Karakteristike i prevencije mjere pore padavina u sivom livenom željeza

1. Karakteristike pore padavina u sivom livenom gvožđu

Poroznost padavina u dijelovima sive livene željeza zajednička je i specifična oštećenja livenja. Uglavnom je uzrokovan oštrom smanjenjem topljivosti gasova (uglavnom vodika i azota) rastvorenog u rastopljenom željeza tokom postupka hlađenja i učvršćenja, koji se ne može u potpunosti osloboditi i talog u obliku mjehurića i ostati unutar livenja. Glavne karakteristike taloženih pora su sljedeće:

a. Karakteristike lokacije: Uglavnom se pojavljuju u vrućim mjestima, gustim i velikim dijelovima ili osnovnim područjima konačne solifikacije odljevača: Ova područja imaju spornu stopu učvršćenju, pružajući dovoljno vremena za evoluciju plina, akumulaciju i rast. Često unutar livenje (daleko od površine): Iako se ponekad u blizini površine obično nalazi u unutrašnjoj ili središnjem dijelu debljine zidova od livenja, za razliku od potkožnih pora koje se usko pridržavaju kože. Obično se držite podalje od sustava i rizera: jer se područje usporavanja učvršćuje kasnije i ima niži pritisak, plin je vjerovatnije da će migrirati i pobjeći u ta područja. Oborinske pore imaju veću vjerojatnost da će se formirati na izoliranim vrućim čvorovima daleko od ovih "izduvnih kanala".

b. Karakteristike oblika i veličine: oblik: male rupe koje su uglavnom kružne, eliptične ili suze u obliku suze. Ako se višestruki mjehurići okuplja na sprijeda i raste duž dendriti, mogu formirati i crva poput, tadpole poput, ili nepravilne oblike raspoređene duž granica zrna. Veličina: Obično relativno male, s promjerom raspona od oko 0,5 mm do 3 mm. Ali može biti i veći, posebno u debelim i velikim dijelovima. Unutarnji zid: glatka, čista i sjajna (poput ogledala), koja je jedna od najnižih karakteristika taloženih pora. Budući da se mjehurići formiraju unutar rastopljenog željeza, njihovi zidovi dolaze u izravan kontakt sa tečnim metalom bez oksidacije ili kontaminacije.

c. Karakteristike distribucije: izolirana ili mala klasterirana distribucija: može se pojaviti pojedinačno, ali češće, nekoliko ili više stomata okuplja se kako bi se formiralo lokalne male klastere. Obično se ne raspršuju ili ravnomjerno distribuiraju (što je slučaj kada je otopljeni sadržaj plina izuzetno visok). Raštrcen, ali relativno koncentriran na lokaciji: unutar debelog i velikog područja presjeka ili vrućeg mjesta, mogu postojati višestruki raštrkani plinski pori.

d. Razlikovne karakteristike: razlika iz invazivnih pora: invazivne pore su obično veće i nepravilnije, sa hrapavim i oksidiranim unutrašnjim zidovima, a može sadržavati šljake, poput kršenja pijeska, itd. I plinske invazije mogu nositi šljaku). Invazivne pore često se nalaze na gornjoj površini odljevaka ili u blizini površine kalupske šupljine / jezgra pijeska. Razlika iz potkožnih pora: potkožne pore nalaze se ispod površine livenja (1-3 mm) i da li su igla oblikovana ili izdužena, ponekad se otkrivaju samo nakon obrade ili čišćenja. Formiranje potkožnih pora često je povezano sa hemijskim reakcijama na površini rastopljenog željeza (poput feo + c -> fe + co), a oksidacija se takođe mogu pojaviti na unutrašnjem zidu. Razlika od reaktivnih pora: reaktivne pore (poput CO pora proizvedenih ugljičnim kisiknim reakcijama) obično imaju oksidiranu boju (plavu ili tamnu) na unutrašnjem zidu, s nepravilnim oblikom, a često su praćeni šljakom ili uključivanjem.

e. Srodne karakteristike razloga formiranja: usko povezane sa originalnim sadržajem plina od rastopljenog željeza: rastopljeni gvožđe s visokim sadržajem vodonika i dušika vjerovatnije je da će proizvoditi oborinske pore. Usko povezana sa brzinom učvršćenju: deblji i sporije hlađenje imaju veći rizik. Povezano za rastanu željezo: upotreba vlažnih materijala, korodiranih i masne peći, vlažnih inokulanata / sferoidizatora, prekomjerna miješanja i visoke temperature pregrijavanja rastopljenih željeza (povećavaju se usisavanje). Sažetak ključnih identifikacijskih točaka: Lokacija: Debljina livenja, veliki presjek, vruće mjesto i jezgra. Oblik: uglavnom okrugli / ovalni / talni / suzavi oblikovani ili u obliku crva. Unutarnji zid: glatka, čista i sjajna (najvažnija karakteristika!). Veličina: mala do srednje, obično manje od 3 mm. Distribucija: izolirani ili mali klasteri, koncentrirani u lokalnim područjima. Identificiranje ovih značajki je presudno za tačno određivanje vrste poroznosti, praćenje korijenskih uzroka oštećenja (poput sirovina, procesa topljenja, inokulacijskih tretmana, izlijevanja dizajna lijevanja i razvijaju efikasne preventivne mjere. Mjerenje sadržaja plina (posebno sadržaj vodika) rastopnog željeza obično je ključni korak verifikacije prilikom sumnje da je to poravnanje pore.

