Есть много причин длядефекты литья в песокв реальностипроцесс литья в песок. Но точные причины мы можем найти, проанализировав дефекты внутри и снаружи. Любые нарушения в процессе формования вызывают дефекты отливок, с которыми иногда можно мириться. Обычно дефекты литья в песчаные формы можно устранить с помощью правильной фиксации формы или методов ремонта, таких как сварка и металлизация. В этой статье мы попытаемся дать некоторые описания распространенных дефектов литья в песок, чтобы найти их причины и способы их устранения.
Ниже приведены основные виды дефектов, которые могут возникнуть приотливки из песка:
и) Дефекты газа
ii) Усадочные полости
iii) Дефекты формовочного материала
iv) Дефекты металла при заливке
v) Металлургические дефекты
1. Дефекты газа
Дефекты этой категории можно разделить на удары и открытые удары, включения воздуха и точечную пористость. Все эти дефекты в значительной степени вызваны меньшей газопроницаемостью формы, что может быть связано с плохой вентиляцией, низкой проницаемостью формы и/или неправильной конструкцией отливки. Более низкая проницаемость формы, в свою очередь, вызвана более мелкой зернистостью песка, более высоким содержанием глины, более высокой влажностью или чрезмерным уплотнением форм.
Продувки и открытые удары
Это сферические, уплощенные или удлиненные полости, имеющиеся внутри отливки или на ее поверхности. На поверхности они называются открытыми ударами, а внутри - дырами для дыхания. Благодаря нагреву расплавленного металла влага превращается в пар, часть которого, попадая в отливку, попадает в виде ударов или открытых ударов, когда достигает поверхности. Помимо наличия влаги, они возникают из-за меньшей вентиляции и меньшей проницаемости формы. Таким образом, в зеленых песчаных формах очень трудно избавиться от дуновений, если не обеспечить надлежащую вентиляцию.
Воздушные включения
Атмосферные и другие газы, поглощенные расплавленным металлом в печи, ковше и во время течения в форме, если им не дать выйти наружу, будут задерживаться внутри отливки и ослаблять ее. Основными причинами этого дефекта являются более высокие температуры заливки, которые увеличивают количество поглощенного газа; плохая конструкция литников, например, прямые литники в литниках без давления, резкие изгибы и другие методы, вызывающие турбулентность в литниках, которые увеличивают аспирацию воздуха и, наконец, низкую проницаемость самой формы. Решением проблемы будет выбор подходящей температуры заливки и улучшение практики литников за счет снижения турбулентности.
Пористость точечного отверстия
Это вызвано водородом в расплавленном металле. Это могло быть обнаружено в печи или в результате диссоциации воды внутри полости формы. По мере затвердевания расплавленный металл теряет температуру, что снижает растворимость газов, тем самым вытесняя растворенные газы. Водород, покидая затвердевающий металл, приведет к образованию отверстий очень маленького диаметра и длинных отверстий, указывающих путь выхода. Эти ряды штифтовых отверстий вызывают утечку жидкостей под высоким рабочим давлением. Основной причиной этого является высокая температура заливки, которая увеличивает поглощение газа.
Усадочные полости
Они вызваны усадкой жидкости, происходящей во время затвердевания отливки. Чтобы компенсировать это, необходима правильная подача жидкого металла, а также правильная конструкция отливки.
2. Дефекты формовочного материала
К этой категории относятся те дефекты, которые вызваны характеристиками формовочных материалов. Дефекты, которые можно отнести к этой категории, — это порезы и промывки, проколы металла, оплавление, биение, «хвосты» и пряжки, разбухание и падение. Эти дефекты возникают в основном из-за несоответствия формовочных материалов необходимым свойствам или из-за неправильной трамбовки.
Порезы и стирки
Они выглядят как шероховатости и участки избыточного металла и вызваны эрозией формовочного песка текущим расплавленным металлом. Это может быть вызвано недостаточной прочностью формовочного песка или потоком расплавленного металла с высокой скоростью. Первое можно исправить путем правильного выбора формовочного песка и использования подходящего метода формования. Последнее можно решить, изменив конструкцию литников для уменьшения турбулентности в металле, увеличив их размер или используя несколько входных литников.
Проникновение металла
Когда расплавленный металл попадает в зазоры между зернами песка, поверхность отливки становится шероховатой. Основная причина этого заключается в том, что либо размер зерен песка слишком крупный, либо в полость формы не была нанесена промывка. Это также может быть вызвано более высокой температурой заливки. Выбор подходящего размера зерна и правильная промывка формы позволят устранить этот дефект.
