دانش

ریخته‌گری چدن داکتیل به دلیل استحکام بالا و چقرمگی خوب، نقش مهمی در زمینه تولید مکانیکی ایفا می‌کند. با این حال، عیوب ریخته‌گری مانند "موانعی" در مسیر کیفیت هستند و بسیاری از مدیران ریخته‌گری را با مشکلات زیادی مواجه می‌کنند.

با این حال، ممکن است انتظار نداشته باشید که علل ریشه‌ای هفت نوع نقص رایج در تولید ریخته‌گری چدن نشکن، همگی ارتباط نزدیکی با انتخاب و استفاده از عوامل کروی‌کننده داشته باشند. درک ارتباط ذاتی بین عوامل کروی‌کننده و نقص‌ها، کلید بهبود کیفیت ریخته‌گری و کاهش میزان ضایعات است.

عامل کروی کننده با کیفیت بالا

Aغیر طبیعی Gرافیت Sکره‌ها

گردی کره‌های گرافیتی مستقیماً بر عملکرد قطعات ریخته‌گری شده چدن داکتیل تأثیر می‌گذارد. هنگامی که اشکال نامنظمی مانند توده یا بچه قورباغه (یعنی کره‌های گرافیتی غیرطبیعی) ایجاد شود، خواص مکانیکی قطعات ریخته‌گری به طور قابل توجهی کاهش می‌یابد. در پشت این امر، مقدار باقیمانده عامل کروی کننده عامل کلیدی است.

اگر منیزیم باقیمانده بیش از حد زیاد باشد، الگوی رشد گرافیت کروی مختل می‌شود و گرافیت بچه قورباغه‌ای شکل احتمالاً تشکیل می‌شود. هنگامی که عناصر نادر خاکی باقیمانده بیش از حد باشد، "لکه‌های خاکستری" - نواحی متمرکز گرافیت تکه‌تکه شده - در آهن مذاب معادل کربن بالا ظاهر می‌شوند. عناصر کروی‌کننده ناکافی یا تیتانیوم و آلومینیوم بیش از حد در آهن مذاب منجر به تشکیل گرافیت کرمی می‌شود. بنابراین، در تولید، مقدار باقیمانده عامل کروی‌کننده باید دقیقاً کنترل شود و ترکیب آهن مذاب باید بر این اساس تنظیم شود تا از وضعیت "زیاد منجر به هرج و مرج و خیلی کم منجر به ضایعات" جلوگیری شود.

 

گرافیت شناور

در قطعات ریخته‌گری شده چدن داکتیل با دیواره ضخیم و ترکیب هایپریوتکتیک، اغلب پس از ریختن، یک ناحیه گرافیت متراکم در بالا ظاهر می‌شود - این همان شناوری گرافیت است. به دلیل چگالی کمتر گرافیت نسبت به آهن مذاب، گرافیت رسوب شده از آهن مذاب هایپریوتکتیک توسط نیروی شناوری به سمت بالا جمع می‌شود و در نتیجه باعث شناوری گرافیت می‌شود.

عامل کروی کننده نیز در اینجا نقش مهمی ایفا می‌کند. افزایش محتوای منیزیم باقیمانده می‌تواند شناوری را کاهش دهد، زیرا منیزیم می‌تواند محتوای کربن یوتکتیک را افزایش داده و ترکیب آهن مذاب را متعادل کند. با این حال، محتوای بیش از حد عناصر کمیاب باقیمانده اثر معکوس خواهد داشت و باعث تشکیل گرافیت ترکیده و تشدید شناوری می‌شود. علاوه بر این، کنترل دمای ریختن و زمان انجماد، همراه با تنظیم عامل کروی کننده، می‌تواند به طور موثر این مشکل را حل کند.

 

Wپنهان کردن Cآستانه Iران Sتراکم

ساختار چدن سفید معمولاً در لایه سطحی یافت می‌شود که در چدن معمولی، خنک شدن سریع است. با این حال، ساختار معکوس چدن سفید برعکس عمل می‌کند - فاز کاربید در مرکز سطح مقطع میانی، نقاط داغ و سایر مناطقی که خنک شدن نسبتاً کند است، متمرکز شده است. این می‌تواند منجر به هسته سخت و شکننده ریخته‌گری شود و پردازش آن را دشوار کند.

 

مقدار اضافی باقیمانده عامل کروی کننده از علل مهم ایجاد دهانه سفید است. عناصر خاکی کمیاب و منیزیم، درجه سرد شدن زیر نقطه انجماد در تشکیل ساختار چدن نشکن را افزایش می‌دهند و اثر "تقویت دهانه سفید" عناصر خاکی کمیاب قوی‌تر از منیزیم است. بنابراین، در تولید قطعات ریخته‌گری با مقطع متوسط، مقدار افزودن عامل کروی کننده باید به شدت کنترل شود تا از ایجاد ساختار سخت و شکننده در هسته جلوگیری شود.

 

 

سوراخ کردن سوزن زیر جلدی

سوراخ‌های ریز زیرسطحی، عیوب تخلخل گازی رایج در ریخته‌گری چدن داکتیل هستند که عمدتاً در زیر سطح ریخته‌گری توزیع می‌شوند. آن‌ها نه تنها بر ظاهر تأثیر می‌گذارند، بلکه ممکن است به نقاط تمرکز تنش تبدیل شوند و استحکام ریخته‌گری را کاهش دهند. این سوراخ‌های ریز عمدتاً حاوی هیدروژن هستند و همچنین مقدار کمی مونوکسید کربن و نیتروژن در آن‌ها مخلوط شده است.

