Características e medidas de prevenção de porosidade subcutânea em peças de ferro fundido cinza

Os poros subcutâneos de partes de ferro fundido cinza têm as seguintes características: Localização de distribuição: geralmente localizada 1-3 mm abaixo da superfície da fundição, principalmente na extremidade oposta da porta, na parte inferior da posição de vazamento e outras partes. Aparência: tamanho pequeno, com um diâmetro de 1-3 mm e um comprimento de 4-6 mm, é esférico, em forma de orifício ou oblongo, geralmente densamente distribuído e, em casos graves, forma uma forma de favo de mel. Características da parede de poros: a parede de poros é lisa e brilhante, parcialmente coberta com filme de grafite, aparecendo em branco prateado, e algumas paredes de poros com cavidades abertas são oxidadas em cores. Tempo da ocorrência: os poros serão expostos apenas após o tratamento térmico, limpeza de jateamento de tiro, remoção da escala de óxido ou processamento mecânico.

A seguir, é apresentado uma quebra detalhada das principais fontes de gás em poros subcutâneos:

Gás direto: o gás nos poros subcutâneos é principalmente H ₂ e N ₂. O CO é um gás participante importante, mas, mais importante, serve como um produto da reação para criar condições para a invasão de outros gases. Mecanismo de formação Core: A presença de filme de óxido (FeO) na superfície do ferro fundido é um pré -requisito chave para induzir reações químicas subcutâneas poros (especialmente FeO+C → Fe+Co). Sem um filme de óxido, a reação é difícil de iniciar e a tendência dos poros subcutâneos é bastante reduzida. Contribuição do molde: O teor de umidade da areia de moldagem (produzindo H ₂) e o teor de nitrogênio da resina (produzindo n ₂) são as principais fontes de gás de mofo. O revestimento úmido e a decomposição da matéria orgânica também são fatores importantes. Fatores internos do ferro fundido: alto teor de hidrogênio e nitrogênio no ferro fundido, bem como a oxidação excessiva de ferro fundido (FeO), são causas inerentes. Condições de solidificação: Os poros subcutâneos ocorrem no estágio inicial da solidificação (pasta semelhante à zona), e o gás se acumula na frente da solidificação e é capturado pelos dendritos crescentes. A taxa de resfriamento e o método de solidificação das peças fundidas também afetam a formação e o tamanho dos poros. Simply put, the pores under the gray cast iron sheet are small pores formed by the chemical reaction (especially the CO production reaction) between the surface oxidation of molten iron (FeO) and the gas source provided by the mold (mainly H ₂ O and nitrogen-containing organic compounds) at the high-temperature interface, resulting in the aggregation, invasion, and capture of hydrogen, nitrogen (sometimes CO) at the solidification front. ** A chave para a prevenção é controlar o grau de oxidação de ferro, reduzir o teor de umidade/nitrogênio da resina da areia de moldagem e garantir a secagem do revestimento.

Quais são as medidas para resolver a porosidade sob a folha de ferro fundido cinza?

Medidas sistemáticas e direcionadas precisam ser tomadas para resolver os defeitos dos poros de gás (furos) sob folhas de ferro fundido cinza, com o núcleo "reduzindo as fontes de gás, suprimindo reações da interface, promovendo a descarga de gás e otimizando o ambiente de solidificação". A seguir, são seguintes soluções específicas e acionáveis, classificadas pelas etapas de controle das chaves:

