Ανάλυση μηχανισμού σχηματισμού ελαττώματος εγκλεισμού σκωρίας χαλύβδινων χυτών στο epc

1 Ο επιπολασμός των ελαττωμάτων συμπερίληψης σκωρίας στα χυτά χάλυβα με epc

 

Είναι πολύ δύσκολο να παραχθούν χυτά από χάλυβα με χαμένο καλούπι. Επί του παρόντος, τα περισσότερα από αυτά είναι χύτευση ανθεκτικά στη φθορά, ανθεκτικά στη θερμότητα και αντοχή στη διάβρωση χωρίς επεξεργασία ή λιγότερη επεξεργασία, ή κάποια άλλα χυτά με λεπτό τοίχωμα. Οι κύριοι λόγοι για τα ελαττώματα των χυτών χάλυβα χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα είναι τα ελαττώματα της ανομοιόμορφης ενανθράκωσης και της συμπίεσης σκωρίας παχιών και μεγάλων εξαρτημάτων. Για τα χυτά χάλυβα με ένα ορισμένο πάχος και τα περισσότερα από τα χυτά χάλυβα χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα, η αναλογία ελαττωμάτων ενανθράκωσης, συμπερίληψης σκωρίας ή πορώδους είναι περισσότερο από 60%, γεγονός που καθιστά τον χάλυβα χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα και τα χυτά χυτά χάλυβα παχύρρευστας το δύσκολο πρόβλημα του χαμένη διαδικασία χύτευσης καλουπιού, και ακόμη θεωρείται ότι η διαδικασία χύτευσης χαμένου καλουπιού δεν είναι κατάλληλη για χύτευση χάλυβα.

 

1.1 Ελαττωματικές μορφές χυτών από χάλυβα epc

 

Τα ελαττώματα της χύτευσης χάλυβα epc είναι η συμπερίληψη σκωρίας, το πορώδες και η ενανθράκωση. Το σχήμα των ελαττωμάτων δεν είναι κανονικό, η άκρη του ελαττώματος είναι ακανόνιστη και η πυκνότητα του ελαττώματος είναι πολύ διασκορπισμένη, η οποία εκδηλώνεται σε διαφορετικές χρωματικές αποχρώσεις στο μεταλλογραφικό διάγραμμα. Η μορφή συσσώρευσης των ελαττωμάτων είναι ως επί το πλείστον σχήμα συστάδας με ασαφές όριο και διάσπαρτο χρώμα, το οποίο είναι δύσκολο να αφαιρεθεί με την επεξεργασία.

 

1.2 Αναλογία ελαττωμάτων στα χαμένα εξαρτήματα από χάλυβα χύτευσης καλουπιού

 

Το ποσοστό των ελαττωμάτων στα χυτά χάλυβα epc είναι πολύ υψηλό. Συμπεριλαμβανομένων των χυτών που είναι ανθεκτικές στη φθορά, στη θερμότητα και στη διάβρωση, ή άλλα χυτά χυτά από χάλυβα με λεπτά και παχύ τοίχωμα, χωρίς ή χωρίς μηχανική κατεργασία. Για χύτευση χάλυβα λεπτού τοιχώματος, τα ελαττώματα είναι κυρίως πόροι και οπές σκωρίας στη ρίζα της πύλης ή του ανυψωτικού. Για χύτευση από χάλυβα χονδρού τοίχου, τα ελαττώματα είναι ως επί το πλείστον υποδόρια ελαττώματα σκωρίας. Για χύτευση χάλυβα χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα, τα ελαττώματα είναι ως επί το πλείστον ελαττώματα επιφανειακής ανομοιόμορφης ενανθράκωσης.

 

1.3 Εξαρτήματα επιρρεπή σε ελαττώματα epc χυτά χάλυβα

 

Το πάχος του τοιχώματος και η περιεκτικότητα σε άνθρακα των χυτών από χάλυβα epc είναι διαφορετικά στα μέρη όπου είναι εύκολο να εμφανιστούν ελαττώματα. Για λεπτό τοίχωμα τρία ανθεκτικά χυτά, εμφανίζονται κυρίως στα εξαρτήματα χύτευσης και πύλης ή ανύψωσης. Μέρη που συνδέονται με τη διαδικασία πλήρωσης χύτευσης χύτευσης, η ροή για μεγάλο χρονικό διάστημα, για να διατηρηθεί ο χρόνος θερμότητας είναι μεγαλύτερος, ο λιωμένος χάλυβας υπερθερμαίνει το υλικό του καλουπιού, το υλικό καλουπιού, η μερική τήξη απορροφούν περισσότερο αέριο στον υγρό χάλυβα και η συσσώρευση σκωρίας μπλοκάρεται , ψύξη λιωμένο χάλυβα και συρρίκνωση στερεοποίησης, εύκολο να προκληθούν αυτά τα μέρη μετά την ψύξη στερεοποίηση μορφή τρύπα, συρρίκνωση πορώδες, σκωρία μικτά ελαττώματα.

