دانش

فرآیند ریخته گری پیچیده است و عوامل زیادی می توانند بر کیفیت ریخته گری تأثیر بگذارند. غالباً به دلیل کنترل ضعیف مواد خام، برنامه‌های فرآیند نامعقول، عملیات تولید نامناسب و سیستم‌های مدیریت ناقص، ممکن است نقص‌های کیفی مختلفی مانند تخلخل، سوراخ‌های ماسه، سوراخ‌های سرباره، سرباره‌های باقی‌مانده، حفره‌های انقباض، تخلخل انقباضی، ترک‌خوردگی، ناهمواری و سختی قطعات در قطعات ریخته‌گری رخ دهد. این مقاله عمدتاً علل عیوب معمول ریخته گری را تجزیه و تحلیل می کند و اقدامات کنترل کیفیت را پیشنهاد می کند.

1. تخلخل

ویژگی ها: تخلخل اغلب به صورت سوراخ های صاف در اندازه های مختلف روی سطح و داخل قالب دیده می شود. انواع مختلف تخلخل با توجه به علل و منشأ متفاوتی که دارند به اشکال گوناگونی وجود دارند. انواع متداول عبارتند از تخلخل تهاجمی، تخلخل رسوبی و تخلخل زیر جلدی.

علل تخلخل: دلایل زیادی برای تخلخل وجود دارد، مانند مواد خام مرطوب یا غنی از اکسید، ناخالصی های بیش از حد. ابزار ریختن خشک نشده یا مواد افزودنی قبل از ریختن. رطوبت بیش از حد در ماسه قالب گیری یا استفاده بیش از حد آب در طول حذف الگو و تعمیر قالب. خشک شدن ناکافی هسته ها یا مسدود شدن سوراخ های دریچه هسته؛ دمای ریختن خیلی کم یا سرعت ریختن خیلی سریع و غیره

اقدامات کنترل کیفیت: برای تخلخل تهاجمی، محتوای مواد مولد گاز را در ماسه قالب گیری یا ماسه هسته کنترل کنید تا تولید گاز را کاهش دهید و رطوبت ماسه قالب گیری مرطوب را کاهش دهید. در طول ساخت و تعمیر قالب از آب بیش از حد استفاده نکنید و از خشک شدن هسته اطمینان حاصل کنید. برای تخلخل رسوبی، که اغلب در سطح قطعات ریخته گری در همان دسته یافت می شود، از مواد خام تمیز و خشک اطمینان حاصل کنید و از استفاده از مواد خام با محتوای گاز بالا خودداری کنید. همچنین از خشکی مواد افزودنی اطمینان حاصل کنید. برای تخلخل زیر جلدی، اقدامات شامل افزایش مناسب دمای ریختن، کاهش دوز مواد افزودنی مختلف و به حداقل رساندن زمان ریختن است. افزودن مایه تلقیح باید در 0.4٪ تا 0.6٪ (بر اساس کسر جرمی) کنترل شود، و محتوای Al در تلقیح نباید بیش از 1.5٪ باشد.

2. سوراخ های شن و ماسه و سوراخ های سرباره

ویژگی ها: سوراخ های ماسه سوراخ های کوچکی هستند که با ماسه قالب گیری (هسته ای) در نواحی نقص روی سطح یا داخل مواد پر شده اند. اگر شکل عیب نامنظم و پر از آخال باشد به آن سوراخ سرباره می گویند.

علل سوراخ های ماسه و سوراخ های سرباره: استحکام کم ماسه قالب گیری، استحکام ناکافی قالب و هسته، آسیب موضعی به قالب در هنگام بسته شدن جعبه، سیستم ریختن نامعقول، جهت نادرست دروازه داخلی، مایع فلزی که به قالب آسیب می رساند. ماسه سست باقیمانده در حفره یا دروازه قالب قبل از بستن قالب تمیز نشده است.

اقدامات کنترل کیفی سوراخ های شن و ماسه: ابتدا استحکام و استحکام ماسه قالب گیری و قالب را افزایش دهید و برای جلوگیری از شست و شوی ماسه، سوراخ های روی هسته را کاهش دهید. ثانیاً قبل از بستن قالب، ماسه شل را روی حفره و سطح هسته قالب تمیز کرده و در اسرع وقت بریزید. سوم، یک توالی ریختن علمی و مؤثر طراحی کنید تا به شدت از شسته شدن بیش از حد دیواره قالب توسط فلز مذاب جلوگیری کنید. اقدامات کنترل کیفی برای سوراخ‌های سرباره: ابتدا از اکسید شدن آهن مذاب جلوگیری کنید، میزان افزودن ماده تلقیح‌کننده و اصلاح‌کننده را به شدت کنترل کنید و هنگام استفاده از تلقیح درون جریان برای آهن داکتیل مراقب باشید. دوم، یک توالی ریختن علمی و مؤثر طراحی کنید، صفحه‌های فیلتر را در حین ریختن نصب کنید و ظرفیت مسدود کردن سرباره صفحه‌های فیلتر را بهبود بخشید. ریختن نباید قطع شود. سوم، مقدار باقیمانده منیزیم در آهن مذاب برای سرباره ثانویه را به شدت کنترل کنید. محتوای گوگرد را در آهن مذاب اصلی کاهش دهید، دمای پردازش و ریختن را افزایش دهید و به طور مناسب محتوای خاکی کمیاب را در ماده تلقیح افزایش دهید و در عین حال محتوای منیزیم را در مواد کاهش دهید.

