Tillverkar 410 delar av rostfritt stål med silica sol, väger 205 gram, med ytoxidationsfläckar: orsaker och lösningar

Vid användning av zirkonpulver/sand som ytskikt uppstår oxidationspunkter och fläckar vid tillverkning av 410 delar av rostfritt stål (särskilt små delar som väger runt 200 gram). Hur ska vi undersöka orsakerna och ta fram lösningar. Låt oss analysera de centrala slutsatserna en efter en: denna "punkt och punkt"-oxidation orsakas vanligtvis inte av en enda faktor, utan snarare resultatet av en våldsam reaktion mellan högaktiv stålvätska och lokalt kontaminerade skalgränssnitt. Grundorsaken till problemet ligger främst i "skalkvaliteten" och "vätskeskalsgränssnittsreaktionen av stål".

1、 De huvudsakliga orsakerna till bildandet av oxidationsfläckar/fläckar analyseras, kombinerat med egenskaperna för "zirkonpulver/sandytskikt" och "punktoxidation". De huvudsakliga orsakerna är rangordnade i möjlighet enligt följande:

1. Ytskiktskontamination av skalet (primärt misstänkt) Zirconia material i sig: Dålig kvalitet eller fuktig Zirconia pulver/sand kan innehålla föroreningar som järnoxid (Fe ₂ O3) och titaniumoxid (TiO ₂). Vid höga temperaturer kommer dessa föroreningar att reagera kemiskt med element som krom (Cr) och aluminium (Al) i rostfritt stål, vilket lämnar lokala reaktionsmärken (d.v.s. oxidationsmärken) på ytan av gjutgodset. Föroreningar under drift: I skaltillverkningsverkstaden kan rost, damm och organiskt material (som handskfibrer och fett) blandas in under ytbeläggning eller slipning. Dessa föroreningar kommer att bilda "svaga punkter" med låga smältpunkter eller hög aktivitet lokalt efter skalförbränning. Stabilitet av kiseldioxidsol: om kiseldioxidsolen har lokal gel eller förorening, kommer det att påverka beläggningens enhetlighet, vilket resulterar i otillräcklig lokal styrka eller föroreningsanrikning.

2. Otillräcklig skalrostning och restfuktighet (nyckelorsak): Fuktrester är en av de vanligaste orsakerna till bildandet av "oxidationspunkter". Om skalets stektemperatur är otillräcklig (<900 ℃) eller om isoleringstiden inte räcker till, kommer det att finnas kvarvarande kristallvatten eller kemiskt vatten i skalets djupa lager (särskilt tjocka och stora skal). När högtemperatursmälta stål injiceras, avdunstar vattnet omedelbart och ångtrycket är extremt högt, vilket bryter igenom det stelnade tunna skalet på framsidan av det smälta stålet, exponerar det färska smälta stålet inuti och genomgår en oxidationsreaktion med vattenånga: Fe+H ₂ O → FeO+H ₂ → FeO+H ₂, som bildar oxid-liknande gropar. Organiska kolrester: Ofullständig rostning kan leda till förkolning av organiska föreningar i silikasol och mögelsläppmedel istället för fullständig förbränning, vilket bildar lokala kolrika områden. När det smälta stålet kommer i kontakt med detta område kommer kol att minska SiO ₂ i skalet, vilket producerar CO-gas, vilket också kommer att skada ytan på det smälta stålet och orsaka lokal oxidation och uppkolning.

3. Otillräckligt smält- och hällskydd (grundläggande orsak) ofullständig deoxidation: Krom i 410 rostfritt stål är benäget att oxidera. Om den slutliga deoxidationen (vanligtvis med användning av aluminium) är otillräcklig, kommer innehållet av löst syre i det smälta stålet att vara högt, och det kommer att tendera att aggregera på ytan eller kombineras med skalreaktanterna i slutet av stelningen och bilda punkt som oxider. Otillräckligt gjutskyddsflöde: Även med argongasskydd, om luftflödet är för svagt, ojämnt fördelat eller stört, kommer luft fortfarande att dras in i gjutströmmen och inloppskoppen, vilket gör att ståldroppar stänker och oxiderar och kommer in i formhåligheten med strömmen, vilket bildar dispergerade oxidationspunkter.

4. Felöverensstämmelse mellan processparametrar (utlösande faktor) Felöverensstämmelse mellan skaltemperatur och gjuttemperatur: Skalets förvärmningstemperatur är för låg (som <600 ℃), medan gjuttemperaturen för det smälta stålet är för hög. Temperaturskillnaden mellan de två är för stor, vilket kommer att intensifiera gränssnittsgasexplosionen och termisk chock och inducera punktreaktioner. Överhettning av smält stål: Överdriven smälttemperatur (som överstiger 1650 ℃) kommer att intensifiera den kemiska reaktiviteten mellan det smälta stålet och skalet.

