Vilka steg och processstöd krävs för att uppnå balanserad stelning av segjärn?

Kärnpunkterna i den balanserade stelningsprocessen för segjärn och dess implementering i produktionen är en process för att perfekt omvandla teori till praktik. Det kan lösa problemet med krympning och porositet för segjärn i faktisk produktion. Att förverkliga balanserad stelning av segjärn är ett systematiskt projekt som kräver att vi gör följande arbete:

1、 Förstå djupgående processpunkterna för "balanserad stelning"

"Jämviktstelnande teorin" föreslogs av professor Wei Bing, en gjutningsexpert i Kina. Det bryter bort från det traditionella tänkandet om "sekventiell stelning" och dess kärnidé är att använda grafitiseringsexpansionen under stelningsprocessen av segjärn för att kompensera för krympning, och därigenom uppnå målet med gjutgods utan krympning och porositet.

Kärnpunkterna i processen kan sammanfattas i tre nyckelord:

Balansen mellan "expansion" och "kontraktion": Detta är den mest grundläggande punkten. Vid stelning genomgår segjärn både "expansion" på grund av grafitfällning (grafitiseringsexpansion) och "krympning" på grund av krympning i flytande och fast tillstånd. Målet med hantverket är att skapa förutsättningar som tillåter "expansion" för att motverka "sammandragning". 2. Balans mellan "styvhet" och "flexibilitet": "styvhet" syftar på att formen har tillräcklig styrka för att "hålla" trycket som genereras av grafitiseringsexpansion, vilket tvingar expansionskraften att verka i motsatt riktning på det smälta järnet för att kompensera för krympning. Detta är grunden för att uppnå "självpåfyllning och sammandragning". Vanligtvis uppnås genom höghållfast formsand (som hartssand, belagd sand), förstärkta sandlådor och andra metoder. Mjuk "(flexibel/eftergivlig): syftar på att skapa en lämplig" mjuk "miljö (såsom luftventiler, bräddavloppsrör, mjuka sandlager) i slutet av banan eller nära den heta punkten där krympning krävs, vilket gör att mögelhålan kan dra sig tillbaka på ett kontrollerat sätt för att styra krymptrycksflödesfältet, släppa ut flödesfältet för krympning och släppa ut flödesväggen." 3. Balans mellan "varmt" och "kallt": Styr gjutgodsets temperaturfält genom ett grindsystem. Värme ": Vid de tjocka och stora varma noderna av gjutgods tillhandahålls nödvändig vätskekrympning och värmetillskott genom att använda dolda eller sidostigare. Kallt ": Användning av kallt järn för att påskynda lokal kylning vid tunnväggiga eller snabbt kylda områden av gjutgods, eliminera heta punkter och upprätta en temperaturgradient mot stigaren.

Kärnmnemonik: "Om det är svårt är det svårt; om det är mjukt är det mjukt; om det är varmt är det varmt; om det är kallt är det kallt; använd expansion istället för sammandragning för att uppnå dynamisk balans.

2、 De specifika implementeringsmetoderna för kärnpunkterna i produktionen

För att översätta teorin ovan till praktiska produktionsoperationer är det nödvändigt att systematiskt kontrollera från följande aspekter:

1. Formprocessdesign (förverkligande av "styvhet" och "flexibilitet")

Välj höghållfasta formmaterial: hartssand (furanharts, alkaliskt fenolharts) eller belagd sand bör föredras. Dessa material har hög hållfasthet och kan effektivt motstå grafitiseringsexpansion, vilket är grunden för att uppnå balanserad stelning. Lersand (våt sand) kräver strikt kontroll av fukt och packningshastighet, och vid behov förstärkning av sandlådor och formar. Rimligt utformat och kompakt hällsystem: använder vanligtvis halvstängt (som F rakt: F horisontellt: F inuti=1,5:1,2:1) eller helt stängt hällsystem. Snabb fyllning minskar erosion och hjälper även inloppskoppen och inloppet att få en viss krympeffekt i det senare skedet. Använd "små men många" stigare: Stigarna behöver inte vara lika stora som gjutstål. Använd små, mestadels dolda stigare (kantmatare, öronmatare, anknäbbmatare, etc.) eller sidomatare. Utformningen av stighalsen är nyckeln: den ska vara "kort, tunn och bred". Dess funktion är att smidigt kompensera för vätskekrympning i det tidiga stadiet av stelningen, och att snabbt "självstänga" (stelna) i början av grafitiseringsexpansionen i mittsteget av stelningen, låsa expansionstrycket inuti gjutstycket istället för att släppa ut det i stigaren. Smart användning av kallt järn: Att placera ett externt kallt järn på den tjocka heta platsen i gjutgodset kan påskynda kylningen av det området, eliminera den heta platsen och minska dess beroende av stigaren. När den används tillsammans med en stigare kan en mer idealisk temperaturgradient upprättas för att styra stelningssekvensen. Installation av utblås och spill: tillräckligt med utblåsningshål bör sättas upp vid den högsta punkten och sista påfyllningspunkten i formhåligheten för att säkerställa smidig gasutsläpp från kaviteten. Ett bräddavloppsrör (slagguppsamlingspåse) installeras i slutet av hällningen eller vid det slutliga flödet av smält järn. Det kan inte bara samla slagg utan också släppa ut smält järn med låg temperatur, vilket balanserar trycket och temperaturen inuti formhåligheten.

