Ciri -ciri dan Langkah Pencegahan Pemendakan Pori Dalam Besi Cast Kelabu

1. Ciri -ciri pemendakan liang dalam besi tuang kelabu

Keliangan pemendakan dalam bahagian besi besi kelabu adalah kecacatan pemutus yang biasa dan spesifik. Ia terutamanya disebabkan oleh penurunan tajam dalam kelarutan gas (terutamanya hidrogen dan nitrogen) yang dibubarkan dalam besi cair semasa proses penyejukan dan pemejalan, yang tidak dapat dikeluarkan sepenuhnya dan mendakan dalam bentuk buih dan tetap di dalam pemutus. Ciri -ciri utama liang -liang yang dicetuskan adalah seperti berikut:

a. Ciri -ciri lokasi: Kebanyakan yang berlaku di bintik -bintik panas, bahagian tebal dan besar, atau kawasan teras pemejalan akhir casting: Kawasan ini mempunyai kadar pemejalan yang perlahan, memberikan masa yang lebih mencukupi untuk evolusi gas, pengumpulan, dan pertumbuhan. Selalunya di dalam pemutus (jauh dari permukaan): walaupun kadang -kadang dekat dengan permukaan, ia biasanya terletak di kawasan dalaman atau pusat ketebalan dinding pemutus, tidak seperti liang subkutaneus yang rapat dengan kulit. Biasanya menjauhkan diri dari sistem gating dan penaik: kerana kawasan riser gating menguatkan kemudian dan mempunyai tekanan yang lebih rendah, gas lebih cenderung untuk berhijrah dan melarikan diri ke kawasan ini. Liang -liang pemendakan lebih cenderung untuk membentuk pada nod panas terpencil yang jauh dari "saluran ekzos" ini.

b. Ciri -ciri Bentuk dan Saiz: Bentuk: Lubang -lubang kecil yang kebanyakannya bulat, elips, atau berbentuk air mata. Jika beberapa gelembung berkumpul di bahagian depan pemejalan dan tumbuh di sepanjang dendrit, mereka juga boleh membentuk cacing seperti, tadpole seperti, atau bentuk tidak teratur yang diedarkan di sepanjang sempadan bijian. Saiz: Biasanya agak kecil, dengan jarak diameter sekitar 0.5mm hingga 3mm. Tetapi ia juga mungkin lebih besar, terutamanya di bahagian tebal dan besar. Dinding dalaman: licin, bersih, dan berkilat (seperti cermin), yang merupakan salah satu ciri yang paling tipikal dari liang -liang yang dicetuskan. Kerana gelembung dibentuk di dalam besi cair, dinding mereka bersentuhan langsung dengan logam cecair tanpa pengoksidaan atau pencemaran.

c. Ciri -ciri pengedaran: Pengagihan terkelupas atau kecil dikelompokkan: boleh muncul secara individu, tetapi lebih kerap, beberapa atau lebih stomata berkumpul bersama untuk membentuk kelompok kecil tempatan. Mereka biasanya tidak tersebar atau diedarkan secara merata (yang berlaku apabila kandungan gas terlarut sangat tinggi). Bertaburan tetapi agak tertumpu di lokasi: Di dalam keratan rentas yang tebal dan besar atau kawasan tempat panas, mungkin terdapat beberapa titik liang gas yang bertaburan.