3. سرباره باقیمانده

سرباره باقیمانده به عیوب چروکیده متمرکز بر سطح ریخته گری اشاره دارد. سرباره باقیمانده از مواد زیادی تشکیل شده است که اجزای اصلی آن باقیمانده های الگوی EPS و مواد چروکیده نسبتا روشن است. تجزیه و تحلیل علل عیوب باقیمانده: از آنجایی که اجزای اصلی باقیمانده، بقایای الگوهای EPS هستند، از نظر نفوذپذیری، گاز آزاد شده از تجزیه الگوهای EPS بسیار کند خارج می شود، در نتیجه روند تجزیه و ناپدید شدن آن بسیار طولانی است.

اقدامات کنترل کیفیت برای نقص باقیمانده: اول، از نفوذپذیری پوشش خوب و نفوذپذیری شن و ماسه قالب گیری خوب اطمینان حاصل کنید. دوم، دمای ریختن را به طور مناسب افزایش دهید. سوم، فشار منفی را به طور مناسب افزایش دهید. چهارم، به طور مناسب چگالی و فشردگی مواد EPS را کاهش دهید. پنجم، به طور مناسب دامنه ریختن را افزایش دهید.

4. انقباض حفره ها و تخلخل

شرح ویژگی: در بخش های ضخیم تر یا هسته ریخته گری، اغلب به دلیل انجماد، سوراخ هایی با سطح ناهموار ایجاد می شود. برخی از این سوراخ ها ممکن است کریستال های دندریتی داشته باشند. حفره های بزرگتر و متمرکزتر را حفره های انقباض و سوراخ های کوچکتر و پراکنده تر را تخلخل می نامند.

تجزیه و تحلیل علل حفره های انقباض و نقص های تخلخل: هنگامی که فلز مذاب سرد و جامد می شود، انقباض مایع و انقباض انجماد تولید شده در طی این فرآیند بسیار بیشتر از انقباض جامد است. علاوه بر این، آخرین نواحی جامد شده روی سطح ریخته گری اغلب نمی توانند فلز مذاب کافی را دریافت کنند.

اقدامات کنترل کیفیت برای حفره‌های انقباض و نقص‌های تخلخل: اول، ریخته‌گری‌های مختلف ضخامت دیواره‌ها و ترکیبات شیمیایی مربوطه دارند. محتوای منیزیم باید به شدت کنترل شود. دوم، طراحی یک سیستم دروازه ای علمی، کاهش مناسب دمای ریختن، و اطمینان از اینکه تمام قسمت های سطح ریخته گری می تواند به اندازه کافی جبران شود. سوم، به شدت محتوای تلقیح را قبل از کوره کنترل کنید، به طور کلی 0.3٪ تا 0.5٪ بهینه است. چهارم، از اکسید شدن آهن مذاب خودداری کنید.

5. ترک

شرح ویژگی: ترک های سطح ریخته گری معمولاً منحنی هستند. ترک ها به ترک های گرم و ترک های سرد تقسیم می شوند. شکل ترک ترک های داغ نامنظم است و رنگ سطح انتهایی ترک اغلب سیاه تیره با اکسیداسیون آشکار و شکل پرپیچ و خم است. در مقابل، شکل ترک ترک های سرد نسبتا مستقیم و منظم است و اکسیداسیون روی سطح شکستگی ریخته گری نسبتاً ملایم است و درخشندگی فلزی را نشان می دهد.

تجزیه و تحلیل علل ایجاد ترک: هنگامی که ریخته گری سرد و جامد می شود، استرس داخلی ایجاد می شود. هنگامی که تنش از حد تسلیم ماده بیشتر شود، ترک ایجاد می شود.