2、 Systematisk lösning (från nödsituation till grundorsak) Steg 1: Utredning och hantering på plats (omedelbart verkställande)

1. Kontrollera skalugnen: kalibrera temperaturmätinstrumentet. Se till att stektemperaturen är ≥ 950 ℃ och att hålltiden är ≥ 2 timmar (beroende på ökningen av skaltjockleken), och kontrollera cirkulationen av ugnsatmosfären för att säkerställa att avgaserna kan släppas ut.

2. Kontrollera råvarorna: Ta en ny sats av högrent (kemiskt rent eller första klass) zirkonpulver/sand för jämförande testning. Var särskilt uppmärksam på innehållet av järn (Fe) och titan (Ti).

3. Kontrollera miljön för skaltillverkning: Rengör skaltillverkningsverkstaden, se till att ytbeläggningen är isolerad från slipområdet och förhindra förorening av rostdamm. Kontrollera silikasolen för partiklar eller gel.

4. Förstärk gjutskyddet: öka tillfälligt styrkan på argongasskyddet för att säkerställa att hällbägaren är helt täckt av argongas under gjutningen.

Steg 2: Kortsiktig processoptimering (inom 1-2 veckor)

1. Optimera rostningsprocessen: implementera "stegvärme-rostning": öka isoleringstiden i 400-600 ℃-steget för att tillåta organiskt material att sönderfalla helt och avdunsta; Upprätthåll tillräcklig isolering över 900 ℃ för att driva ut kemiskt vatten. För viktiga komponenter, häll omedelbart efter gräddning eller förvara i en högtemperaturugn (>200 ℃) för att förhindra att fukt absorberas.

2. Förstärkande smältbehandling: Strikt slutlig deoxidering: Före in aluminiumtråd i den djupa delen av det smälta stålet för slutlig deoxidering innan du tappar och kontrollera den kvarvarande aluminiumhalten till 0,02 % -0,08 %. Minska hälltemperaturen på lämpligt sätt: För att säkerställa fullständig fyllning, sänk hälltemperaturen från överhettning (som 1550 ℃) med 10-20 ℃ för att minska termiska reaktioner.

3. Justera temperaturen på formskalet: förkorta intervallet mellan att formskalet tas ut ur ugnen och hällning till kortast möjliga tid, och se till att temperaturen inuti formskalet är mellan 800-900 ℃. Högtemperaturskal kan minska gränssnittstemperaturskillnader och säkerställa smidig stelning av smält stål.

Steg 3: Långsiktig systematisk kontroll (grundläggande lösning)

1. Uppgradering av skalmaterial och process: Ersättningstest för ytskiktsmaterial: Om problemet kvarstår, överväg att ersätta ytskiktsmaterialet med mer inert smält aluminiumoxid (Al ₂ O3) eller "vit korund". Även om kostnaden är högre är reaktiviteten med högkromstål lägre. Introduktion av ytskiktssintringsprocess: Efter att ytskiktet och det andra skiktets skaltillverkning har slutförts, tillsätts ytterligare lågtemperatursintring (800 ℃) för att förtäta ytskiktet och eliminera vissa gasavgivande ämnen i förväg.

2. Uppgradering av smält- och hällsystemet: implementera argonskyddssmältning: använd argongas för att täcka eller blåsa under induktionsugnssmältning. Användning av vakuum eller skyddande atmosfärsgjutning: För produkter med hög efterfrågan är investeringar i vakuuminduktionsugnssmältgjutning eller argonfyllda gjutlådor den mest grundliga lösningen.

3. Upprätta processövervakningspunkter: Råmaterialinspektion: Genomför provtagning av föroreningsinnehåll för varje parti zirkonpulver. Registrering av skalrostning: Upprätta övervakning av temperaturtidskurvan för varje stekugn. Karta över gjutningsfel: Ta foton och arkivera oxidationspunkternas läge och morfologi, analysera korrelationen med trädets position och spåra föroreningskällan.

Sammanfatta den rekommenderade felsökningsprocessen för problemet med "oxidationspunkter/fläckar på ytskiktet av zirkonpulversand i en 205 grams gjutning". Vi rekommenderar att du prioriterar felsökning enligt följande:

1. Primär misstanke: Är skalrostningen tillräcklig? Utför jämförande experiment genom att öka stektemperaturen och hålltiden.

2. Sekundär misstanke: Är zirkonmaterialet rent? Byt ut en sats av kända material med hög renhet för jämförande tester.

3. Kontrollera samtidigt: Är hällskyddet verkligen effektivt? Kontrollera luftflödesstatusen vid argonrörledningen, flödesmätaren och inloppskoppen.

4. Slutlig optimering: Justera matchningen av processparametrar, främst skaltemperaturen och hälltemperaturen. Genom ovanstående systematiska undersökning och optimering, speciellt för att säkerställa absolut torrhet och renhet av skalet och stärka gränssnittsskyddet, kan oxidationspunkterna och fläckarna på ytan av 410 rostfria precisionsgjutgods effektivt elimineras.