Sposoby rozwiązywania specjalnych problemów dużych odlewów z żeliwa sferoidalnego

Istnieje wiele rodzajów dużych części z żeliwa sferoidalnego, takich jak: duży blok silnika wysokoprężnego, duża piasta koła, duża pokrywa końcowa młyna kulowego, klepka chłodząca wielkiego pieca, duża rama walcowni, duży szablon wtryskarki, duże gniazdo łożyska turbiny parowej, piasty koła w urządzeniach energetyki wiatrowej oraz Podstawy i zbiorniki na żużel w urządzeniach energetyki jądrowej itp. Oprócz właściwości mechanicznych określonych w normach, elementy te mają również pewne specjalne wymagania eksploatacyjne, takie jak udarność w niskich temperaturach wymagana dla energetyki wiatrowej odlewy i wiele dodatkowych specjalnych norm odbioru dla zbiorników żużla jądrowego. Dlatego produkcja tych odlewów musi być z góry dokładnie rozważona.

1) Pierwszą rzeczą do rozważenia jest uzyskanie solidnego, gęstego i odpowiedniego rozmiaru odlewu

Techniczny proces wytwarzania dużych elementów z żeliwa sferoidalnego jest w zasadzie taki sam jak w przypadku elementów z żeliwa szarego, o ile dobór skali i konstrukcja kolby są nieznacznie zmodyfikowane zgodnie z charakterystyką odlewu z grafitu sferoidalnego żelazo.

2) Po drugie, należy wykonać odpowiednią pracę dla wspólnych cech dużych odlewów z żeliwa sferoidalnego

Wspólną cechą wielkogabarytowych odlewów z żeliwa sferoidalnego jest to, że są one niezwykle ciężkie. Większość z nich wymaga matrycy ferrytowej, właściwości mechaniczne muszą spełniać standardowe dane, a czasami dodaje się wymagania dotyczące odporności na uderzenia w niskich temperaturach.

Szczególne problemy w produkcji dużych odlewów z żeliwa sferoidalnego

Ze względu na powolne tempo chłodzenia wielkoskalowych części z żeliwa sferoidalnego, okres krzepnięcia eutektyki trwa nawet kilka godzin. W tym okresie powstanie główna struktura żeliwa sferoidalnego. W związku z tym pojawia się szereg problemów charakterystycznych dla dużych części z żeliwa sferoidalnego lub dużych części z żeliwa sferoidalnego. ：Mała ilość atramentu sferoidalnego, duża średnica atramentu sferoidalnego, zniekształcenie atramentu sferoidalnego, pływanie grafitu, segregacja składu chemicznego, węgliki międzykrystaliczne i gruboziarnisty grafit (gruby grafit) itp. Problemy te od dawna przyciągają uwagę. Chociaż mechanizm formowania nie jest ujednolicony, podjęto wstępne działania w celu rozwiązania konkretnych problemów.

Kolejnym ważnym pytaniem jest, jak spełnić i rozwiązać wymagania dotyczące udarności w niskich temperaturach? Zbiegiem problemu jest to, że kierunki i środki rozwiązania tych dwóch problemów są mniej więcej takie same.

Sposoby rozwiązywania unikalnych problemów dużych odlewów z żeliwa sferoidalnego

1) Zintensyfikowane chłodzenie w celu przyspieszenia krzepnięcia

Istnieją dwie ogólnie przyjęte teorie dotyczące przyczyny rozdrobnienia grafitu: jedna jest spowodowana kruszeniem grafitu sferoidalnego; drugim jest to, że stabilność powłoki austenitu jest zmniejszona z powodu przepływu ciepła lub segregacji pewnych pierwiastków stopowych, zwłaszcza Ce i La. Powoduje zmianę i kształtowanie wzoru wzrostu sferoidalnego atramentu. Bez względu na teorię czy teorię, jest pewne, że zbyt długi czas krzepnięcia (tj. powolne chłodzenie) w stadium eutektycznym jest bezpośrednim i obiektywnym czynnikiem powstawania rozdrobnionego grafitu. Dlatego bez względu na przyjętą metodę, o ile czas etapu krzepnięcia można skrócić, można skutecznie zapobiegać pojawieniu się rozdrobnionego grafitu.

W literaturze wskazuje się również, że istnieje krytyczna szybkość chłodzenia (0.8 ℃/min) dla zniekształcenia sferoidalnego atramentu. Odkształcenie grafitu jest czasami procesem nagłym, więc przyspieszenie stygnięcia, skrócenie czasu krzepnięcia, a zwłaszcza skrócenie czasu krzepnięcia etapu eutektycznego, znajdują sposoby na skrócenie etapu krzepnięcia eutektyki do mniej niż 2 h, co ma znaczący wpływ. Wokół tej zasady jest wiele środków: wymuszone chłodzenie; piasek wiszący typu metalowego; użycie zimnego żelaza i tak dalej.

