1. Akytumo defektų klasifikacija ir charakteristikos
1.1. Intruzinis poringumas (lokalizuotas poringumas):
Išlydyto metalo terminio apdorojimo metu formos (arba šerdies) sukurtos dujos prasiskverbia į geležies skystį, todėl aušinimo proceso metu tam tikrose liejinio vietose susidaro vietinis poringumas. Reikėtų pabrėžti, kad išlydyto metalo ir formos/šerdies sąveika vyksta tik liejant, todėl aukštoje temperatūroje formos/šerdies gaminamos dujos gali prasiskverbti į geležies skystį. (fizinė reakcija)
◆Ingress porosity ypatybės:
- Pasireiškia kaip vietinis poringumas, atsirandantis tam tikrose liejinio vietose.
- Porų paviršius yra gana lygus, atrodo kaip atskiros arba korinės tuštumos.
- Porų spalva yra balta arba gali turėti tamsų sluoksnį, retkarčiais padengtą oksiduota oda.
- Jei yra mazginė / sutankinta grafitinė geležis, ji gali skleisti kvapą, primenantį karbidą.Žr. 1 pav.
Susitraukimo poringumas:
- Pasižymi susitraukimo ir poringumo savybėmis.
- Žr. 2 pav.
1.2 Kritulių poringumas (į sietelį panašus poringumas):
Skystyje ištirpusios dujos aušinimo metu formuoja poras, nes jų tirpumas mažėja. Šios poros dažnai būna apskritos, elipsės arba adatos formos. Svarbu pažymėti, kad dujų susidarymas geležies skystyje vyksta lydymo ir apdorojimo etapuose. Kylant geležies skysčio temperatūrai, didėja dujų tirpumas, todėl dėl lydymosi proceso metu vykstančių fizinių ir cheminių reakcijų padidėja dujų kiekis. (Dujų buvimas geležies skystyje yra fizinių ir cheminių reakcijų, susijusių su visomis lydymosi procese dalyvaujančiomis medžiagomis, pasekmė).
Kritulių poringumo charakteristikos:
Būdingas bruožas yra tai, kad jis yra daug, išsklaidytas ir gana tolygiai paskirstytas visame liejinio skerspjūvyje arba didelėje jo dalyje. Žr. 3 pav.
1.3 Reakcijos poringumas:
Poringumas, susidarantis dėl cheminių reakcijų tarp išlydyto metalo ir formos sąsajos. Šiame procese geležies skystis aušinamas, todėl dujos išsiskiria ir įstrigo tik liejinio paviršiuje.
Reakcijos poringumo charakteristikos:
Šio tipo poringumas dažniausiai atsiranda liejinio paviršiuje, maždaug 1-3 mm atstumu nuo liejimo paviršiaus. Jis pateikiamas kaip tankiai paskirstytas mažų, glaudžiai išdėstytų porų raštas, kuris tampa ryškesnis po terminio apdorojimo ir šratinio pūtimo. Paprastai šios poros yra adatos arba buožgalvio formos. Jis taip pat žinomas kaip požeminis poringumas. Žr. 4 pav.
A. Sferoidizuojančios medžiagos šlako tipas**
Defektų charakteristikos: liejimo paviršiuje atsiranda sferinės įdubos, kuriose yra intarpų. Šios įdubos dažnai atsiranda šalia vidinių užtvarų sistemos. Skenuojanti elektroninė mikroskopija atskleidžia nelygius paviršius porų viduje. Spektrinė porų kiekio analizė aptinka Si, Mg, Al, Ba ir O. Mg, būdingo sferoidizuojančioms medžiagoms, buvimas rodo, kad intarpai yra šlakai, susidarę dalyvaujant sferoidizuojančioms medžiagoms. CO dujų skylutės susidaro dėl reakcijos tarp geležies skystyje esančios anglies ir šlako.
B. Šlako tipas, atsirandantis dėl inokulianto defekto Charakteristikos: Skerspjūvis rodo keletą įdubimų. Skenuojanti elektronų mikroskopija ir spektrinė analizė atskleidžia nelygius vidinius paviršius įdubose, taip pat Si, Ca, Ba ir O inkliuzuose. Ba yra unikalus inokulianto elementas. Tai rodo, kad silicio-geležies inokulianto likučiai sudaro šlaką, o reakcija tarp anglies geležies skystyje ir oksido šlake sukelia CO dujų susidarymą, dėl kurio atsiranda skylučių defektų. Priežastis: Dėl nepilno inokulianto išsilydymo tekėjimo metu susidaro šlakas. Atsakomosios priemonės: naudokite sausus inokuliantus, kad išvengtumėte geležies skysčio aptaškymo ir šlako poringumo inokuliacijos metu.
C defektas: šlako ir smėlio intarpo tipo defektas. Išvaizda: kelios įdubos liejinio paviršiuje prie staktos. Skenuojanti elektroninė mikroskopija rodo, kad įdubose yra šlako ir smėlio. Spektrinė analizė rodo, kad smėlyje yra Si, O, Al, o šlakuose yra tokių elementų kaip Mg, Ce, Mn. Tai rodo, kad defektas susidaro dėl inokulianto ir smėlio sąveikos. Sprendimas: Padidinkite sriegio bėgelio skerspjūvio plotą ir sumažinkite srauto greitį sraigėje.
