Phân tích cơ chế hình thành khuyết tật lẫn xỉ của thép đúc trong epc

1 Mức độ phổ biến của khuyết tật lẫn xỉ trong thép đúc bằng epc

 

Rất khó sản xuất thép đúc bị mất khuôn. Hiện nay, hầu hết là vật đúc chịu mài mòn, chịu nhiệt và chống ăn mòn không qua xử lý hoặc gia công ít hơn, hoặc một số loại đúc thành mỏng khác. Nguyên nhân chính gây ra các khuyết tật của các vật đúc bằng thép cacbon thấp là sự thấm cacbon không đồng đều và các khuyết tật về xỉ của các bộ phận dày và lớn. Đối với thép đúc có độ dày nhất định và hầu hết các vật đúc bằng thép cacbon thấp, tỷ lệ các khuyết tật về độ cacbon hóa, lẫn xỉ hoặc độ rỗng lớn hơn 60%, điều này làm cho thép cacbon thấp và thép đúc dày trở thành vấn đề khó khăn của quá trình đúc khuôn bị mất, và thậm chí được coi là quá trình đúc khuôn bị mất không thích hợp cho các vật đúc bằng thép.

 

1.1 Các dạng khuyết tật của đúc thép epc

 

Các khuyết tật của đúc thép epc là lẫn xỉ, độ xốp và độ cacbon hóa. Hình dạng khuyết tật không đều, mép khuyết không đều, mật độ khuyết tật rất phân tán, biểu hiện bằng các sắc thái màu khác nhau trên giản đồ kim loại. Dạng tích tụ của khuyết tật chủ yếu là dạng cụm với ranh giới mờ và màu sắc phân tán, rất khó loại bỏ bằng cách xử lý.

 

1.2 Tỷ lệ khuyết tật trong các bộ phận thép đúc khuôn bị mất

 

Tỷ lệ khuyết tật trong phôi thép epc là rất cao. Bao gồm các vật đúc -, nhiệt - và chống ăn mòn, hoặc các vật đúc bằng thép thành mỏng và dày khác, có hoặc không có gia công. Đối với các loại thép đúc thành mỏng, khuyết tật chủ yếu là các lỗ rỗng và lỗ xỉ ở gốc cổng hoặc cửa lò. Đối với thép đúc thành dày, khuyết tật phần lớn là khuyết tật xỉ dưới da. Đối với các vật đúc bằng thép cacbon thấp, các khuyết tật phần lớn là các khuyết tật bề mặt thấm cacbon không đồng đều.

 

1.3 Các bộ phận dễ bị lỗi của epc đúc thép

 

Độ dày thành và hàm lượng cacbon của thép đúc epc là khác nhau ở những phần dễ xảy ra khuyết tật. Đối với các loại đúc chịu lực ba vách mỏng, chủ yếu xuất hiện trong các bộ phận kết nối giữa đúc và cổng hoặc ống nâng. Các bộ phận được kết nối với quá trình đúc đúc điền đầy, dòng chảy trong thời gian dài, để giữ thời gian nhiệt lâu hơn, thép nóng chảy quá nhiệt vật liệu khuôn, vật liệu khuôn, nóng chảy một phần hấp thụ nhiều khí hơn trong thép lỏng và tích tụ xỉ bằng cách bị chặn , thép nóng chảy làm nguội và đông đặc co ngót, dễ gây ra các bộ phận này sau khi làm nguội rắn hình thành lỗ, độ xốp co ngót, khuyết tật hỗn hợp xỉ.

 

2. Tính đặc biệt của việc điền khuôn bằng thép đúc epc

 

Các khuyết tật đúc được hình thành tại thời điểm đúc đầy quá trình đông đặc, nói chung thời gian lấp đầy của vật đúc vừa và nhỏ là rất ngắn, và thời gian lấp đầy của vật đúc lớn cũng ngắn. Khác với đúc khoang thông thường, đặc tính điền đầy khuôn của đúc epc là lý do chính gây ra khuyết tật lẫn xỉ của đúc thép epc.

 

2.1 Dạng điền đầy của đúc thép epc

 

Đối với quá trình chiết rót epc kim loại lỏng, hầu hết các nghiên cứu đều dựa trên quá trình chiết rót epc cho hợp kim nhôm và hầu hết đều được chiết rót không áp suất âm. Trong những điều kiện như vậy, hình dạng của kim loại lỏng lấp đầy là sau khi đi vào "khoang" đúc từ cổng bên trong, mặt trước kim loại lỏng đẩy về phía trước theo hình quạt. Dưới tác dụng của trọng lực, mặt trước lấp đầy kim loại lỏng biến dạng xuống dưới, nhưng xu hướng chung là đẩy ra khỏi cổng bên trong cho đến khi "khoang" được lấp đầy. Hình dạng ranh giới của sự tiếp xúc giữa kim loại lỏng và hình dạng liên quan đến nhiệt độ của kim loại lỏng, tính chất của vật liệu hình dạng và tốc độ điền đầy. Nếu nhiệt độ của kim loại lỏng càng cao thì mật độ hình dạng càng nhỏ và tốc độ điền đầy càng nhanh thì tốc độ tiến chung của kim loại lỏng càng nhanh. Nó thay đổi theo loại hợp kim, nhiệt độ rót, diện tích sprue, tốc độ rót, mật độ bề ngoài, độ thoáng khí ở nhiệt độ cao của lớp phủ và áp suất âm. Đối với hợp kim nhôm không có áp suất âm rót, bề mặt giữa kim loại lỏng và hình dạng có thể được chia thành bốn mô hình theo các điều kiện khác nhau: chế độ tiếp xúc, chế độ khe hở, chế độ thu gọn và chế độ tham gia.