اقدامات کنترل کیفیت برای جلوگیری از ترک: ابتدا ترکیب شیمیایی آهن مذاب باید به شدت کنترل شود. محتوای گوگرد می تواند بر وقوع "تردی گرم" تأثیر بگذارد. در چدن خاکستری، محتوای گوگرد (w(S)) نباید از 0.11٪ تجاوز کند، اما نباید خیلی کم باشد، زیرا مقدار بسیار کم بر اثر تلقیح تأثیر می گذارد. محتوای فسفر عاملی است که بر بروز «شکنندگی سرد» در ریخته‌گری تأثیر می‌گذارد که منجر به ایجاد ترک‌های سرد می‌شود. بنابراین در چدن خاکستری میزان فسفر (w(P)) باید کمتر از 0.13 درصد باشد. دوم، برای جلوگیری از گرمای بیش از حد موضعی، میزان خنک شدن قسمت های مختلف ریخته گری را کنترل کنید. سوم اینکه بعد از ریختن قالب را خیلی زود باز نکنید. قالب را فقط زمانی می توان باز کرد که دمای قالب درون قالب کمتر از 550 درجه سانتی گراد باشد. چهارم، سعی کنید ساختار ریخته گری را تغییر دهید تا از تمرکز استرس جلوگیری شود.

6. سختی ناسازگار

توصیف پدیده سختی ناسازگار: پس از پردازش، سطح ریخته‌گری‌ها غالباً تقعر و تحدب میکروسکوپی را نشان می‌دهد و ممکن است در برخی مناطق نقاط سخت وجود داشته باشد. با توجه به تفاوت قابل توجه در سختی سطحی قطعات ریخته گری، سختی نقاط سخت ممکن است از حد استاندارد فراتر رود.

اقدامات کنترل کیفیت برای جلوگیری از سختی ناسازگار: ابتدا دمای ریختن آهن مذاب را افزایش دهید. دوم، به شدت کنترل مقدار اضافه شده از تلقیح. سوم، استفاده از فولاد آلیاژی را به شدت ممنوع کنید. چهارم، طراحی سیستم دروازه باید علمی باشد تا از خنک شدن یکنواخت قطعات ریخته گری اطمینان حاصل شود.

7. کروی شدن ناقص و کروی شدن ضعیف

ویژگی های کروی شدن ناقص و کروی شدن ضعیف: پس از اکسیداسیون، سطح شکستگی ریخته گری به رنگ سیاه مایل به خاکستری به نظر می رسد، با کاهش خواص مکانیکی و کاهش قابل توجهی در محتوای منیزیم باقی مانده در ریخته گری. این پدیده کروی شدن ناقص است. اگر سطح شکستگی ریخته‌گری خاکستری نقره‌ای با لکه‌های سیاه نسبتاً پراکنده به نظر می‌رسد، و با بررسی متالوگرافی، بخش کوچکی از گرافیت به صورت پوسته‌دار یا ورمی‌کولار است، این پدیده کروی شدن ضعیف است.

اقدامات کنترل کیفی برای کروی شدن ناقص و کروی سازی ضعیف: اول، نسبت افزودن عامل کروی سازی را که مستقیماً با محتوای گوگرد آهن مذاب و محتوای منیزیم عامل کروی کننده مرتبط است، به شدت کنترل کنید. دوم، به طور مناسب زمان درمان کروی را برای اطمینان از زمان واکنش شیمیایی کافی بین عامل کروی و آهن مذاب، به طور کلی در محدوده 75 تا 95 ثانیه افزایش دهید. سوم، تلاش برای انجام عملیات گوگرد زدایی برای کاهش موثر محتوای گوگرد آهن مذاب اصلی. چهارم، محتوای عناصر ضد کروی در آهن خام (مانند آرسنیک، سرب، تیتانیوم، بیسموت، آلومینیوم و غیره) را به شدت کنترل کنید. پنجم، جلوگیری از اکسیداسیون آهن مذاب، و حفظ دمای مناسب هنگام پردازش آهن شکل پذیر، انتخاب ترکیب شیمیایی عامل کروی بر اساس دمای آهن مذاب. ششم، برای ریخته‌گری‌های با مقاطع بزرگ، سعی کنید تا حد امکان محتوای خاکی کمیاب را کاهش دهید و در صورت لزوم مقدار کمی آنتیموان اضافه کنید تا اثر خاکی کمیاب بر اعوجاج گرافیت کروی خنثی شود. نتیجه گیری

ریخته‌گری یکی از روش‌های اصلی به‌دست‌آوردن بلنک‌های محصولات مکانیکی و یک فرآیند اساسی مهم در صنعت ماشین‌آلات است. نرخ صلاحیت قطعات ریخته گری و نرخ تعمیر قطعات ریخته گری معیوب، تنگناهایی هستند که توسعه صنعت ریخته گری چین را محدود می کنند. از این رو، تجزیه و تحلیل و بررسی علل عیب‌های رایج ریخته‌گری و پیشنهاد اقدامات کنترل کیفی برای جلوگیری از عیوب، برای ارتقای کیفیت محصول شرکت‌های ریخته‌گری و ارتقای سطح مکانیزاسیون کشورمان از اهمیت بالایی برخوردار است.

ویگر یک متخصص بازیگری است. اگر هر گونه سؤال یا سؤالی می توانیم کمک کنیم، لطفاً با ما تماس بگیرید info@castings-forging.com