d. Ciri -ciri tersendiri dari liang -liang lain: Perbezaan dari liang -liang invasif: liang -liang invasif biasanya lebih besar dan lebih tidak teratur, dengan dinding dalaman kasar dan teroksida, dan mungkin mengandungi sanga (kerana gas berasal dari sumber luaran seperti kelembapan pasir, penguraian cat, dan lain -lain, dan pencerobohan gas mungkin membawa slag). Liang -liang invasif sering terletak di permukaan atas casting atau berhampiran permukaan rongga acuan/teras pasir. Perbezaan dari liang subkutan: liang subkutaneus terletak di bawah permukaan pemutus (1-3mm) dan dibentuk jarum atau memanjang, kadang-kadang hanya ditemui selepas pemprosesan atau pembersihan. Pembentukan liang subkutaneus sering berkaitan dengan tindak balas kimia pada permukaan besi cair (seperti Feo+C -> Fe+Co), dan pengoksidaan juga boleh berlaku di dinding dalaman. Perbezaan dari liang reaktif: liang reaktif (seperti liang CO yang dihasilkan oleh tindak balas oksigen karbon) biasanya mempunyai warna teroksida (biru atau gelap) di dinding dalaman, dengan bentuk yang lebih tidak teratur, dan sering disertai dengan sanga atau kemasukan.

e. Ciri -ciri yang berkaitan dengan sebab -sebab pembentukan: Berkaitan dengan kandungan gas asal besi cair: besi cair dengan kandungan hidrogen dan nitrogen yang tinggi lebih cenderung untuk menghasilkan liang pemendakan. Berkaitan dengan kelajuan pemejalan: kawasan penyejukan yang lebih tebal dan lebih perlahan mempunyai risiko yang lebih tinggi. Berkaitan dengan rawatan besi cair: penggunaan bahan -bahan relau yang lembap, berkarat, dan berminyak, inokulan/spheroidizer lembap, pengadukan yang berlebihan, dan suhu overheating yang tinggi dari besi cair (peningkatan sedutan) dapat meningkatkan kecenderungan untuk liang hujan. Ringkasan Poin Pengenalpastian Utama: Lokasi: Ketebalan Pemutus, Keratan Rentas Besar, Tempat Panas, dan Teras. Bentuk: terutamanya bulat/bujur/air mata berbentuk, atau cacing berbentuk. Dinding dalaman: Lancar, bersih, dan berkilat (ciri yang paling penting!). Saiz: Kecil hingga sederhana, biasanya kurang daripada 3mm. Pengagihan: Kelompok terpencil atau kecil, tertumpu di kawasan tempatan. Mengenal pasti ciri -ciri ini adalah penting untuk menentukan jenis keliangan yang tepat, mengesan punca kecacatan (seperti bahan mentah, proses lebur, rawatan inokulasi, menuangkan suhu, reka bentuk pemutus), dan membangunkan langkah pencegahan yang berkesan. Mengukur kandungan gas (terutamanya kandungan hidrogen) besi cair biasanya merupakan langkah pengesahan utama apabila mengesyaki bahawa ia adalah pembentukan liang.

Di manakah gas dari liang -liang precipitating dalam besi tuang kelabu berasal? Gas di liang besi tuang kelabu terutamanya berasal dari gas yang dibubarkan dalam besi cair semasa proses lebur dan mencurahkan. Gas -gas ini mendakan disebabkan oleh penurunan keterlarutan dalam kelarutan semasa penyejukan dan pemejalan besi cair. Mekanisme penjanaan dan pembubarannya melibatkan proses fizikal dan kimia yang kompleks, dengan gas teras menjadi hidrogen (H ₂) dan nitrogen (N ₂), dan sedikit yang mungkin melibatkan karbon monoksida (CO).

Sumber utama dan proses pembubaran gas ini adalah seperti berikut:

a. Mekanisme sumber dan penjanaan gas teras

a. 1. Hidrogen (H ₂) - Sumber utama gas yang berkembang: kelembapan dan minyak dalam bahan relau: bahan relau lembap (besi babi, keluli sekerap, bahan kitar semula), karat (fe ₂ o ∝ · nh ₂ o), minyak atau bahan organik (seperti minyak pemotong) (Hydrocarbons) → MC+(n/2) H ₂ Wap air dalam persekitaran lebur: Kelembapan dalam relau lebur lembap, ladles, alat atau penutup. Atmosfera relau: Atmosfera yang mengandungi h ₂ o yang dihasilkan oleh pembakaran bahan api (seperti gas asli, gas ketuhar kok). Penyerapan kelembapan inokulan/aditif: inokulan atau aloi seperti ferrosilicon dan ferromangan menyerap kelembapan dari udara. Mekanisme pembubaran: Besi boleh membubarkan gas hidrogen apabila ia berada dalam keadaan cecair suhu tinggi. Pada suhu tinggi, kelarutannya agak tinggi (sehingga 5-7 ppm pada 1500 ℃), tetapi semasa pemejalan, kelarutan itu jatuh dengan ketara kepada kira-kira 1/3 ~ 1/2 (hampir tidak larut dalam keadaan pepejal)

a. 2. Nitrogen (N ₂) - sumber penting, terutamanya dalam bahan relau nitrogen yang tinggi. Sumber: Bahan Alloys/Relau yang mengandungi Nitrogen: Keluli Skrap (terutamanya keluli aloi), besi babi yang mengandungi nitrogen, nitrogen dalam karburizer. Nitrogen dalam gas relau: Kira -kira 78% udara adalah n ₂, yang dihirup apabila besi cair terdedah kepada udara atau diaduk dalam relau arka elektrik atau relau induksi. Penguraian pasir/salutan resin: resin furan dan agen pengawetan amina terurai untuk menghasilkan gas yang mengandungi nitrogen (seperti NH3) HCN)。 Mekanisme pembubaran: kelarutan nitrogen dalam besi cair juga meningkat dengan suhu, tetapi terjejas oleh composy. Kelarutan berkurangan semasa pemejalan (kelarutan pepejal sangat rendah).

a. 3. Karbon monoksida (CO) - Sumber sekunder tetapi mungkin terlibat: Karbon (c) dalam besi cair bertindak balas dengan oksigen terlarut (O) atau oksida (seperti FeO): (nota: gelembung CO biasanya membentuk liang reaktif dan bukannya liang hujan yang atipikal, tetapi mungkin wujud bersama di bawah keadaan tertentu).

3. Bagaimana untuk mencegah dan mengawal berlakunya kecacatan liang gas: Strategi Pencegahan: Memotong Sumber Gas+Menggalakkan Melarikan diri

a. Strictly mengawal bahan relau dan persekitaran lebur: bahan relau kering, karat bebas, dan bebas daripada kesan minyak. Keringkan sepenuhnya ladle dan alat (> 800 ℃). Elakkan terlalu panas (> 1500 ℃) dan penebat berpanjangan.

b. Mengoptimumkan rawatan besi cair: inokulant/aloi pra bakar (200 ~ 300 ℃). Gunakan pasir resin nitrogen yang rendah atau pasir pengacuan bertetulang untuk ekzos.

c. Reka bentuk proses dibantu ekzos: Pasang besi sejuk untuk mempercepatkan pemejalan di kawasan tebal dan besar. Munasabah merancang saluran riser dan ekzos untuk memudahkan penghijrahan gas ke arah riser.

d. Sekiranya perlu, lakukan rawatan degassing: memperkenalkan gas lengai (seperti AR) untuk memacu hidrogen, atau menambah ejen degassing (seperti aloi nadir bumi).

Ringkasan: Gas yang menimbulkan liang-liang dalam besi tuang kelabu pada dasarnya adalah h ₂ dan n ₂ dibubarkan semasa proses lebur besi cair, yang berasal dari bahan relau lembap/nitrogen, gas relau, dan operasi yang tidak betul. Semasa pemejalan, supersaturation precipitates disebabkan oleh penurunan kelarutan secara tiba -tiba, dan akhirnya ditangkap oleh dendrit untuk membentuk liang pekeliling yang lancar di dinding dalaman. Mengawal pembubaran gas sumber dan mengoptimumkan proses pemejalan adalah kunci untuk menyembuhkan masalah.