D Defektas: Drėgmės sukeltas smėlio pelėsio defektas Defektas Išvaizda: Liejinio paviršiaus įdubimai po apdirbimo. Skenuojanti elektroninė mikroskopija neatskleidžia jokių įdubimų defektų. Spektrinė analizė rodo, kad pagrindiniai elementai yra C, O, Si ir Fe. Tai skylutės defektas, atsiradęs dėl vandens garų, susidarančių dėl drėgnos formos drėgmės. Sprendimas: Sumažinkite liejimo smėlio drėgmės kiekį, pagerinkite liejimo smėlio pralaidumą ir padidinkite anglies miltelių dalį formavimo smėlyje. Sumažinkite dervos drėgmės kiekį šaltosios dėžės šerdies gamybos procese.
2.1 Invazinio poringumo priežasčių analizė:
1. Invazinio poringumo priežastys:
- Neprotinga išpylimo sistemos konstrukcija, dėl kurios blogai išmetamos dujos arba susidaro sūkurys, dėl kurių pilant įstringa dujos.
- Per didelis smėlio formos kompaktiškumas, mažinantis jo pralaidumą.
- Nepakankamas dujų išleidimas smėlio šerdyje arba oro kanalų užsikimšimas.
- Didelis drėgmės kiekis liejimo smėlyje (šerdyje). Esant drėgnoms oro sąlygoms, drėgnas oras gali būti sugertas į formą / šerdį ir reaguoti su išlydyta geležimi, todėl formos ertmėje susidaro didelis kiekis dujų.
- Šerdies atramos ir šerdies geležies užteršimas alyva.
- Formavimo smėlyje yra per daug lakiųjų medžiagų.
- Didelis dervos azoto (N) kiekis padengtame smėlyje, dėl kurio skyla NH3 ir susidaro N ir H dujos.
- Netolygus išpylimas, nepakankamas užpildymas, dėl kurio patenka daug dujų.
- Didelis molio kiekis liejimo smėlyje, prastas pralaidumas, todėl liejinio paviršiuje susidaro „pučiamos skylės“, kurios taip pat laikomos invaziniu poringumu.
2.2 Akytumo priežasčių analizė:
1. Didelis dujų kiekis, stipri korozija ir per didelis paviršiaus tepalas krosnies įkrovoje lemia didesnį dujų kiekį išlydytoje geležyje.
2. Nepakankamas išlydytos geležies formos išdžiūvimas.
3. Nepakankamas lydinio džiūvimas.
4. Silicis ir retųjų žemių elementai krosnies įkrovoje gali lengvai sukurti vandenilio dujų skyles, o aliuminis ar aliuminio oksidas gali generuoti dujas.
5. Žema pylimo temperatūra, dėl kurios susidariusios dujos neturi pakankamai laiko pakilti ir išeiti.
6. Nestabilus liejimas.
7. Aukšta smėlio temperatūra, viršijanti 35 laipsnius, arba aukšta šerdies temperatūra gali sukelti drėgmės sugėrimą pelėsių ertmės paviršiuje ir pernelyg didelį vandens kiekį paviršiniame sluoksnyje.
8. Reakcijos poringumas: dujos, susidarančios cheminės reakcijos tarp išlydytos geležies cheminių elementų ir formos/šerdies metu, prasiskverbia į skystį. Dujų poros susidaro aušinimo metu, kai dujos neturi pakankamai laiko išsiskirti.
9. Didelis liekamasis magnio kiekis: per didelis magnio kiekis padidina išlydytos geležies vandenilio absorbcijos tendenciją. Magnio likutinis kiekis didesnis nei 0.05 % išlydytoje geležyje gali sukelti poodinių dujų poringumą. Daug nikelio turintis austenitinis kalusis ketus, kurio likutinis magnio kiekis didesnis nei 0,07 %, yra labiau linkęs į poodinių dujų poringumą.
10. Žema pylimo temperatūra.
11. Didelis sieros kiekis išlydytoje geležyje: kai sieros kiekis viršija 0,094%, susidaro poodinių dujų poringumas ir kuo didesnis sieros kiekis, tuo sunkesnis poodinių dujų poringumas.
12. Retųjų žemių kiekis: per didelis retųjų žemių kiekis padidina oksidų kiekį išlydytoje geležyje, todėl padidėja pašalinių burbuliukų branduoliai ir padidėja poodinių dujų poringumas. Likęs retųjų žemių kiekis turėtų būti kontroliuojamas per 0,043 %.
13. Aliuminio kiekis. Išlydytoje geležyje esantis aliuminis yra pagrindinė vandenilio dujų poringumo priežastis liejiniuose. Kai likutinis aliuminio kiekis šlapio tipo kaliajame ketuje yra nuo 0.03% iki 0,05%, atsiranda poodinių dujų poringumas.