Wysoka przewodność cieplna zimnego żelaza, zwłaszcza duża zdolność magazynowania ciepła, jest powszechnie uważana za potężny środek, który można zastosować. Przewodność cieplna grafitu jest wyższa niż schłodzonego żelaza montowanego na piasku (odpowiednio 45 W/m•℃ i 17 W/m•℃), ale jego zdolność magazynowania ciepła jest niższa niż schłodzonego żelaza. W przypadku wymuszonego chłodzenia do porównania stosuje się grafit. odpowiedni. W przypadku dużych lub bardzo dużych odlewów z żeliwa sferoidalnego, wymuszone chłodzenie jest nadal skutecznym środkiem. Ogólnie rzecz biorąc, można stosować urządzenia chłodzone powietrzem, mgłą lub wodą, a nawet chłodzenie ciekłym azotem może być stosowane w celu przyspieszenia tempa krzepnięcia odlewów. Dane pokazują, że gdy zestala się odlew z żeliwa sferoidalnego klasy 20 ton, efekt przenoszenia ciepła jest następujący: absorpcja ciepła typu metalu wynosi 58%, grafit i forma piaskowa (część rdzenia) absorpcja ciepła wynosi 3.5%, a forma piaskowa i inne urządzenia częściowo pochłaniają ciepło. Ciepło stanowiło 3.5%, a przewodzenie ciepła chłodzonego wodą 3.5%. Widać, że metalowa forma może przewodzić ponad 50% ciepła odlewu, podczas gdy część rdzeniowa przekazuje niewiele ciepła. Oczywiście konieczne jest wymuszone chłodzenie.

2) Popraw technologię procesu

(1) Ostrożnie wybierz surowce

Aby produkować wysokiej jakości części z żeliwa sferoidalnego na dużą skalę, warto wybrać dowolny wsad do pieca. Elementy interferencyjne surowców powinny być jak najmniejsze. Szczególną uwagę należy zwrócić na źródło surówki, rodzaj złomu stalowego oraz dobór nawęglaczy.

(2) Projektowanie składu chemicznego

CE nie powinno być zbyt wysokie (4.2%~4.3%), jeżeli w(C) wynosi 3.6%~3.7%, w(Si) musi wynosić zaledwie 1.8%~2.0%; ponadto, w(Mn)<0.3%, w(P) iw(S) również powinny być ściśle ograniczone. Z wyjątkiem szczególnych okoliczności, stopy generalnie nie są używane, dlatego złom stalowy musi być ściśle dobierany.

Należy osiągnąć niski w(Si), w przeciwnym razie łatwo pojawi się rozdrobniony grafit, a wydajność w niskich temperaturach nie spełni wymagań. Problem leży w niskim w(Si) lub niskim w(Si) i problemach, które się pojawiają. Skład 100-tonowych zbiorników na wypalone paliwo w Japonii wynosi: w(C) 3.6%, w(Si) 2.01%, w(Mn) 0.27%, w(P) 0.025%, w(S) 0.004%, w( Ni) 0.78%, w (Mg) 0.065%.

(3) Wybierz wytapianie dwustronne

Wytapianie dupleksowe może dać pełną grę silnej zdolności zarodkowania żeliwiaka stopionego żelaza i wysokiej sprawności cieplnej pieca elektrycznego. Stopione żelazo musi być rozładowywane w wysokiej temperaturze, a S można usunąć, jeśli to możliwe, a czas w piecu elektrycznym nie powinien być zbyt długi. Temperatura sferoidyzacji jest określana w zależności od sytuacji i nie może być zbyt wysoka ani zbyt niska.

Autor zaleca, aby nie stosować metody płukania do sferoidyzacji dużych kawałków, ponieważ trwa to zbyt długo. Przynajmniej użyj metody okrywania, najlepiej metody specjalnej lub metody karmienia jedwabiem. Jedwab podawany jest w ustalonym miejscu, a nawet może być podawany razem z urodzajnym jedwabiem. Nie używaj powszechnie stosowanych środków sferoidyzujących. Najlepiej jest mieszać środki sferoidyzujące ciężkie ziem rzadkich i środki sferoidyzujące lekkie ziem rzadkich. Jeśli stosuje się środek sferoidyzujący, w (Mg) 6% iw (RE) 1.0% do 1.5% są wystarczające; jeśli surówka jest stosunkowo czysta, dopuszczalne jest również w(RE) 0.5% do 1.0%. Jeśli stosuje się metodę podawania drutu, można użyć środka sferoidyzującego o wysokiej zawartości w (Mg), ale w (RE) powinno być niskie, z niewielką ilością Ca.

