Koji su koraci i podrška procesu potrebni za postizanje uravnoteženog skrućivanja nodularnog lijeva?

Temeljne točke uravnoteženog procesa skrućivanja nodularnog lijeva i njegove primjene u proizvodnji su proces savršenog pretvaranja teorije u praksu. Može riješiti problem skupljanja i poroznosti nodularnog lijeva u stvarnoj proizvodnji. Realizacija uravnoteženog skrućivanja nodularnog lijeva sustavan je projekt koji od nas zahtijeva sljedeće poslove:

1、 Duboko razumjeti ključne procesne točke "uravnoteženog skrućivanja"

"Teoriju ravnotežnog skrućivanja" predložio je profesor Wei Bing, stručnjak za lijevanje u Kini. Odvaja se od tradicionalnog razmišljanja o "sekvencijalnom skrućivanju" i njegova temeljna ideja je korištenje ekspanzije grafitizacije tijekom procesa skrućivanja nodularnog željeza za kompenzaciju skupljanja, čime se postiže cilj odljevaka bez skupljanja i poroznosti.

Temeljne točke njegovog procesa mogu se sažeti u tri ključne riječi:

Ravnoteža između "ekspanzije" i "kontrakcije": Ovo je najosnovnija točka. Tijekom skrućivanja, nodularni lijev podvrgava se i "ekspanziji" zbog taloženja grafita (grafitizacijska ekspanzija) i "skupljanju" zbog skupljanja u tekućem i čvrstom stanju. Cilj obrtništva je stvoriti uvjete koji omogućuju "širenju" da se suprotstavi "kontrakciji". 2. Ravnoteža između "krutosti" i "fleksibilnosti": "krutost" se odnosi na kalup koji ima dovoljnu čvrstoću da "drži" pritisak koji nastaje ekspanzijom grafitizacije, prisiljavajući silu ekspanzije da djeluje u suprotnom smjeru na rastaljeno željezo radi kompenzacije skupljanja. Ovo je temelj za postizanje 'samonadopune i kontrakcije'. Obično se postiže pomoću kalupnog pijeska visoke čvrstoće (kao što je smolasti pijesak, obloženi pijesak), ojačanih kutija s pijeskom i drugim metodama. Mekano "(fleksibilno/popustljivo): odnosi se na postavljanje odgovarajućeg" mekog "okruženja (kao što su otvori za zrak, preljevni vodovi, slojevi mekog pijeska) na kraju staze ili u blizini vruće točke gdje je potrebno skupljanje, dopuštajući šupljini kalupa da se povuče na kontrolirani način kako bi se vodilo polje toka skupljanja, oslobodio višak pritiska i spriječio" bubrenje "ili pomicanje stijenke odljevka. 3. Ravnoteža između "vrućeg" i "hladnog": Kontrolirajte temperaturno polje odljevka kroz sustav zatvarača: Na debelim i velikim vrućim čvorovima odljevaka, potrebno skupljanje tekućine i dopunjavanje topline osiguravaju se korištenjem skrivenih ili bočnih uspona. Hladno ": Korištenje hladnog željeza za ubrzavanje lokalnog hlađenja na tankim ili brzo ohlađenim područjima odljevaka, uklanjanje vrućih točaka i uspostavljanje temperaturnog gradijenta prema usponu.

Osnovna mnemotehnika: "Ako je tvrd, tvrd je; ako je mekan, mekan je; ako je vruće, vruć je; ako je hladan, hladan je; upotrijebite širenje umjesto skupljanja kako biste postigli dinamičku ravnotežu.

2、 Specifične metode implementacije ključnih točaka u proizvodnji

Za prevođenje gornje teorije u praktične proizvodne operacije potrebno je sustavno kontrolirati sa sljedećih aspekata:

1. Dizajn procesa kalupa (realizacija "krutosti" i "fleksibilnosti")

Odaberite materijale za kalupljenje visoke čvrstoće: prednost treba dati smolastom pijesku (furanska smola, alkalna fenolna smola) ili premazanom pijesku. Ovi materijali imaju visoku čvrstoću i mogu se učinkovito oduprijeti grafitiziranom širenju, što je osnova za postizanje uravnoteženog skrućivanja. Glineni pijesak (mokri pijesak) zahtijeva strogu kontrolu vlage i zbijenosti, a po potrebi i armiranje pješčanika i kalupa. Razumno dizajniran i kompaktan sustav za izlijevanje: obično se koristi poluzatvoreni (kao što je F ravno: F vodoravno: F iznutra=1,5:1,2:1) ili potpuno zatvoreni sustav za izlijevanje. Brzo punjenje smanjuje eroziju i također pomaže čašici i kanalu da imaju određeni učinak skupljanja u kasnijoj fazi. Koristite 'male, ali brojne' uspone: usponi ne moraju biti tako veliki kao lijevani čelik. Upotrijebite male, uglavnom skrivene uspone (hranilice na rubu, hranilice za uši, hranilice za patke, itd.) ili bočne hranilice. Dizajn uspona je ključan: trebao bi biti "kratak, tanak i širok". Njegova je funkcija glatka kompenzacija skupljanja tekućine u ranoj fazi skrućivanja i brzo "samozatvaranje" (stvrdnjavanje) na početku ekspanzije grafitizacije u srednjoj fazi skrućivanja, blokirajući ekspanzijski tlak unutar odljevka umjesto da ga ispušta u uspon. Pametna upotreba hladnog željeza: Postavljanje vanjskog hladnog željeza na debelu vruću točku odljevka može ubrzati hlađenje tog područja, eliminirati vruću točku i smanjiti njegovu ovisnost o usponu. Kada se koristi u kombinaciji s usponskom cijevi, može se uspostaviti idealniji temperaturni gradijent koji vodi slijed skrućivanja. Postavljanje ispuha i preljeva: potrebno je postaviti dovoljno ispušnih otvora na najvišoj točki i zadnjoj točki punjenja šupljine kalupa kako bi se osiguralo glatko ispuštanje plina iz šupljine. Preljevni uspon (vreća za skupljanje troske) postavlja se na kraju izlijevanja ili na konačnom protoku rastaljenog željeza. Ne samo da može skupljati trosku, već i ispuštati niskotemperaturno rastaljeno željezo, uravnotežujući tlak i temperaturu unutar šupljine kalupa.

2. Kontrola taljenja i sferoidizacije (izvorno jamstvo "ekspanzije")

Stabilan kemijski sastav: Ekvivalent ugljika (CE): Usvajanje otopine s visokim ugljikom i niskim sadržajem silicija. CE se obično kontrolira između 4,6% i 4,9%. Visoki ugljik može osigurati dovoljno taloženja grafita i generirati dovoljnu snagu ekspanzije; Niska razina silicija može spriječiti pretjerano povećanje eutektičke temperature i spriječiti prekasno širenje grafita. Sadržaj zaostalog magnezija (Mg): ne smije biti previsok, općenito se kontrolira na 0,03% -0,05%. Prevelika visina će povećati tendenciju bijelog lijevanja, spriječiti grafitizaciju i smanjiti ekspanziju. Dobar učinak sferoidizacije: Osigurajte da razina sferoidizacije dosegne 1-2 razine. Samo okrugle grafitne kuglice mogu pružiti dovoljnu i ravnomjernu silu širenja. Što je grafitnih kuglica više i manje, ekspanzija počinje ranije i učinak je bolji. Prikladna temperatura izlijevanja: pod pretpostavkom da se osigura potpuno punjenje, pokušajte smanjiti temperaturu izlijevanja što je više moguće (kao što je 1320 ℃ -1380 ℃). Niskotemperaturno izlijevanje može smanjiti količinu skupljanja tekućine, skratiti vrijeme skrućivanja i omogućiti raniju i učinkovitiju ekspanziju grafitizacije za kompenzaciju skupljanja.

3. Kontrola proizvodnog procesa (jamstvo dinamičke ravnoteže)

Adekvatno zbijanje kalupnog pijeska: Osigurajte da tvrdoća pješčanog kalupa zadovoljava standard (kao što je smolasti pijesak>90, glineni pijesak>85) i jamčite "krutost" kalupa. Točno mjerenje rastaljenog željeza: Osigurajte točnu količinu željeza u paketu tretmana sferoidizacije kako biste osigurali precizan dodatak sredstva za sferoidizaciju i inokulanta, čime se stabilizira učinak sferoidizacije i kemijski sastav. Brzo lijevanje: Izlijte što je prije moguće nakon tretmana sferoidizacije (obično dovršeno unutar 10 minuta nakon "smirenja reakcije") kako biste spriječili pad plodnosti i sferoidizacije. Razumno vrijeme pakiranja: Nakon lijevanja, odljevak mora imati dovoljno vremena izolacije u pješčanom kalupu (barem nakon završetka eutektičkog skrućivanja) prije pakiranja i brušenja. Prerano učvršćivanje će izgubiti ograničenje "krutosti" pješčanog kalupa, a odljevci će se deformirati ili čak nabubriti pod djelovanjem sile ekspanzije, što će rezultirati naglim povećanjem rizika od unutarnjeg skupljanja i labavosti.

sažetak

Ukratko, postizanje uravnoteženog skrućivanja nije jedna tehnika, već sustavni koncept koji se provlači kroz cijeli proces projektiranja procesa, kontrole taljenja i upravljanja proizvodnjom. Zahtijeva od proizvođača duboko razumijevanje karakteristika skrućivanja nodularnog željeza i postizanje idealnog učinka "zamjene skupljanja ekspanzijom i balansiranjem krutosti i fleksibilnosti" nizom mjera kao što su odljev visoke krutosti, mali uspon, hladno željezo, niska temperatura lijevanja i visokokvalitetno rastaljeno željezo. U praktičnim primjenama preporučuje se provođenje procesnih eksperimenata i verifikacija sekcija na tipičnim proizvodima kako bi se optimizirali i odredili najprikladniji procesni parametri za specifične proizvodne uvjete.