Слияние
Это вызвано сплавлением зерен песка с расплавленным металлом, что придает поверхности отливки хрупкий, стеклянный вид. Основная причина этого дефекта заключается в том, что глина в формовочном песке имеет меньшую огнеупорность или слишком высокая температура заливки. Выбор подходящего типа и количества бентонита позволит устранить этот недостаток.
Закончиться
Биение возникает, когда расплавленный металл вытекает из формы. Это может быть вызвано либо неправильным изготовлением формы, либо неисправностью формовочной опоки.
Крысиные хвосты и пряжки
«Крысиный хвост» возникает из-за нарушения сжатия оболочки полости формы из-за чрезмерного нагрева расплавленного металла. Под воздействием тепла песок расширяется, тем самым перемещая стенку формы назад, и в процессе, когда стенка отходит, на поверхности отливки может быть отмечена небольшая линия, как показано на рис. При ряде таких отказов Поверхность отливки может иметь множество пересекающихся небольших линий. Пряжки — это крысиные хвосты, суровые. Основная причина этих дефектов заключается в том, что формовочный песок имеет плохие свойства расширения и жаропрочность или слишком высокая температура разливаемого металла. Кроме того, в нанесенном облицовочном песке недостаточно углеродистого материала, чтобы обеспечить необходимый амортизирующий эффект. Правильный выбор ингредиентов облицовочного песка и температуры заливки являются мерами по снижению частоты возникновения этих дефектов.
Зыбь
Под действием металлостатических сил стенка формы может отойти назад, что приведет к увеличению размеров отливки. В результате набухания требования к подаче отливок возрастают, о чем следует позаботиться путем правильного выбора стояка. Основной причиной этого является неправильная процедура изготовления пресс-форм. Правильная утрамбовка формы должна исправить этот дефект.
Уронить
Причиной этого дефекта является падение рыхлого формовочного песка или комков с поверхности пресс-формы в полость формы. В основном это связано с неправильной трамбовкой колпака опоки.
3. Дефекты заливки металла
Сбои в работе и холодные остановки
Неправильный запуск происходит, когда металл не может полностью заполнить полость формы и, таким образом, оставляет незаполненные полости. Холодное закрытие происходит, когда два потока металла, встречаясь в полости формы, не соединяются должным образом, что приводит к нарушению непрерывности или образованию слабых мест в отливке. Иногда состояние, приводящее к холодному закрытию, можно наблюдать, когда в отливке нет острых углов. Эти дефекты вызваны, главным образом, пониженной текучестью расплавленного металла или слишком малой толщиной сечения отливки. Последнее можно исправить правильной конструкцией отливки. Доступное средство — повысить текучесть металла путем изменения состава или повышения температуры разливки. Этот дефект также может быть вызван увеличением теплоотводящей способности, например, в случае форм из сырого песка. Отливки с большим отношением площади поверхности к объему более склонны к этим дефектам. Этот дефект также возникает в формах, которые не вентилируются должным образом из-за противодавления газов. Средства правовой защиты в основном заключаются в улучшении конструкции пресс-формы.
Шлаковые включения
В процессе плавки добавляют флюс для удаления нежелательных оксидов и примесей, присутствующих в металле. Во время выпуска шлак должен быть тщательно удален из ковша перед заливкой металла в изложницу. В противном случае любой шлак, попадающий в полость формы, ослабит отливку, а также испортит ее поверхность. Этого можно избежать с помощью некоторых методов улавливания шлака, таких как решетки для заливочных бассейнов или удлинения желобов.
4. Металлургические дефекты.
Горячие слезы
Поскольку металл имеет низкую прочность при более высоких температурах, любое нежелательное напряжение охлаждения может вызвать разрыв отливки. Основная причина этого – неудачная конструкция литья.
Горячие точки
Это вызвано охлаждением отливки. Например, если серый чугун содержит небольшое количество кремния, на охлажденной поверхности может образоваться очень твердый белый чугун. Эта горячая точка будет мешать последующей обработке этой области. Правильный металлургический контроль и практика охлаждения необходимы для устранения горячих точек.
Как видно из предыдущих параграфов, средства устранения одних дефектов являются также причинами других. Поэтому инженер-литейщик должен проанализировать отливку с точки зрения ее конечного применения и, таким образом, разработать правильную процедуру формования, позволяющую устранить или минимизировать наиболее нежелательные дефекты отливки.
Время публикации: 26 апреля 2021 г.