Trong sản xuất đúc, tỷ lệ mắc các hốc co ngót và các khiếm khuyết độ xốp trong các thành phần thép đúc cao hơn đáng kể so với các thành phần gang - Sự khác biệt cốt lõi nằm ở "bù phao than chì": Iron có hàm lượng carbon cao, và trong quá trình hóa chất hóa, việc mở rộng đồ họa có thể lấp đầy khoảng trống co rút; Tuy nhiên, thép đúc có hàm lượng carbon thấp và hầu như không có sự bù co rút than chì, dẫn đến co rút chất lỏng cộng với co rút hóa rắn thường vượt quá độ co ngót rắn, cuối cùng dẫn đến các hốc co ngót và độ xốp.
1.causes của các hốc co ngót và độ xốp
Nguyên nhân cơ bản: Kết quả không thể tránh khỏi của sự khác biệt về co rút
Trong quá trình hóa rắn các thành phần thép đúc, tổng độ co ngót lỏng (giảm thể tích do giảm nhiệt độ) và co ngót hóa rắn (giảm thể tích từ trạng thái chất lỏng sang trạng thái rắn) thường vượt quá độ co rút rắn (giảm thể tích do làm mát trạng thái rắn) {0}
Các lỗ hổng co ngót: "Phễu - Voids hình dạng" trong quá trình hóa rắn
Thông qua sự phân hủy của quá trình hóa rắn, sự hình thành các hốc co ngót có thể được chia thành ba bước:
Giai đoạn thức ăn: Sau khi đổ, khi nhiệt độ chất lỏng thép giảm, nếu người chạy bên trong không được củng cố, việc đúc có thể tiếp tục được cho ăn bằng chất lỏng thép từ người chạy, giữ cho khoang khuôn liên tục chứa đầy chất lỏng.
Đóng vỏ cứng: Khi chất lỏng thép trên tường khuôn làm mát đến đường lỏng, một lớp vỏ cứng hình thành trên bề mặt; Nếu người chạy bên trong củng cố vào thời điểm này, chất lỏng thép bên trong vỏ cứng bị "bị mắc kẹt".
Sự giảm mức độ lỏng và sự hình thành khoang co ngót: Trong quá trình làm mát tiếp theo, chất lỏng thép tiếp tục co lại do sự co thắt và co lại chất lỏng, trong khi sự co thắt rắn của vỏ cứng không thể bù cho điều này. Dưới ảnh hưởng của trọng lực, mức chất lỏng giảm xuống, tách ra khỏi đỉnh của vỏ cứng, cuối cùng tạo thành một phễu - khoang co ngót hình (vỏ cứng ở trên cùng cũng có thể biến dạng do áp suất khí quyển).
Độ xốp co ngót: "lỗ chân lông nhỏ" trong vùng hóa rắn cuối cùng
Độ xốp co ngót có nguồn gốc từ "chất lỏng thép trong vùng hóa rắn cuối cùng được chia thành các bể tan chảy nhỏ bằng đuôi gai":
Trong giai đoạn hóa rắn muộn của quá trình đúc, độ dốc nhiệt độ trong vùng hóa rắn cuối cùng là nhỏ và các hạt của chất lỏng bằng thép phát triển đồng bộ, chia chất lỏng thép còn lại thành các bể tan chảy nhỏ, bị cô lập. Những bể tan chảy này không thể được bù trong quá trình làm mát và hóa rắn, dẫn đến nhiều lỗ chân lông nhỏ.
Dựa trên phân phối, độ xốp co ngót được phân loại thành ba loại:
Độ xốp co ngót khuếch tán: lỗ chân lông mịn được phân phối đồng đều, thường được tìm thấy trong các phần dày, lớn với phạm vi nhiệt độ kết tinh rộng (ví dụ: vùng lõi của các thành phần thép đúc lớn);
Độ xốp co ngót trục: tập trung dọc theo trục trung tâm của tấm - đúc hình/cột;
Độ xốp co ngót cục bộ: Các hình thức ở các vùng dày cục bộ (ví dụ, gần cổng hoặc khoang co ngót).