14. Liejinio sienelės storis: Plonasieniai ir storos pjūvio liejiniai yra mažiau linkę į poodinių dujų poringumą.
15. Drėgmės kiekis liejimo smėlyje: padidėjus drėgmės kiekiui, didėja mazginio ketaus polinkis į poodinį dujų poringumą. Kai drėgmės kiekis liejimo smėlyje yra mažesnis nei 4,8%, poodinių dujų poringumas artėja prie nulio.
Be to, įtakos turi ir liejimo smėlio kompaktiškumas bei liejimo temperatūra.
Magnio garai, išsiskiriantys iš išlydytos geležies, ir magnio sulfidas ant išlydytos geležies paviršiaus reaguoja su formoje esančiais vandens garais taip: Mg + H2O → MgO + 2[H] ir MgS + H2O → MgO + H2O. Susidariusios vandenilio, magnio oksido ir magnio sulfido dujos gali prasiskverbti į liejinį per išlydytos geležies paviršių.
3. Akytumo defektų prevencijos metodai:
1. Prieš naudojimą kruopščiai išvalykite krosnies užpildą, kad pašalintumėte per didelį dujų kiekį, stiprią koroziją ir paviršiaus riebalus.
2. Griežtai kontroliuoti išlydytos geležies temperatūrą, kai ji išimama iš krosnies ir pilant. Venkite per žemos liejimo temperatūros.
3. Visiškai išdžiovinkite krosnies tiglį, kaušą ir išlydytą geležies formą. Prieš naudojimą kaušą pašildykite.
4. Tinkamai pašildykite sferoidinius agentus ir inokuliantus, kad sumažintumėte retųjų žemių ir ferosilicio įleidžiamų dujų kiekį.
5. Tinkamai suprojektuokite išpylimo sistemą, kad būtų užtikrintas sklandus vėdinimas formos ertmėje ir pastovus srautas į ertmę.
6. Užtikrinkite vienodą formavimo smėlio kompaktiškumą, išvengdami per didelio sandarumo.
7. Tinkamai sumažinkite molio kiekį šerdies smėlyje ir padidinkite jo pralaidumą.
8. Užtikrinkite tinkamą smėlio šerdies vėdinimą ir užsandarinkite tarpus tarp šerdies, kad išlydyta geležis nepatektų ir neužblokuotų oro kanalų.
9. Aukščiausiuose liejinio taškuose nustatykite stovus arba vėdinimo angas. Pilant didelius liejinius, atkreipkite dėmesį į ventiliaciją.
10. Jei norite didelių plokščių liejinių, šiek tiek pakreipkite liejinį, o ventiliacijos angos yra šiek tiek aukščiau, kad būtų lengviau išleisti orą.
11. Išdžiovinkite ir išvalykite antgalius ir šaldiklius, įsitikindami, kad juose nėra rūdžių ir alyvos užteršimo.
12. Sumažinkite drėgmę liejimo smėlyje, padarykite ventiliacines angas atskiriamuose paviršiuose ir, jei reikia, padidinkite anglies miltelių kiekį.
13. Tinkamai sumažinkite rišiklio kiekį. Dideliems liejiniams pridėkite medžiagų, kurios padidina pralaidumą, pavyzdžiui, pjuvenas.
14. Pralaidumui padidinti naudokite apvalius smėlio grūdelius.
15. Sumažinkite likutinį magnio kiekį užtikrindami tinkamą mazgelių susidarymą. Sumažinkite sieros kiekį pradinėje išlydytoje geležyje.
16. Kontroliuokite smėlio temperatūrą ir supilkite kuo greičiau uždarius formą.
17. Naudokite džiovintas smėlio šerdis ir apsaugokite nuo drėgmės įsisavinimo formos viduje. Nenaudokite smėlio šerdies, kurios stipriai sugeria drėgmę.
18. Ant formos paviršiaus išpurkškite anglies turinčias medžiagas, tokias kaip luitų aliejus, kad susidarytų redukuojanti atmosfera tarp išlydytos geležies ir formos sąsajos. Nedidelį kiekį fluoro špato miltelių arba natrio fluorido pabarsčius ant išlydytos geležies ir formos sąsajos, galima sumažinti arba panaikinti poodinį poringumą.
19. Tinkamai padidinkite liejimo temperatūrą lietingu oru.
20. Sumažinkite magnio sulfido inkliuzus. Sferoidizacijos metu naudokite mažai sieros turintį ketų arba įpilkite nedidelį kiekį sodos pelenų, kad pašalintumėte sierą. Po sferoidizacijos šlaką kelis kartus nugriebkite ir trumpai leiskite pastovėti, kad MgS šlakas išplauktų aukštyn.
21. Kontroliuokite pylimo temperatūrą. Plonasienių liejinių temperatūra turi būti ne žemesnė kaip 1320 laipsnių; vidutinio storio liejiniams sienelės kampas turi būti ne mažesnis kaip 1300 laipsnių; storasienių komponentų, pvz., kreipiamųjų plokščių, kampas neturėtų būti mažesnis nei 1280 laipsnių. Silicio molibdeno ketui ir daug nikelio turinčiam austenitiniam kaliajam ketui reikia dar aukštesnės temperatūros.