 

وقتی مقدار منیزیم باقیمانده خیلی زیاد باشد، توانایی آهن مذاب در جذب هیدروژن از ماسه سبز افزایش می‌یابد و احتمال تشکیل تخلخل به طور قابل توجهی بالا می‌رود. در همین حال، اگر آهن مذاب پس از کروی شدن مدت زیادی در خاک بماند، گازهایی مانند هیدروژن به سختی خارج می‌شوند و تعداد تخلخل‌ها بیشتر افزایش می‌یابد. در تولید، باید مقدار منیزیم باقیمانده کنترل شود، زمان ماندن آهن مذاب کوتاه شود و نفوذ گازها کاهش یابد.

 

حفره‌های انقباضی و تخلخل

حفره‌های انقباضی و تخلخل، سوراخ‌هایی هستند که در قطعات ریخته‌گری به دلیل تغذیه ناکافی در حین انجماد ایجاد می‌شوند. حفره‌های انقباضی بیشتر در آخرین نقاط داغ منجمد شده یافت می‌شوند، در حالی که تخلخل از سوراخ‌های ریز به هم پیوسته تشکیل شده است که هر دو می‌توانند ظرفیت تحمل بار قطعه ریخته‌گری را تضعیف کنند.

یافته‌های تحقیق نشان می‌دهد که مقدار باقیمانده عناصر کروی‌کننده ارتباط نزدیکی با وقوع حفره‌های انقباضی و تخلخل دارد. هنگامی که مقدار منیزیم و عناصر خاکی کمیاب باقیمانده خیلی زیاد باشد، تمایل به انقباض چدن مذاب افزایش می‌یابد و درجه تخلخل تقریباً با افزایش مقدار عناصر کروی‌کننده تشدید می‌شود. بنابراین، تنها با کنترل منطقی دوز عامل کروی‌کننده و ترکیب آن با طراحی رایزر و سایر اقدامات تغذیه‌ای می‌توان چنین نقص‌هایی را کاهش داد.

 

 

سرباره سیاه

سرباره سیاه بلوکی یا طناب مانند که در قسمت بالای ریخته‌گری (در محل ریختن) ظاهر می‌شود، نه تنها بر ظاهر تأثیر می‌گذارد، بلکه ممکن است منجر به ساختار سست موضعی نیز شود. جزء اصلی سرباره سیاه، سیلیکات منیزیم است که با واکنش MgO و SiO₂ در چدن مذاب تشکیل می‌شود.

کلید کنترل سرباره سیاه در تنظیم میزان منیزیم نهفته است. کاهش میزان منیزیم باقیمانده می‌تواند مقدار MgO تولید شده را کاهش دهد و در نتیجه سیلیکات منیزیم را کاهش دهد؛ و عناصر خاکی کمیاب، به دلیل میل ترکیبی قوی‌شان با اکسیژن، می‌توانند ترجیحاً با اکسیژن واکنش دهند و به طور غیرمستقیم سرباره سیاه را کاهش دهند. در تولید، نسبت منیزیم به عناصر خاکی کمیاب باید متعادل باشد و عملیات جداسازی سرباره از آهن مذاب باید تقویت شود.

 

کروی شدن Rخروج

پسرفت کروی شدن باعث می‌شود گرافیت از حالت کروی به کرمی و پوسته‌ای تبدیل شود و مستقیماً منجر به کاهش عملکرد ریخته‌گری شود. این موضوع ارتباط نزدیکی با عامل کروی کننده دارد: اگر مقدار عناصر کمیاب در عامل کروی کننده کم باشد و مقدار افزودنی کافی نباشد، حفظ اثر کروی شدن دشوار است. در حالی که اگر چدن مذاب پس از کروی شدن خیلی طولانی بماند، مقدار منیزیم باقیمانده کاهش می‌یابد و عناصر گوگرد "بازگشت می‌کنند" که این امر نیز پسرفت را تشدید می‌کند.

برای جلوگیری از کاهش کروی شدن در ریخته‌گری‌ها، یک رویکرد دوگانه ضروری است. از یک طرف، باید عوامل کروی کننده با کیفیت بالا انتخاب شوند تا از میزان و دوز عناصر خاکی کمیاب اطمینان حاصل شود. از طرف دیگر، میزان گوگرد موجود در چدن مذاب اولیه باید کنترل شود. چدن مذاب کم گوگرد می‌تواند مصرف عوامل کروی کننده را کاهش داده و زمان مؤثر کروی شدن را طولانی‌تر کند.

 

خلاصه

 

عامل کروی کننده بدون شک "افزودنی اصلی" در تولید قطعات چدن نشکن است، اما کاربرد آن بیشتر شبیه یک هنر متعادل سازی ظریف است. برای تسلط بهتر بر آن و جلوگیری از مشکلات نقص، کلید اصلی در کنترل دقیق مقدار باقیمانده عامل کروی کننده و ایجاد هماهنگی با تجزیه و تحلیل ترکیب چدن مذاب و تنظیم فرآیند ریخته گری نهفته است.

به یاد داشته باشید، عوامل کروی کننده به هیچ وجه "درمان قطعی" نیستند. تنها با ادغام آنها در یک سیستم تکنولوژیکی دقیق و هماهنگ می‌توان به ریخته‌گری چدن نشکن با کیفیت بالا دست یافت.

 

ویگور بیش از 20 سال تجربه و یک تیم حرفه‌ای در فرآیندهای اصلی ریخته‌گری دارد. در صورت داشتن هرگونه سؤال یا نیاز به توسعه قطعات، لطفاً با ما تماس بگیرید. info@castings-forging.com