Odakle dolazi plin iz taniranih pore u sivom liveru? Gas u porama sivog livenog gvožđa uglavnom dolazi iz gasa koji se otopi u rastopljenom željeza tokom postupka topljenja i izlijevanja. Ovi gasovi talog zbog oštrog smanjenja rastvorljivosti tokom hlađenja i učvršćenja rastopljenog željeza. Mehanizam njegove generacije i raspuštanja uključuje složene fizičke i hemijske procese, a jezgreni gasovi su vodonik (h ₂) i azot (n ₂), te malu količinu eventualno u kojima se može uvladati ugljeni monoksid (CO).

Glavni izvori i postupci rastvaranja ovih plinova su sljedeći:

a. Mehanizam izvora i generacije jezgrenog plina

a. 1. Vodonik (h) - glavni izvor evoluiranih gasova: materijali od peći: vlažni materijali (svinjo gvožđe, otpadni čelik, reciklirani materijali (poput rezanja ulja, plastike), 2h ₂ o ₂ c ₘ h ₙ (ugljikovodici) → MC + (N / 2) H ₂ Vodena para u topionom okruženju: Vlaga u vlažnim peći za topljenje, neiskorištene ledenice, alati ili obloge. Atmosfera peći: atmosfera koja sadrži h ₂ o generirana izgaranjem goriva (poput prirodnog plina, koksa pećnica za koks). Apsorpcija vlage i aditiva / aditiva: inokulansi ili legura poput Ferrosilicona i Ferromanganea apsorbiraju vlagu iz zraka. Mehanizam za raspuštanje: željezo može otopiti vodonik plin kada se nalazi u stanju visokog temperature tekućine. Na visokim temperaturama, rastvorljivost je relativno visoka (do 5-7 ppm na 1500 ℃), ali tijekom učvršćivanja, rastvorljivost naglo padne na oko 1/3 ~ 1/2 (gotovo nerastvorljivo u čvrstom stanju)

a. 2 Dušik (n ₂) - važan izvor, posebno u visokim materijalima sa pećima dušika. Izvor: Legure sa nitropov / peći: Staklo čelik (posebno legura čelika), svinjski gvožd koji sadrži azot, azot u rasplinjacima. Dušik u peći plinu: oko 78% zraka nije n ₂, što se udiše kada je rastopljeno željezo izložen zraku ili miješati u električnim lučnim pećima ili indukcijskim pećima. Smjesni pijesak / prevlačenje: hipomiranje furanske smole i amine stvrdnjavaju gasove koji sadrže nitrogen (poput NH3) HCN). Rastvorljivost: rastvaranje dušika u rastopljenom željeza također se povećava, ali utječe na sastav rastopljenog željeza (ugljika i silikona smanjuju dušikovo rastvorljivost). Rastvorljivost se značajno smanjuje tokom učvršćivanja (čvrsta rastvorljivost je izuzetno niska).

a. 3. Ugljični monoksid (CO) - Sekundarni, ali moguće uključen Izvor: ugljik (c) u rastopljenom željeza reagira s otopljenim kisikom (O) ili oksidima (poput feo-a): (kao što je Feo): (kao AS Compubles obično formiraju reaktivne pore, ali mogu koegzistirati pod određenim uslovima).

3 Kako spriječiti i kontrolirati pojavu oštećenja plinskih pore: Sprentiranje strategije: rezanje izvora plina + promocija bijega

a. Strogo kontrolirajte materijal za peći i topiškom okruženju: materijal za peći je suh, hrđa slobodan i bez naftnih mrlja. Potpuno osušite lomljenju i alate (> 800 ℃). Izbjegavajte pretjerano pregrijavanje (> 1500 ℃) i produžena izolacija.

b. Optimizirajte tretman molnu željeza: Inokulans / legura pre peče (200 ~ 300 ℃). Koristite pijesak niske nitrogen ili ojačani pijesak za oblikovanje za ispuh.

c. Procesni dizajn Pomoćni izduvni plin: Ugradite hladno željezo za ubrzanje učvršćenja u debelim i velikim površinama. Razumno dizajnirajte dizajn i ispušni kanal kako biste olakšali migraciju plina prema usponu.

d. Ako je potrebno, izvršite obračun tretman: uvodite inertni plin (poput AR) za pokretanje vodika ili dodavanje agenta za degasiranje (poput retka legure Zemlje).

Sažetak: Gas koji taložava pore od livenog gvožđa u osnovi je h ₂ i n ₂ rastvoren tokom postupka topljenja rastaljenog željeza, porijeklom od peći sa vlažnim / azotom, peći i nepravilnog rada. Tijekom učvršćivanja, nadjatrajcira se zbog naglog smanjenja rastvorljivosti, a na kraju se snima dendriti da formiraju glatke kružne pore na unutrašnjem zidu. Kontrola izvornog raspuštanja plina i optimizacija procesa učvršćenja je ključ za izliječenje problema.