2. Smält- och sfäroidiseringskontroll (källgaranti för "expansion")

Stabil kemisk sammansättning: Kolekvivalent (CE): Använd en lösning med hög kolhalt och låg kiselhalt. CE kontrolleras vanligtvis mellan 4,6 % och 4,9 %. Högt kol kan säkerställa tillräcklig grafitutfällning och generera tillräcklig expansionskraft; Lågt kisel kan förhindra överdriven ökning av eutektisk temperatur och förhindra att grafitexpansion kommer för sent. Innehållet kvarvarande magnesium (Mg): bör inte vara för högt, vanligtvis kontrollerat till 0,03% -0,05%. Överdriven höjd kommer att öka tendensen till vit gjutning, hämma grafitisering och minska expansionen. Bra sfäroidiseringseffekt: Se till att sfäroidiseringsnivån når 1-2 nivåer. Endast runda grafitkulor kan ge tillräcklig och enhetlig expansionskraft. Ju fler och färre grafitkulor, desto tidigare börjar expansionen, och desto bättre blir effekten. Lämplig hälltemperatur: För att säkerställa fullständig fyllning, försök att minska hälltemperaturen så mycket som möjligt (som 1320 ℃ -1380 ℃). Hällning vid låg temperatur kan minska mängden vätskekrympning, förkorta stelningstiden och möjliggöra tidigare och mer effektiv grafitiseringsexpansion för att kompensera krympning.

3. Produktionsprocesskontroll (garanti för dynamisk balans)

Adekvat packning av formsand: Se till att hårdheten på sandformen uppfyller standarden (såsom hartssand>90, lersand>85), och garantera formens "styvhet". Noggrann mätning av smält järn: Säkerställ den exakta mängden järn i sfäroidiseringsbehandlingspaketet för att säkerställa exakt tillsats av sfäroidiseringsmedel och ympmedel, och stabiliserar därigenom sfäroidiseringseffekten och den kemiska sammansättningen. Snabb gjutning: Häll så snart som möjligt efter sfäroidiseringsbehandling (vanligtvis avslutad inom 10 minuter efter "reaktionssättning") för att förhindra fertilitet och sfäroidiseringsminskning. Rimlig boxningstid: Efter gjutning måste gjutgodset ha tillräcklig isoleringstid i sandformen (åtminstone efter avslutad eutektisk stelning) innan boxning och slipning. För tidig boxning kommer att förlora sandformens "styvhet" begränsning, och gjutgodset kommer att deformeras eller till och med svälla under inverkan av expansionskraft, vilket resulterar i en kraftig ökning av risken för intern krympning och löshet.

sammanfattning

Sammanfattningsvis är att uppnå balanserad stelning inte en enda teknik, utan ett systematiskt koncept som löper genom hela processen med processdesign, smältkontroll och produktionsstyrning. Det kräver att producenter har en djup förståelse för segjärns stelningsegenskaper och att uppnå den idealiska effekten av att "ersätta krympning med expansion och balansera styvhet och flexibilitet" genom en rad åtgärder som gjutning med hög styvhet, liten stigare, kallt järn, låg gjuttemperatur och högkvalitativt smält järn. I praktiska tillämpningar rekommenderas att utföra processexperiment och sektionsverifiering på typiska produkter för att optimera och bestämma de mest lämpliga processparametrarna för specifika produktionsförhållanden.