Como resolver o defeito de areia na produção de peças de ferro fundido cinza usando a tecnologia de areia revestida de filme?

O problema grave de areia na produção de 27 kg de peças de polia de cinturão de ferro fundido de 27 kg usando a tecnologia de areia revestida de filme é um defeito comum no processo de fundição. A areia pegajosa pode aumentar significativamente a carga de trabalho de limpeza, danificar a qualidade da superfície das peças fundidas, aumentar os custos e até levar à demolição de peças fundidas. Para resolver esse problema, uma investigação e otimização sistemática precisam ser realizadas a partir de vários aspectos, como a própria areia revestida, parâmetros de processo, características de ferro fundido, projeto de molde e operação. Os seguintes são soluções e medidas detalhadas:

1. Problemas de qualidade com areia laminada - motivos centrais:

um. Má qualidade da areia crua: baixo teor de SiO/Altas impurezas: areia crua com baixo teor de SiO ₂ (como <90%) ou impurezas excessivas como feldspato, mica, óxidos de metal alcalinos, etc., reduzirão significativamente a refratização e a fascinante e a fusão facilmente sob a ação da alta temperatura, a landenagem, a linhagem, a linhagem e fascinarem facilmente. Distribuição do tamanho de partícula irracional: As partículas de areia são muito grossas (como> 70 malha), as lacunas entre as partículas de areia são grandes e o ferro fundido é propenso a se infiltrar e formar a areia mecânica. Se as partículas de areia são muito finas (como> 140 malha), embora a superfície seja mais densa, a permeabilidade é baixa e a pressão do gás dentro do núcleo de areia/molde aumenta, o que pode realmente exacerbar a infiltração do ferro fundido ou causar porosidade. Formato de partícula ruim: Areia com alto coeficiente angular (poligonal) possui menor densidade de empacotamento e maior porosidade que a areia circular, tornando -a mais propensa a infiltração mecânica e aderência de areia.

b. Desempenho insuficiente do filme de resina: conteúdo insuficiente de resina ou baixa qualidade: a adição de resina é muito baixa (<1,8-2,2%), ou a resina em si tem baixa resistência térmica e baixa resistência de alta temperatura, incapaz de formar uma camada de alojamento suficientemente forte e densa sob a ação do ferro molteado de alta temperatura para isolar efetivamente o ferro molteste eficaz. Cura incompleta: temperatura insuficiente do molde ou tempo de cura durante a produção de núcleo pode resultar em reticulação incompleta e cura da resina, baixa resistência do molde/núcleo de areia e fácil desintegração e falha em altas temperaturas.

Como resolvê -lo na produção real

Selecione areia bruta de alta qualidade: a prioridade deve ser dada à areia crua com alto teor de SiO ₂ (≥ 97%), baixas impurezas, baixo coeficiente angular (redondo ou semi-circular) e tamanho de partícula moderado (mistura recomendada de malha 70/140 ou malha 50/100). Melhore o desempenho da areia laminada: aumente o conteúdo de resina: aumente adequadamente a quantidade de resina fenólica adicionada (por exemplo, 2,3-2,8%) para garantir a formação de um filme de resina suficientemente espesso e contínuo. Adicionando preenchimento refratário: Adicionando aditivos que podem melhorar a refratório e reduzir a tendência de sinterização à areia revestida: zirconia em pó: o melhor efeito, refratório extremamente alto (> 2000 ℃), mas o custo mais alto. Ele pode substituir parcialmente a areia original ou ser usado como aditivo (5-20%). Poto de cromita: alta refratório, baixo coeficiente de expansão térmica e boa resistência à penetração do metal. Pó de olivina: boa estabilidade e resistência de alta temperatura à erosão da escória alcalina. Pó de alumina de alta alumina/pó de mulita: melhora a força de alta temperatura. Use resina de alto desempenho: selecione resina projetada especificamente para areia laminada com alta resistência ao fogo, alta resistência e baixa geração de gás (como resina fenólica modificada). Certifique-se de cura suficiente: controle estritamente os parâmetros do processo de fabricação de núcleo (a temperatura do molde geralmente está entre 220-260 ℃ e o tempo de cura é ajustado de acordo com o tamanho do núcleo de areia) para garantir que a resina esteja totalmente curada.

