Девять факторов образования пористости отливок и 5 мер улучшения параметров процесса
1. Генетический анализ подкожных устьиц
Подкожная газовая раковина является распространенным дефектом литья в отливках из ковкого чугуна мокрого типа, поэтому она имеет распространенный недостаток и особенно чувствительна к тонкостенным отливкам. Причина в том, что тонкостенные отливки имеют высокую скорость затвердевания. Газ не может образовывать пузырьки вовремя, а толстостенные отливки имеют низкую скорость затвердевания после того, как образование газовых пузырьков достаточно для того, чтобы всплыть, не застревает на поверхности отливки.
2.Основными факторами, влияющими на формирование подкожных устьиц, являются:
(1) количество дополнительного магния и количество редкоземельных элементов значительно увеличилось, когда количество остаточного магния было больше 0,06%. Статистические данные показывают, что когда остаток MG составляет 0,05%, уровень дефектов подкожных дыхательных отверстий составляет 7%. Когда остаток Mg составляет 0,065%, уровень дефектов подкожных дыхательных отверстий резко увеличивается, до 33%. Чем выше количество дополнительного магния, тем больше тенденция к образованию подкожных УСТЬЕВ. Редкоземельные элементы могут увеличивать поверхностное натяжение жидкого железа и могут эффективно предотвращать тенденцию к образованию подкожных УСТЬЕВ. Остаток Re = 0,025% лучше.
(2) чем выше содержание серы в расплавленном железе, тем легче вызвать подкожную газовую раковину. Чем выше содержание серы, тем опаснее ситуация. Это связано с тем, что в дополнение к подкожным порам, вызванным водородом, дефекты могут быть усугублены газом H2S. После сфероидизации будет образовываться оксидный и сульфидный (включая MgS) шлак. Если шлак не очищать, MgS попадет в полость формы с расплавленным железом, MgS, всплывающий на границу раздела металл-форма, реагирует с водой и газом на границе раздела газ H2S, образующийся в результате реакции, также образует подкожные поры.
(3) под воздействием алюминия и титана, когда Al > 0,03% в расплавленном железе, подкожная газовая дыра увеличивается. Когда присутствуют и остаточный алюминий, и остаточный титан, подкожная газовая дыра быстро увеличивается. Производственная практика доказала, что когда Al < 0,03% в отливках из ковкого чугуна подкожная газовая раковина обычно не появляется. Если Ti > 0,01% в то же время, это приведет к тому, что гипс создаст подкожное дыхало.
(4) Когда влажность формы превышает 5%, подповерхностная газовая раковина естественным образом появляется в отливках из влажного ковкого чугуна. Газы H2 и H2s образуются в результате химической реакции между жидким чугуном и водой на поверхности формы. Когда отливка быстро затвердевает, она не может всплывать, поэтому она остается на поверхности около поверхности литья и образует подкожную газовую раковину.
(5) гигроскопичность шихты с водой, сфероидизатором и модификатором, а также увеличение содержания водорода в расплавленном железе приведут к увеличению подкожных пор.
(6) избыточное количество шлака и включение оксида железа являются важными причинами образования подкожных пор (шлак является катализатором, приводящим к образованию подкожных пор).
(7) температура горячего металла низкая или температура заливки низкая, легко образуются подкожные газовые раковины. скорость литья низкая, жидкий чугун легко окисляется, понижает температуру, попадает в шлак, легко образуются подкожные газовые раковины.
(8) Когда вышеперечисленные факторы проявляются по отдельности, подкожные устьица могут быть произведены, но это не будет очень серьезно. Если все факторы действуют вместе в одно и то же время, подкожные устьица имеют тенденцию к значительному увеличению. Согласно производственной практике нашего литейного завода, мы проверяем, анализируем и проверяем вышеперечисленные факторы один за другим, и в конце концов определяем (2),(6)
(9) Влияние трех факторов более опасно. В настоящее время нет систематической и точной теоретической основы для механизма воздействия серы на подкожные газовые раковины отливок из ковкого чугуна мокрого типа. Тем не менее, неоспоримым фактом является то, что подкожные газовые раковины быстро образуются, когда содержание серы в расплавленном чугуне высокое, причина в том, что в жидком чугуне с высоким содержанием серы легко образуются более сульфидные включения (MNS, FeS, MES и т. д.), что заставляет шлак образовывать подкожные поры. Кроме того, во время плавки и обработки образуются оксидные шлаки (такие как FeO, MnO, Alo, Sio), оксидный шлак, образующийся при реакции жидкого железа с водой на поверхности формовочного песка, может стать субстратом для зародышеобразования газа, адсорбированные молекулы газа собираются в пузырьки, а количество остаточного магния в жидком чугуне слишком велико, чем больше оксидов и сульфидов, образуемых магнием в процессе десульфурации и раскисления, тем больше резко увеличится подкожная газовая раковина ковкого чугуна, и чем выше будет температура заливки, тем эффективнее можно предотвратить подкожную газовую раковину, тем меньше включений, причина в следующем: с одной стороны, реакцию окисления нелегко осуществить при высокой температуре; с другой стороны, включение легко подняться и удалить при высокой температуре.
Химический состав, температура плавления и чистота расплавленного железа задействованы, что является тремя основными показателями металлургического качества расплавленного железа. Чем строже контролируется химический состав, тем ниже содержание серы вредных элементов; чем выше температура расплавленного железа, тем меньше включений и чем выше металлургическое качество расплавленного железа, тем меньше вероятность образования подкожных пор. Поэтому улучшение металлургического качества расплавленного железа является ключевым звеном контроля для предотвращения подкожных газовых раковин при производстве отливок из мокрого ковкого чугуна.