1 、 corte a fonte de gás (solução fundamental) 1 Controle estritamente o sistema de areia de moldagem (especialmente areia verde e areia de resina) para reduzir o teor de umidade da areia de moldagem (chave da areia verde): controlar estritamente o conteúdo efetivo da bentonita para evitar a adição excessiva da água na busca da força. Fortaleça o resfriamento da areia velha para garantir que a temperatura da areia reciclada seja inferior a 50 ° C (areia quente é a causa raiz da migração e falha da umidade). Otimize o processo de mistura de areia para garantir a distribuição uniforme da umidade. Umidade alvo: ajuste de acordo com o sistema de areia e a espessura da parede de fundição, geralmente controlada dentro da faixa de 3,0% -4,2% (limite inferior para peças de paredes finas, ligeiramente mais alto para peças de paredes espessas, mas outras medidas precisam ser tomadas). Reduza o teor de nitrogênio da areia de resina (chave da areia de resina): Escolha baixo nitrogênio ou resina livre de nitrogênio e agente de cura. Para o ferro fundido cinza, recomenda -se que o teor total de nitrogênio da resina seja <3%e, para peças importantes ou sensíveis, seja <1,5%. Controle estritamente a quantidade de resina e agente de cura adicionado para evitar o excesso. Fortaleça a regeneração da areia velha, remova micro pó e ligantes ineficazes (micro pó de nitretos adsorventes). Reduza as emissões de gás orgânico: controle a quantidade de aditivos, como pó de carvão e amido. Selecione bentonita e aditivos com baixa matéria volátil e baixa geração de gás. Certifique-se de secagem completa do revestimento: os revestimentos à base de água devem ser completamente secos após a pulverização, com prioridade dada ao cozimento em uma sala de secagem (150-250 ° C por 1-2 horas) para evitar confiar apenas na secagem do ar ou na secagem da superfície. Controle a espessura da camada de revestimento, especialmente nos cantos e ranhuras do núcleo de areia. Escolha revestimentos com baixa emissão de gás. 2. Purifique o ferro fundido e reduza o teor de gás dissolvido. Materiais do forno seco e limpo: Ferro de porco, sucata de aço e materiais reciclados devem estar livres de ferrugem, sem óleo e seco. Materiais severamente corroídos requerem jateamento ou pré -aquecimento (> 300 ° C). Evite o uso de materiais do forno que contenham matéria orgânica excessiva (como fio esmaltado por rotores de motor de resíduos) ou ligas de alto nitrogênio. Controle rigoroso de materiais auxiliares: carbonizadores, inoculantes e esferoidizadores devem ter baixo enxofre, baixo nitrogênio, baixa matéria volátil e baixo teor de umidade. Pré-aqueça a 200-300 ° C ou acima antes do uso (especialmente para inoculantes). O agente de cobertura deve estar seco. Otimize a operação de fundição: pré -aqueça/assar totalmente o forno do forno (especialmente após o novo revestimento ou desligamento). Garanta a temperatura de superaquecimento suficiente do ferro fundido (1500-1550 ° C) e o tempo de retenção apropriado (5-10 minutos) para promover a fuga ascendente de gases dissolvidos (H ₂, n ₂). Evite oxidação excessiva. Na fase posterior da fundição, pode ser brevemente deixado de pé e remover o gás. A purificação do gás inerte (AR) pode ser realizado se as condições permitirem. Controle a atmosfera dentro do forno para impedir que o ar úmido entre (cubra a boca do forno e mantenha uma leve pressão positiva). Processamento de controle: o tratamento de esferoidização/incubação usa sacos de bule de chá, tampas -tundis, etc. para reduzir o ar de ondulação. A gravidez é realizada seguindo o fluxo, reduzindo a super-resfriamento local e a liberação de gás causada por uma adição excessiva única.

2 、 Inibindo as reações prejudiciais na interface entre ferro fundido e molde (inovação da chave) 1 Evite a oxidação da superfície do ferro fundido (eliminar FeO) e controlar estritamente a oxidação do ferro fundido: evite agitação excessiva e exposição ao ar. No estágio posterior da fundição, uma pequena quantidade de alumínio (0,01-0,03%) ou terras raras pode ser adicionada para desoxidação, mas é necessária uma cautela extrema (o alumínio excessivo pode causar estrutura anormal e terras raras aumentam a tendência de encolher). A quantidade ideal precisa ser determinada através da experimentação. Limpe a escória em tempo hábil. Otimize a temperatura de vazamento: aumente a temperatura de vazamento adequadamente (geralmente> 1380 ° C, ajustada de acordo com a espessura da parede). O ferro fundido de alta temperatura tem boa fluidez e lenta solidificação, que é propícia à flotação de gás e decomposição de reagentes interfaciais, enquanto reduz a tendência da formação de filmes de óxido. Mas evite calor excessivo que possa causar sinterização por moldes de areia. Fortaleça a proteção do processo de vazamento: Asse e seque a concha e use um agente de cobertura para proteger a superfície do ferro fundido. Adotando sistema de vazamento de fundo ou enchimento estável de alto fluxo para reduzir a oxidação da corrente de água de ferro. 2. A reação "FeO+C → Fe+Co" para controlar o conteúdo efetivo de carbono na areia de moldagem: verifique se uma quantidade apropriada de pó de carvão é adicionada (geralmente o teor efetivo de carvão em pó na areia de moldagem verde é de 3-5%) para formar uma atmosfera redutora na interface, mas evite geração excessiva de gás. Uma quantidade apropriada de pó de óxido de ferro (Fe ₂ O3) ou tiro de aço com alto manganês pode ser adicionado para resinar areia para consumir um pouco de carbono ou alterar a via de reação (a ser testada). Estabeleça rapidamente uma atmosfera redutora: verifique se a cavidade do molde está rapidamente preenchida com ferro fundido de alta temperatura após o derramamento, permitindo que a matéria orgânica na superfície da areia moldagem pirolisasse rapidamente e forme um filme denso e brilhante de carbono, isolando o ferro fundido do molde de areia.

A solução de poros subcutâneos é uma engenharia sistemática que requer várias abordagens. *Quando surgirem problemas, uma análise detalhada das causas deve ser realizada com base nas características dos poros (localização, tamanho, distribuição, cor) combinados com dados no local (moldagem de parâmetros de areia, temperatura de vazamento, tipo de resina, situação de carga do forno). Deve -se ter prioridade à tentativa da causa mais provável (como verificação do teor de nitrogênio e escape para as peças de areia de resina primeiro e verificando a umidade e a permeabilidade em busca de peças de areia verde primeiro) para evitar ajustes cegos. O monitoramento contínuo de processos e a disciplina rigorosa do processo são essenciais para prevenir a recorrência.