 

2. Ιδιαιτερότητα πλήρωσης καλουπιού από χυτό χάλυβα epc

 

Τα ελαττώματα χύτευσης σχηματίζονται τη στιγμή της πλήρωσης χύτευσης διαδικασία στερεοποίησης, γενικά ο χρόνος πλήρωσης των μικρών και μεσαίων χυτών είναι πολύ μικρός και ο χρόνος πλήρωσης των μεγάλων χυτών είναι επίσης σύντομος. Διαφορετικά από τη συνηθισμένη χύτευση κοιλότητας, η ιδιαιτερότητα της πλήρωσης καλουπιών της χύτευσης epc είναι ο κύριος λόγος του ελαττώματος συμπερίληψης σκωρίας της χύτευσης χάλυβα epc.

 

2.1 Μορφή πλήρωσης χυτών από χάλυβα epc

 

Όσον αφορά τη διαδικασία πλήρωσης υγρού μετάλλου του epc, οι περισσότερες από τις έρευνες βασίζονται στη διαδικασία πλήρωσης του epc για κράμα αλουμινίου και οι περισσότερες από αυτές γεμίζονται χωρίς αρνητική πίεση. Κάτω από τέτοιες συνθήκες, το σχήμα του υγρού μεταλλικού γεμίσματος είναι ότι μετά την είσοδο στην «κοιλότητα» χύτευσης από την εσωτερική πύλη, το μέτωπο υγρού μετάλλου σπρώχνεται προς τα εμπρός σε σχήμα βεντάλιας. Υπό τη δράση της βαρύτητας, το μέτωπο πλήρωσης υγρού μετάλλου παραμορφώνεται προς τα κάτω, αλλά η γενική τάση είναι να απομακρύνεται από την εσωτερική πύλη μέχρι να γεμίσει η «κοιλότητα». Το οριακό σχήμα της επαφής μεταξύ υγρού μετάλλου και σχήματος σχετίζεται με τη θερμοκρασία του υγρού μετάλλου, τις ιδιότητες του υλικού σχήματος και την ταχύτητα πλήρωσης. Εάν η θερμοκρασία του υγρού μετάλλου είναι υψηλότερη, η πυκνότητα του σχήματος είναι μικρότερη και η ταχύτητα πλήρωσης είναι μεγαλύτερη, η συνολική ταχύτητα προώθησης του υγρού μετάλλου είναι ταχύτερη. Διαφέρει ανάλογα με τον τύπο του κράματος, τη θερμοκρασία έκχυσης, την περιοχή ψεκασμού, την ταχύτητα έκχυσης, την πυκνότητα εμφάνισης, τη διαπερατότητα αέρα υψηλής θερμοκρασίας της επίστρωσης και την αρνητική πίεση. Για κράμα αλουμινίου χωρίς έκχυση αρνητικής πίεσης, η διεπαφή μεταξύ υγρού μετάλλου και σχήματος μπορεί να χωριστεί σε τέσσερα μοντέλα σύμφωνα με διαφορετικές συνθήκες: λειτουργία επαφής, λειτουργία διάκενου, λειτουργία κατάρρευσης και λειτουργία εμπλοκής.

 

2.2 Τυρβώδης μορφολογία και αποτέλεσμα στερέωσης τοίχου υγρού μετάλλου πλήρωσης

 

Στο καλούπι στην παραγωγή του ατσαλοσίδερο, κομμάτια από χυτοσίδηρο, οι κινεζικές επιχειρήσεις βρίσκονται σε διαδικασία χύτευσης επιβάλλουν αρνητική πίεση στη χύτευση ξηρής άμμου, για να σφίξουν το καλούπι ξηρής άμμου, να φτιάξουν το καλούπι με επαρκή αντοχή και ακαμψία, να αντισταθούν στην πρόσκρουση υγρού μετάλλου και άνωσης, να εξασφαλίσουν πλήρη έκχυση και στερεοποίηση στη διαδικασία αποτελεσματικά, για να ληφθεί μια πλήρης δομή χυτών. Το καλούπι ξηρής άμμου έχει αρκετή αντοχή και ακαμψία χωρίς να αυξάνει το ύψος του κιβωτίου άμμου. Διαδραματίζει βασικό ρόλο στην ανάπτυξη της τεχνολογίας χύτευσης χαμένου τρόπου λειτουργίας.

 

3 Ανάλυση της πηγής και της θερμοδυναμικής και κινητικής της συμπερίληψης σκωρίας σε λιωμένο χάλυβα

 

Υπάρχουν διάφορες πηγές σκωρίας και αερίου στον τετηγμένο χάλυβα, συμπεριλαμβανομένων των υπολειμμάτων και των αερίων των προϊόντων πυρόλυσης όπως η αεριοποίηση, το υπόλειμμα και το αέριο που παράγονται στη διαδικασία τήξης του τηγμένου χάλυβα και το υπόλειμμα οξειδίου που σχηματίζεται από την οξείδωση του τηγμένου χάλυβα και τη διάλυση ορισμένων αερίων από τηγμένο χάλυβα υψηλής θερμοκρασίας. Λόγω της μικρής πυκνότητας αυτών των υπολειμμάτων και αερίων, θα επιπλέουν αργά προς τα πάνω στη διαδικασία πλήρωσης και υγρής ψύξης πριν από τη στερεοποίηση, και θα επιπλέουν προς τη χαμηλότερη εγκάρσια πίεση υπό τη δράση της αρνητικής πίεσης.