"Mối quan hệ chuyển đổi" giữa các hốc co ngót và độ xốp co ngót
Đối với các thành phần thép đúc với các chế phẩm cụ thể, tổng khối lượng các hốc co ngót và độ xốp co ngót về cơ bản là cố định - Các hốc thu hẹp hơn có nghĩa là độ xốp nhỏ hơn và ngược lại. Tuy nhiên, độ xốp co ngót có nhiều khả năng hình thành trong các không gian kẽ của đuôi gai trong vùng hóa rắn cuối cùng (do sự tắc nghẽn của các kênh co ngót bằng các hạt).
2. Các chiến lược để ngăn ngừa các khoang co ngót và độ xốp co ngót:
Chuyển đổi "Độ xốp co ngót phân tán" thành "Khoang thu nhỏ tập trung", sau đó loại bỏ chúng thông qua các riser!
Ý tưởng cốt lõi là "kiểm soát trình tự hóa rắn và thiết lập các kênh bù co rút hiệu quả": cho phép đúc củng cố đầu tiên từ các khu vực cách xa riser, với việc tăng cường sự củng cố cuối cùng, liên tục bù cho sự co ngót trong quá trình đúc và cuối cùng "chuyển" các khoang co ngót vào riser để loại bỏ.
Chiến lược 1: Thiết kế quá trình đổ "hóa rắn tuần tự"
Vị trí người chạy bên trong: Nằm ở phần dày nhất của diễn viên, với người chạy kết nối với việc đúc qua riser (đảm bảo riser là người đầu tiên bù cho sự co rút);
Các thông số rót: Giảm nhiệt độ đổ và tốc độ đổ chậm (để giảm thiểu co rút chất lỏng và co ngót hóa rắn) trong khi đảm bảo làm đầy đúng cách.
Chiến lược 2: Sử dụng "tam giác sắt" của riser, khối lạnh và riser bổ sung
Cả ba làm việc cùng nhau để hướng dẫn hướng hóa rắn và mở rộng khoảng cách bồi thường co rút:
Riser: Vị trí phải chính xác (để bù cho vùng hóa rắn cuối cùng) và thể tích phải đủ (để lưu trữ thép nóng chảy để bù co rút);
Sắt lạnh: được đặt tại các khu vực có tường mỏng - của đúc để tăng tốc hóa chất hóa rắn cục bộ và hóa rắn "hướng dẫn" về phía riser;
Riser: Thêm một "phần chuyển tiếp" trong vùng chuyển tiếp giữa các bức tường mỏng và dày của đúc để mở rộng kênh riser, cho phép dải riser của riser bao phủ một khoảng cách lớn hơn.
Chiến lược 3: Thiết kế riser nâng cao cho các vật đúc đặc biệt
Đối với các thành phần thép đúc phức tạp hoặc lớn -, thiết kế riser phải được nâng cấp:
Riser cách nhiệt: Sử dụng vật liệu cách điện để làm chậm quá trình hóa rắn và kéo dài thời gian riser;
Áp suất khí quyển Riser: Sử dụng áp suất khí quyển để hỗ trợ bù co rút tăng (bù cho sự co lại bằng thép);
Post - Pour riser: Bổ sung riser bằng chất lỏng/nhiệt sau khi rót để trì hoãn quá trình hóa rắn.
Bản chất của các hốc co ngót và độ xốp trong các thành phần thép đúc là "sự khác biệt co rút" + "không đủ độ co ngót". Chìa khóa để phòng ngừa nằm ở "kiểm soát tích cực trình tự hóa rắn": bằng cách phối hợp các quá trình rót, riser/bàn ủi lạnh/vật liệu bổ sung, biến độ xốp phân tán thành các khoang co ngót tập trung, sau đó cho phép riser "tiêu thụ"