Nove fatores de formação de porosidade de fundição e 5 medidas de melhoria dos parâmetros do processo
1. Análise genética de estômatos subcutâneos
O blowhole subcutâneo é um defeito de fundição comum em Fundições de Ferro Dúctil do tipo úmido, por isso tem uma deficiência prevalente e é especialmente sensível a fundições de paredes finas. O motivo é que as fundições de paredes finas têm uma velocidade de solidificação rápida. O gás não pode formar bolhas a tempo, e as fundições de paredes grossas têm uma velocidade de solidificação lenta após a formação da bolha de gás ter tempo suficiente para flutuar para fora, não ficarão presas na superfície da fundição.
2. Os principais fatores que afetam a formação dos estômatos subcutâneos incluem:
(1) a quantidade de magnésio extra e a quantidade de terras raras residuais aumentaram significativamente quando a quantidade de magnésio residual foi maior que 0,06%. Os dados estatísticos mostram que quando o resíduo de MG é 0,05%, a taxa de defeito do orifício subcutâneo é 7%. Quando o resíduo de Mg é 0,065%, a taxa de defeito do orifício subcutâneo aumenta acentuadamente, até 33%. Quanto maior a quantidade de magnésio extra, maior a tendência de formar ESTÔMATOS subcutâneos. Os elementos de terras raras podem aumentar a tensão superficial do ferro líquido e podem efetivamente prevenir a tendência de ESTÔMATOS subcutâneos. Re resíduo = 0,025% é melhor.
(2) quanto maior o teor de enxofre no Ferro Fundido, mais fácil é causar um blowhole subcutâneo. Quanto maior o teor de enxofre, mais perigosa é a situação. Isso ocorre porque, além dos poros subcutâneos induzidos por hidrogênio, os defeitos podem ser agravados pelo gás H2S. Após a esferoidização, escória de óxido e sulfeto (incluindo MgS) será produzida. Se a escória não for limpa, o MgS fluirá para a cavidade do molde com o ferro fundido, o MgS flutuando até a interface metal-molde reage com água e gás na interface, o gás H2s produzido pela reação também formou poros subcutâneos.
(3) sob a influência de alumínio e titânio, quando Al > 0,03% em ferro fundido, o blowhole subcutâneo aumenta. Quando o alumínio residual e o titânio residual estão presentes, o blowhole subcutâneo aumenta rapidamente. A prática de produção provou que quando Al < 0,03% em peças fundidas de ferro dúctil, o blowhole subcutâneo geralmente não aparece. Se Ti > 0,01% ao mesmo tempo, fará com que o gesso produza um orifício subcutâneo.
(4) Quando a umidade do molde é maior que 5%, o blowhole subsuperficial é natural de aparecer nas peças fundidas de ferro dúctil úmidas. O gás H2 e H2s são produzidos pela reação química entre o ferro líquido e a água na superfície do molde. Quando a fundição se solidifica rapidamente, ela não pode flutuar, então ela permanece na superfície perto da superfície da fundição e forma o blowhole subcutâneo.
(5) a higroscopicidade da carga com água, esferoidizante e inoculante e o aumento do teor de hidrogênio no ferro fundido levarão a mais poros subcutâneos.
(6) o excesso de escória e a inclusão de óxido de ferro são as razões importantes para a formação de poros subcutâneos (a escória é o catalisador que leva aos poros subcutâneos).
(7) a temperatura do metal quente é baixa, ou a temperatura de vazamento é baixa, é fácil formar um furo subcutâneo. a velocidade de fundição é lenta, o ferro líquido é fácil de oxidar, diminuir a temperatura, entrar na escória, fácil formar o furo subcutâneo.
(8) Quando os fatores acima aparecem sozinhos, os ESTÔMATOS subcutâneos podem ser produzidos, mas não serão muito sérios. Se todos os fatores agirem juntos ao mesmo tempo, os estômatos subcutâneos tendem a aumentar muito. De acordo com a prática de produção de nossa fundição, verificamos, analisamos e verificamos os fatores acima um por um e, finalmente, determinamos (2),(6)
(9) A influência de três fatores é mais perigosa. Atualmente, não há uma base teórica sistemática e exata para o mecanismo do efeito do enxofre nos blowholes subcutâneos de Fundições de Ferro Dúctil do tipo úmido. Ainda assim, é um fato indiscutível que os blowholes subcutâneos são rapidamente produzidos quando o teor de enxofre do ferro fundido é alto, a razão é que mais inclusões de sulfeto (MNS, FeS, MES, etc.) são facilmente formadas no ferro líquido com alto teor de enxofre, o que faz com que a escória forme poros subcutâneos. Além disso, escórias de óxido (como Feo, MnO, Alo, Sio) são formadas durante a fundição e o tratamento, a escória de óxido formada pela reação do ferro líquido com água na superfície da areia de moldagem pode se tornar o substrato da nucleação de gás, as moléculas de gás adsorvidas se agregam em bolhas e a quantidade de magnésio residual no ferro líquido é muito alta, quanto mais óxidos e sulfetos produzidos pelo magnésio no processo de dessulfurização e desoxidação, mais o furo subcutâneo do ferro dúctil aumentará drasticamente, e quanto maior for a temperatura de vazamento, mais o furo subcutâneo pode ser efetivamente prevenido, menor será a inclusão, o motivo é: por um lado, a reação de oxidação não é fácil de realizar em alta temperatura; por outro lado, a inclusão é fácil de aumentar e remover em alta temperatura.
A composição química, temperatura de fusão e pureza do ferro fundido estão envolvidas, que são os três principais índices da qualidade metalúrgica do ferro fundido. Quanto mais estritamente controlada for a composição química, menor será o teor de enxofre de elementos nocivos; quanto maior a temperatura do Ferro Fundido, menos inclusões e quanto maior a qualidade metalúrgica do Ferro Fundido, menor será a probabilidade de produzir poros subcutâneos. Portanto, melhorar a qualidade metalúrgica do ferro fundido é o principal elo de controle para evitar o blowhole subcutâneo na produção de peças fundidas de ferro dúctil úmido.