 

4 Τρόποι και προτάσεις για τη μείωση της συμπερίληψης σκωρίας χαλύβδινων εξαρτημάτων με χαμένη χύτευση καλουπιού

 

4.1 Μειώστε απευθείας τα αρχικά εγκλείσματα σε λιωμένο χάλυβα

 

Η μείωση των εγκλεισμάτων σε τετηγμένο χάλυβα πριν από την έκχυση είναι ένας από τους κύριους τρόπους μείωσης των ελαττωμάτων εγκλεισμού σκωρίας στα χαμένα καλούπια χύτευσης. Υπάρχουν πολλοί τρόποι για τον καθαρισμό του τηγμένου χάλυβα, όπως η χρήση υλικού σκωρίας, με βάση την προσρόφηση του καθαριστικού παράγοντα στο έγκλειστο, η προσρόφηση των μικρών σωματιδίων του εγκλεισμού στα μεγάλα σωματίδια του προστιθέμενου παράγοντα καθαρισμού, σχηματίζοντας τον μεγαλύτερο όγκο εγκλεισμού σωματιδίων, το οποίο είναι ευεργετικό για τη βελτίωση των δυναμικών συνθηκών επίπλευσης.

 

4.2 Μειώστε τα εγκλείσματα σε λιωμένο χάλυβα μέσω τεχνολογικών μέτρων και ενισχύστε την απόρριψη εγκλεισμάτων

 

(1) Λογικός σχεδιασμός του συστήματος ανύψωσης έκχυσης. Στο μέτρο του δυνατού με λιγότερα από ένα κιβώτια χύτευσης, όσο το δυνατόν περισσότερο για να μειώσετε την ύπαρξη τηγμένου χάλυβα στο χρόνο του συστήματος έκχυσης, δηλαδή να μειώσετε ή να ακυρώσετε τον δρομέα. Περισσότερες από μία χύτευση κιβωτίων θα επιμηκύνουν αναπόφευκτα το σύστημα έκχυσης. Όταν ο λιωμένος χάλυβας γεμίζεται από το σύστημα έκχυσης, είναι εύκολο να δημιουργηθούν αναταράξεις και πιτσίλισμα στο κανάλι πολλαπλών στροφών και μεταβλητής τομής του συστήματος έκχυσης, το οποίο μειώνει τη θερμοκρασία του τηγμένου χάλυβα, οδηγεί σε οξείδωση λιωμένου χάλυβα, καθαρίζει το πλευρικό τοίχωμα του σπρού, και αυξάνει τα αρχικά εγκλείσματα σε λιωμένο χάλυβα.

 

(2) μειώνουν την εμφάνιση των συγκολλητικών αρμών. Πάρα πολύ μεγάλο διάκενο συγκόλλησης σχήματος, εύκολο να προκληθεί το κενό με υπερβολική αλλαγή στην κόλλα, με αποτέλεσμα οι συγκολλητικές ενώσεις να είναι κυρτές ή κοίλες. Λόγω της μεγαλύτερης πυκνότητας της κυρτής κόλλας, το αέριο και τα υπολείμματα που δημιουργούνται μετά την αεριοποίηση είναι περισσότερα, με αποτέλεσμα την αύξηση της συνολικής ποσότητας σκωρίας. Η κοίλη κόλλα πρόσφυσης σχηματίζει ένα κενό, κατά την επίστρωση, η επίστρωση με εξαιρετικά ισχυρή διαπερατότητα εισέρχεται εύκολα στο κοίλο διάκενο.

 

(3) Κατάλληλη μείωση της αρνητικής πίεσης. Η αρνητική πίεση είναι ένας σημαντικός λόγος για την αύξηση του στροβιλισμού που προκαλείται από την πλήρωση λιωμένου χάλυβα. Οι αυξημένοι στροβιλισμοί αναγκάζουν τον λιωμένο χάλυβα να καθαρίσει το σύστημα έκχυσης και το τοίχωμα της «κοιλότητας» και ο λιωμένος χάλυβας να πιτσιλάει περισσότερο, σχηματίζοντας μια δίνη ροής, που εμπλέκεται εύκολα σε εγκλείσματα και αέρια. Ο κατάλληλος τρόπος είναι να ικανοποιηθεί η κατάλληλη αντοχή και ακαμψία της χύτευσης ξηρής άμμου και να διασφαλιστεί ότι η χύτευση δεν καταρρέει κατά τη διαδικασία της πλήρωσης έκχυσης, όσο χαμηλότερη είναι η αρνητική πίεση, τόσο το καλύτερο.

3


Ώρα δημοσίευσης: Σεπ-24-2021