 

2.2 Hình thái rối và hiệu ứng gắn kết thành của kim loại lỏng lấp đầy

 

Trong khuôn trong sản xuất thép đúc, miếng gang, các doanh nghiệp Trung Quốc đang trong quá trình đúc áp lực âm lên khuôn đúc cát khô, để siết chặt khuôn cát khô, làm cho khuôn có đủ độ bền và độ cứng, chống lại tác động của kim loại lỏng và nổi, đảm bảo đổ hoàn toàn và đông đặc trong quá trình một cách hiệu quả, để có được cấu trúc hoàn chỉnh của vật đúc. Khuôn cát khô có đủ độ bền và độ cứng mà không cần tăng chiều cao của hộp cát. Nó đóng một vai trò quan trọng trong sự phát triển của công nghệ đúc mất phương thức.

 

3 Phân tích nguồn và nhiệt động lực học và động học của xỉ có trong thép nóng chảy

 

Có một số nguồn xỉ và khí trong thép nóng chảy, bao gồm cặn và khí của các sản phẩm nhiệt phân như khí hóa, cặn và khí sinh ra trong quá trình luyện thép nóng chảy và cặn oxit được tạo thành do quá trình oxy hóa thép nóng chảy, và sự hòa tan của một số chất khí bằng thép nóng chảy ở nhiệt độ cao. Do tỷ trọng nhỏ của các cặn bã và khí này, chúng sẽ trôi lên từ từ trong quá trình làm đầy và quá trình làm mát chất lỏng trước khi đông đặc, và trôi về phía có áp suất ngang thấp hơn dưới tác dụng của áp suất âm.

 

4 Cách và đề xuất để giảm xỉ bám vào các bộ phận thép bị mất khuôn đúc

 

4.1 Trực tiếp làm giảm tạp chất ban đầu trong thép nóng chảy

 

Giảm tạp trong thép nóng chảy trước khi đổ là một trong những cách chính để giảm khuyết tật lẫn xỉ trong các vật đúc bị mất. Có nhiều cách để làm sạch thép nóng chảy, chẳng hạn như sử dụng vật liệu xỉ, dựa vào sự hấp phụ của chất làm sạch trên chất bao gồm, hấp phụ các phần tử nhỏ của phần bao gồm trên các phần tử lớn của chất làm sạch được thêm vào, tạo thành khối lượng lớn hơn của phần bao gồm. hạt, có lợi để cải thiện các điều kiện động của sự nổi.

 

4.2 Giảm tạp chất trong thép nóng chảy thông qua các biện pháp công nghệ và tăng cường thải tạp chất

 

(1) Thiết kế hợp lý của hệ thống riser rót. Càng nhiều càng tốt với ít hơn một hộp đúc, càng nhiều càng tốt để giảm sự tồn tại của thép nóng chảy trong thời gian hệ thống rót, tức là, giảm hoặc hủy bỏ người chạy; Đúc nhiều hơn một hộp chắc chắn sẽ làm cho hệ thống rót quá lâu. Khi thép nóng chảy được lấp đầy bởi hệ thống rót, rất dễ tạo ra sự hỗn loạn và bắn tung tóe trong kênh tiết diện nhiều chỗ uốn cong và biến đổi của hệ thống rót, điều này làm giảm nhiệt độ của thép nóng chảy, dẫn đến quá trình oxy hóa thép nóng chảy, tạo thành cặn. của sprue, và làm tăng các tạp chất ban đầu trong thép nóng chảy.

 

(2) giảm sự xuất hiện của các khớp kết dính. Khe hở liên kết định hình quá nhiều, dễ dẫn đến khe hở có keo thay đổi quá nhiều, dẫn đến các khe kết dính bị lồi hoặc lõm. Do tỷ trọng keo lồi cao hơn nên khí và cặn sinh ra sau quá trình khí hóa cũng nhiều hơn, dẫn đến tổng lượng xỉ tăng lên; Keo kết dính lõm tạo thành khe hở, khi sơn phủ, sơn phủ có khả năng thẩm thấu cực mạnh dễ dàng đi vào khe lõm.

 

(3) Giảm áp suất âm thích hợp. Áp suất âm là một lý do quan trọng làm tăng sự hỗn loạn gây ra bởi sự lấp đầy thép nóng chảy. Sự hỗn loạn gia tăng làm cho thép nóng chảy cọ xát hệ thống rót và thành "khoang", và thép nóng chảy bắn tung tóe nhiều hơn, tạo thành dòng xoáy, dễ dàng tạo thành tạp chất và khí. Cách thích hợp là đáp ứng cường độ và độ cứng thích hợp của vật đúc cát khô và đảm bảo vật đúc không bị sụp đổ trong quá trình đổ đầy, áp suất âm càng thấp càng tốt.

3


Thời gian đăng bài: 24/09-2021