Vad orsakar porositetsdefekter i bronsgjutning?

Porer i koppargjutning (inklusive mässing, brons, lila koppar, etc.) är vanliga gjutningsfel, vanligtvis orsakade av gasutveckling i den smälta metallen, dåligt avgaser av formning av sand eller formar, felaktiga smältprocesser och andra faktorer. Följande är specifika skäl och lösningar:

1 、 Typer och egenskaper hos stomata 1 egenskaper hos utfällande porer: små, spridda, cirkulära eller elliptiska, mestadels belägna i tjocka delar av gjutningarna eller vid den slutliga stelningspunkten. Orsak: Gaser löst i kopparvätska (såsom H ₂ CO 、 vattenånga fälls ut och bildar bubblor under stelning.  

2. Egenskaper hos reaktiva porer: släta eller oxiderade porväggar, som ofta förekommer på eller i närheten av gjutytan. Orsak: Kopparvätska reagerar kemiskt med formning av sand, beläggning eller slagg för att generera gaser (såsom Co ₂, så ₂).  

3. Egenskaper för rullade i porerna: oregelbunden form, ofta åtföljd av slagginneslutningar, fördelade längs metallflödesriktningen. Orsak: Under hällprocessen dras gas in i den smälta metallen (som turbulent hälla och dåligt avgaser).  

2 、 Analys av huvudsaklig orsak

1. Väteabsorption under smältprocessen (nyckelfaktor): Kopparvätska är mycket benägna att absorbera vätgas vid höga temperaturer (särskilt koppar- och tennbrons), och lösligheten för väte sjunker kraftigt under stelning, och bildar porerna. Källa: Ugnsmaterialet är fuktigt, oljigt eller innehåller organiskt material (såsom återvunnet koppar som innehåller olja och fett). Smältmiljön har hög luftfuktighet (som inte avfuktning under regnperioden). Otillräcklig bränsleförbränning (gasugn, koksugn producerar vattenånga).  

2. Otillräcklig deoxidation resulterar i oxidation av kopparvätska för att bilda Cu ₂ O, som reagerar med väte: Cu ₂ O+H ₂ → 2CU+H ₂ O ↑ * *, och vattenånga bildar porer. Vanligtvis sett i: fosforbrons (kräver fosfordeoxidation), mässing (otillräcklig zinkkokning deoxidation).  

3. Felaktig utformning av hällsystemet kan resultera i överdriven hällhastighet, hög grindhöjd eller otillräckligt tvärsnittsarea, vilket leder till turbulent flöde av den smälta metallen och luften. Otillräcklig stigare eller avgaskanaler förhindrar att gas flyr.  

4. Sand/mögelproblem: Dålig luftpermeabilitet hos sandformar (såsom hög kompakthet och dålig kollapsbarhet av natriumsilikatssand). När hartsand eller oljesand gjuts avger bindemedlet en stor mängd gas (såsom H ₂ och CH ₄ producerad av den högtemperaturnedbrytningen av furanharts). Vid gjutning av metallformar har formen inte avgasspår eller beläggningen är för tjock.  

5. Felaktig processoperation: Hälltemperaturen är för hög (förvärrande väteabsorption) eller för låg (gasen kan inte flyta upp i tid). Inte helt tillåtet att sätta sig (hälls utan att avgasning av kopparvätskan). 3 、 Lösning

1. Smältningskontroll avgasning raffinering: lila koppar/brons: deoxidera med fosfor koppar (p-Cu) eller förfina med kväve/argongas. Mässing: Använd den "självkokande" effekten av zink för att ta bort väte och kontrollera smälttemperaturen (mässing ≤ 1100 ℃). Torkningsugnmaterial: Avfallskoppar måste rostas för att ta bort oljefläckar, och ugnsfodret och verktygen måste förvärmas före smältning. Täckskydd: Täck kopparvätskan med kol eller glasslagg under smältning för att isolera vattenånga.  

2. Optimeringen av hällsystemet antar botteninjektion eller stegade hällsystem för att minska turbulensen. Öka tvärsnittsförhållandet mellan tvärgående och inre löpare (t.ex. 1: 2: 1,5) och minska flödeshastigheten. Ställ in slagguppsamlingspåsar och avgaser (särskilt i tjocka och stora områden).  

3. Sandgjutning/formförbättring: Kontrollera fuktinnehållet i sanden (≤ 4,5%) och tillsätt andningsbara material (såsom kolpulver och sågspån). Metallformgjutning: Formen är utrustad med ett avgasspår (djup 0,1 ~ 0,3 mm) och belagd med zinkoxidfärg. Hartssand: Minska mängden harts tillsatt eller växla till lågt kväveharts.  

4. Processparameterjustering Hälltemperatur: 1200 ~ 1250 ℃ För koppar, 980 ~ 1050 ℃ För mässing, 1100 ~ 1180 ℃ för brons. Långt sval efter att ha hälls (som täckning med isoleringssand) för att förlänga gasfrisläppningstiden.  

5. Hjälpmätningar för smältdetektering: Använd vakuumstelningstestmetod för att kontrollera gasinnehållet i kopparvätska. Efterbehandling: Hot Isostatic Pressing (HIP) utförs på nyckelgjutningar för att eliminera intern porositet. 4 、 Typiskt fall av mässing (Cu Zn) Porositet: Zink -förångning leder till otillräcklig "zinkkokning" och återstående vätgas → Zn -innehåll måste kontrolleras (≤ 40%), och omrörning bör stärkas under smältning. Tennbrons (Cu-SN-P) porositet: Otillräcklig fosfordeoxidation eller SN-oxidation → 0,03% ~ 0,05% fosfor koppar måste tillsättas för snabb gjutning för att minska oxidationen.  

Genom att systematiskt undersöka processer såsom smältning, formning och hälla är det möjligt att avsevärt minska porositetsdefekter i gjutna koppar. Om problemet kvarstår rekommenderas det att ytterligare hitta gaskällan genom metallografisk analys av porkomposition (såsom energispersiv spektroskopi).