปรับปรุงการระบายอากาศของแกนทราย: สื่อสารกับผู้จำหน่ายทรายเคลือบเพื่อลดความต้องการด้านความแข็งแรงของแกนทรายอย่างเหมาะสม ความแข็งแรงที่มากเกินไปหมายความว่ามีการเติมเรซินจำนวนมากและมีการเกิดก๊าซสูง ยิ่งมีความแข็งแรงน้อยเท่าไรก็ยิ่งดีเท่านั้น แต่ยังตรงตามข้อกำหนดด้านการออกแบบและการหล่อ ตรวจสอบว่าความแน่นของแกนทรายสูงเกินไปหรือไม่ เมื่อสร้างแกนทราย แรงดันฉีดทรายไม่ควรสูงเกินไปเพื่อป้องกันไม่ให้แกนทรายมีความหนาแน่นมากเกินไป ตรวจสอบให้แน่ใจว่าการระบายแกนทรายเป็นไปอย่างราบรื่น: เมื่อทำแกนทราย จะต้องสร้างช่องไอเสีย! สำหรับแกนขนาดเล็กที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 3 ซม. สามารถเจาะรูไอเสียเล็กๆ หลายรูที่ตรงกลางแกนทรายด้วยเข็มระบายอากาศ หรือใช้ด้ายแว็กซ์ที่ฝังไว้ล่วงหน้าเพื่อละลายและสร้างช่องไอเสียระหว่างการเท ตรวจสอบระยะห่างที่พอดีของหัวแกนทรายเพื่อให้แน่ใจว่าช่องไอเสียที่หัวแกนเรียบและไม่มีสิ่งกีดขวาง ช่วยให้ก๊าซระบายออกได้อย่างราบรื่นผ่านหัวแกนและเข้าสู่แม่พิมพ์หรือระบบไอเสียด้วยทราย

2. ลำดับการแข็งตัวและกับดักแก๊ส: เหล็กดัดมีลักษณะคล้ายการแข็งตัว และภายในจะคงอยู่ในสถานะของเหลวเป็นเวลานานหลังจากเกิดเปลือก ความหนาของผนังของการหล่อมีความสม่ำเสมอ แต่พื้นที่ตรงกลางของผนังด้านในเป็นโซนการแข็งตัวขั้นสุดท้าย ก๊าซที่ไม่สามารถปล่อยออกมาได้จะทำให้เกิดแรงดันสูงภายในโพรงแม่พิมพ์ และในช่วงเวลาที่อ่อนแอเมื่อพื้นผิวของเปลือกเหล็กหลอมเหลวหรือเริ่มแข็งตัว (โดยปกติจะเป็นผนังด้านในของส่วนตรงกลางและส่วนบน) ก๊าซจะบุกรุกโลหะที่ยังอยู่ในสถานะของเหลว เนื่องจากแรงดันการขยายตัวและการแข็งตัวของกราไฟท์ ก๊าซเหล่านี้จึงถูก "ล็อค" ในพื้นที่การแข็งตัวขั้นสุดท้ายในที่สุด ทำให้เกิดรูพรุนใต้ผิวหนังหรือรูพรุนที่รุกราน

3. คุณสมบัติทางเคมีของเหล็กหลอมเหลวทำให้สถานการณ์รุนแรงขึ้น: ปริมาณแมกนีเซียม (Mg) ที่ตกค้างมากเกินไปสามารถเพิ่มแรงตึงผิวของเหล็กหลอมเหลว ทำให้ยากต่อการบุกรุกฟองอากาศเพื่อลอยและหลบหนี การออกซิเดชันของของเหลวในเหล็ก (ปริมาณออกซิเจนสูง) หรือประจุเตาที่ไม่สมบูรณ์ (สนิม คราบน้ำมัน) จะเพิ่มแนวโน้มของรูขุมขนที่ตกตะกอนเอง ทำให้เกิดรูพรุนที่รุนแรงพร้อมกับก๊าซที่รุกราน

2、 การแก้ปัญหาอย่างเป็นระบบควรได้รับการตรวจสอบและทดสอบตามลำดับตั้งแต่ระดับประถมศึกษาถึงมัธยมศึกษา:

1. การเพิ่มประสิทธิภาพแกนทราย (มาตรการที่ตรงและมีประสิทธิภาพที่สุด) เพื่อลดการผลิตก๊าซ: ติดต่อผู้จำหน่ายทรายเคลือบทันทีและเปลี่ยนไปใช้ทรายเคลือบแก๊สต่ำ วัสดุนี้ได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อแก้ไขปัญหาดังกล่าวโดยใช้เรซินและสารเติมแต่งพิเศษเพื่อลดการสร้างก๊าซและชะลอการสร้างก๊าซสูงสุด ตรวจสอบให้แน่ใจว่าไอเสียของแกนทรายไม่มีสิ่งกีดขวางอย่างแน่นอน (สิ่งสำคัญที่สุด!) สำหรับแกนทรายที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 30 มม. จะต้องติดตั้งระบบไอเสียในระหว่างขั้นตอนการสร้างแกนทราย วิธีที่ดีที่สุด: ใช้ลวดไขไอเสียที่ฝังไว้ล่วงหน้า ลวดแว็กซ์อย่างน้อยหนึ่งเส้นถูกฝังอยู่ในระหว่างกระบวนการสร้างแกน และลวดแว็กซ์จะละลายระหว่างการหล่อ ทำให้เกิดช่องไอเสียที่สมบูรณ์แบบ วิธีง่ายๆ: เจาะรูระบายอากาศผ่าน (หรือใกล้) ตรงกลางแกนทราย หรือใช้เข็มระบายอากาศ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าช่องเหล่านี้เชื่อมต่อกับหัวหลัก เพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบแกนกลาง: ตรวจสอบตำแหน่งของแกนในแม่พิมพ์เพื่อให้แน่ใจว่าช่องว่างระหว่างแกนกลางและแม่พิมพ์ทรายไม่สามารถปิดผนึกได้อย่างสมบูรณ์หลังจากวางแกนทราย ซึ่งเป็นช่องทางสุดท้ายที่ก๊าซจะหนีออกไปนอกแม่พิมพ์ หากจำเป็น สามารถเพิ่มช่องว่างระหว่างหัวแกนหรือสร้างช่องไอเสียแบบพิเศษได้

2. การเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการ (การปรับปฏิสัมพันธ์ระหว่างเหล็กหลอมเหลวและแกนทราย) เพื่อเพิ่มอุณหภูมิการเท: นี่เป็นมาตรการชั่วคราวที่เร็วและมีประสิทธิภาพมากที่สุดที่ไซต์งาน การเพิ่มอุณหภูมิในการเทอย่างเหมาะสม (เช่น 1380 ° C → 1400-1420 ° C) สามารถยืดเวลาให้เหล็กหลอมเหลวยังคงเป็นของเหลวและให้เวลามากขึ้นในการปล่อยก๊าซ ทำให้พื้นผิวของแกนทรายเผาเร็วขึ้นเพื่อสร้างเปลือกแข็งที่ "กลายเป็นแก้ว" เพื่อป้องกันไม่ให้เรซินที่อยู่ลึกปล่อยก๊าซต่อไป ข้อควรพิจารณา: อุณหภูมิที่มากเกินไปอาจทำให้เกิดปัญหาอื่นๆ (เช่น ทรายเกาะติด) และจำเป็นต้องหาจุดสมดุล เร่งความเร็วในการเท: ลดเวลาการเติมให้สั้นลงและหลีกเลี่ยงความปั่นป่วน แรงดันสถิตของโลหะที่สร้างขึ้นอย่างรวดเร็วสามารถระงับการบุกรุกของก๊าซและไอเสียทั้งหมดได้ดีขึ้นก่อนที่จะแข็งตัวลดลง มั่นใจในการเทที่ราบรื่น: ใช้ระบบการเทด้านล่างเพื่อหลีกเลี่ยงการชะล้างแกนทรายโดยตรงด้วยเหล็กหลอมเหลว ช่วยลดความปั่นป่วนและการม้วนงอ 3. การถลุงและการควบคุมของเหลวในการรีด (เพื่อขจัดปัญหาในตัวเองและหลีกเลี่ยงการดูถูกการบาดเจ็บ) ควบคุมปริมาณแมกนีเซียมที่ตกค้างอย่างเข้มงวด: สารตกค้างของ Mg ที่มากเกินไปคือ "ตัวเร่งปฏิกิริยา" สำหรับรูขุมขน ตรวจสอบให้แน่ใจว่าปริมาณ Mg ที่เหลือหลังการรักษาทรงกลมนั้นได้รับการควบคุมภายในขีดจำกัดล่างที่กำหนดโดยกระบวนการ (เช่น 0.03% -0.04%) และไม่ควรสูงเกินไป ใช้วัสดุเตาเผาที่สะอาด: กำจัดเศษเหล็กและวัสดุรีไซเคิลที่มีคราบสนิมและคราบน้ำมันอย่างรุนแรง และป้องกันการย่อยสลายเพื่อผลิตก๊าซ [H], [O] และ CO กำจัดตะกรันอย่างทั่วถึง: ก่อนการบำบัดและการเทตะกรันให้เป็นทรงกลม จะต้องกำจัดตะกรันออกอย่างทั่วถึงเพื่อป้องกันไม่ให้ตะกรันถูกรีดเข้าไปในโพรงแม่พิมพ์

คำแนะนำโดยสรุปและลำดับความสำคัญในการดำเนินการ

1. อันดับแรก (การตรวจสอบทันที): ตรวจสอบว่าแกนทรายมีท่อไอเสียหรือไม่! ถ้าไม่เช่นนั้นก็เป็นปัญหาที่ต้องแก้ไขเสียก่อน ลองฝังด้ายขี้ผึ้งหรือผูกรูระบายอากาศ

2. ลำดับความสำคัญที่สอง (การทดสอบอย่างรวดเร็ว): เพิ่มอุณหภูมิการเท 20-30 ° C และสังเกตการปรับปรุงความพรุน หากผลกระทบมีนัยสำคัญ ก็ชี้ให้เห็นอย่างชัดเจนถึงปัญหาการผลิตก๊าซในแกนทราย

3. ลำดับความสำคัญที่สาม (การติดต่อซัพพลายเออร์): ขอตัวอย่างทรายเคลือบก๊าซที่ปล่อยก๊าซต่ำสำหรับการทดสอบเปรียบเทียบ ซึ่งมักจะเป็นกุญแจสำคัญในการแก้ปัญหา

4. ลำดับความสำคัญที่สี่ (การตรวจจับและการบันทึก): ตรวจสอบปริมาณ Mg ที่ตกค้างในของเหลวที่เป็นเหล็กหลังจากการทำให้เป็นทรงกลมเพื่อให้แน่ใจว่าอยู่ภายในช่วงต่ำที่เหมาะสม