2. Razões para derramar o sistema e os parâmetros do processo

um. Temperatura excessiva de vazamento: o ferro fundido cinza tem boa fluidez e temperatura excessiva de vazamento (como> 1450 ℃) aumentará significativamente a permeabilidade do ferro fundido nas partículas de areia, exacerbando a adesão de areia. Altas temperaturas também são mais propensas a danificar o filme de resina.

b. Velocidade excessiva de vazamento: a velocidade de vazamento excessiva aumenta a força de descarga do metal fundido na parede da cavidade, danifica a integridade da superfície do molde/núcleo de areia, aumenta o risco de infiltração de ferro fundido e a pressão do gás também pode pressionar o ferro fundido nas lacunas entre as partículas de areia.

c. Cabeça excessiva (altura de vazamento): A pressão estática de metal excessiva forçará o ferro fundido a penetrar mais facilmente nos poros entre as partículas de areia.

d. A influência da composição do ferro fundido: equivalente a alto carbono (CE): alto teor de silício de carbono (CE> 4,3-4.5) melhorará significativamente a fluidez do ferro fundido e aumentará sua tendência de permeabilidade. Baixa razão Mn/S: Quando o teor de enxofre é muito alto ou o conteúdo de manganês é insuficiente, menos MNS é formado, o que não é propício para formar um filme denso de filme/sulfeto na superfície da fundição para evitar a infiltração. Recomenda-se controlar a relação Mn/S entre 8-12. Conteúdo de fósforo: Alto fósforo (P> 0,1%) reduzirá a tensão superficial do ferro fundido, aumentará a molhabilidade e promoverá a infiltração. Oxidação: a oxidação excessiva do ferro fundido pode produzir mais inclusões de óxido, afetando a formação de um filme de proteção na superfície.

Solução - Controle estritamente a temperatura de vazamento: ao garantir o enchimento completo e evitar o isolamento frio, tente reduzir a temperatura de vazamento o máximo possível. Para uma polia de ferro fundido cinza de 27 kg, controlando a temperatura de vazamento entre 1360-1400 ℃ (ajustada de acordo com a espessura da parede, com o limite inferior para peças de paredes espessas) é geralmente um objetivo viável. O termômetro deve ser calibrado com precisão! Otimize a velocidade de vazamento: adote uma velocidade de vazamento suave e moderada. Considere usar um sistema de vazamento com sacos de tampão ou injeção inferior para reduzir o impacto direto na cavidade do molde. Reduza a altura do indentador: ao garantir o preenchimento, tente reduzir a altura do copo Sprue ou use um sprue escalonado. Otimize a composição do ferro fundido: enquanto atende às propriedades mecânicas (principalmente força) das peças fundidas, reduza adequadamente o equivalente ao carbono (CE) (como alvo CE = 4,0-4.2), especialmente o teor de silício. Certifique -se de proporção MN/S suficiente (≥ 10): ajustando a proporção de sucata/ferro ou adicionando ferro de manganês, verifique se o conteúdo de manganês é suficiente para neutralizar o enxofre e formar MNs. Controle a oxidação do ferro fundido: realizar o tratamento de inoculação de forno pré (melhorar a morfologia da grafite, afetando indiretamente a superfície), evite agitação excessiva ou isolamento prolongado de alta temperatura que pode causar oxidação.

3. Projeto de núcleo de mofo/areia e problemas de operação

um. Compactação insuficiente do molde/núcleo de areia: pressão de injeção de núcleo insuficiente, exaustão de molde ou tempo de injeção de areia curta resulta em baixa compactação local de molde/núcleo de areia, alta porosidade e fácil infiltração por ferro fundido.

b. A temperatura do molde muito alta: durante a produção contínua, a temperatura do molde se acumula muito alta (> 280 ℃), causando pré -solidificação local da areia revestida antes ou durante a explosão de areia, afetando a força e a uniformidade geral do molde de areia.

c. Caminho de fundição não utilizado (ou usado ou usado incorretamente): revestimento não pintado: para peças fundidas com altos requisitos ou áreas propensas à adesão de areia, não aplicar o revestimento resistente ao fogo é altamente arriscado. Má qualidade do revestimento: baixa resistência ao fogo, baixa estabilidade da suspensão, revestimento fino ou revestimento irregular. Secagem insuficiente: o revestimento é derramado antes de ser completamente seco e a água evapora em altas temperaturas, gerando pressão que pode empurrar o ferro fundido para as lacunas entre as partículas de areia ou fazer com que o revestimento retire.

d. Dano de remoção/manuseio do molde: o molde/núcleo de areia é esbarrado durante o processo de remoção, manuseio e montagem do núcleo, resultando em folga local ou danos à superfície.

e. Projeto inadequado da posição do sprue: O sprue está voltado diretamente na parede da cavidade ou na parede fina, fazendo com que o ferro fundido de alta velocidade funcione diretamente a superfície do molde/núcleo de areia.

Solução - Otimize o processo de fabricação de núcleo: Garanta a pressão de injeção de areia suficiente e o tempo de retenção para garantir que o molde/núcleo de areia seja compacto e uniforme. Limpe regularmente e mantenha o molde para garantir os tampões de escape suaves. Controle a temperatura do molde e, se necessário, adicione dispositivos de resfriamento de temperatura do molde (como canais de resfriamento de água) ou estenda o ciclo de produção. Uso obrigatório de revestimentos refratários de alta qualidade e aplicação correta.