Temperatura nalewania powinna być odpowiednia (1300～1350 ℃), niezbyt wysoka, w przeciwnym razie skurcz cieczy będzie zbyt duży; zaleca się stosowanie rozproszonego kanału wewnętrznego do odlewania ze średnią prędkością i stosowanie form o dużej sztywności, aby w pełni wykorzystać ekspansję grafityzacji do samodzielnego podawania żeliwa sferoidalnego. , Aby zmniejszyć obciążenie pionu i zapewnić wewnętrzną zwartość odlewu.

(4) Zwróć uwagę na problem ciąży

Inokulacja jest jednym z najważniejszych środków technologicznych. Tylko przez rozwiązanie tego problemu można bezproblemowo zapewnić niską zawartość w (Si) i zapewnić wydajność w niskich temperaturach. Problem zaszczepiania to nic innego jak dobór modyfikatorów i metody leczenia zaszczepiania. Możesz wybrać modyfikator o długim czasie zaszczepiania, taki jak środek zawierający Ba (środek zawierający Sr jest bardziej skuteczny w przypadku żeliwa szarego i niższej zawartości Ca), modyfikator zawierający grafit lub odpowiednią mieszankę RESiFe w modyfikatorze .

Obecnie wiele firm ma samodzielnie wykonane modyfikatory i myślę, że kierują się tą zasadą. Krótko mówiąc, inkubacja „musi być opóźniona, ale natychmiastowa”, nie tylko efekt jest dobry, ale dawkę można znacznie zmniejszyć. Stara metoda, taka jak krycie podczas zabiegu, ma bardzo słaby efekt, ale w(Si) jest obniżona. Problem w tym, że jeśli w (Si) ma być niskie, a efekt dobry, to jedynym wyjściem jest zmiana metody. Fakty wykazały, że osiągalne jest 2.0% w (Si), a oznaką sukcesu jest to, że grafit powinien być mniejszy i większy. Jeśli jest mniejszy, szybkość sferoidyzacji będzie wyższa. Jeśli jest mniejszy, cementyt nie zostanie wyprodukowany. Jeśli jest mniejszy, stopień segregacji będzie lżejszy. W przypadku dużych części, jeśli liczba kulek grafitowych wynosi 200 sztuk/mm2 lub więcej, a rozmiar wynosi 5-6, szybkość sferoidyzacji i ilość ferrytu nie będą oczywiście problemem. Jednym słowem, główną metodą walki z grafitem i dążenia do mniejszego i większego grafitu jest zaszczepienie. W(Si) jest niski i nie ma wolnego cementytu, plastyczność i udarność w temperaturze pokojowej i niskiej temperaturze są łatwe do przejścia. W przypadku dużych odlewów łatwo jest przeprowadzić duży proces zaszczepiania w kubku do nalewania i umieścić blok do zaszczepiania w rynnie. Problem polega na tym, że musi istnieć poprawna koncepcja.

(5) Wykorzystanie stopów i pierwiastków śladowych

Jedynym pierwiastkiem stopowym, który można rozważyć do zastosowania w bardzo dużych odlewach z żeliwa sferoidalnego, jest Ni, ze względu na jego unikalny efekt. Z technicznego punktu widzenia, w(Ni)<1% jest korzystne, ale to, czy jest stosowane, czy nie, zależy od konkretnych okoliczności i względów ekonomicznych.

Mikroelementy mają dojrzałe doświadczenie w stosowaniu w dużych przedmiotach to Bi i Sb. Uważa się, że dodanie w(Bi) 0.008%～0.010%, tak aby stosunek w(RE)/w(Bi)=1.4～1.5 w celu zwiększenia liczby kulek, korzystnie wpływa na zmniejszenie ryzyka rozdrobnienia grafitu. Sb może być również stosowany w grubych i nieporęcznych częściach. Niektórzy uważają, że zwiększy ilość perlitu, ale niektórzy używają go w ferrytycznym żeliwie sferoidalnym. Może być problem z ilością, a ilość 50 ppm nie powinna stanowić problemu. Profesor Zhou Jiyang zauważył kiedyś, że użycie w(Sb) 0.005%～0.007% może również zahamować szkodliwe skutki nadmiernej ilości Ti i RE w stopionym żelazie.

Chociaż opinie przemysłu na temat roli i mechanizmu dodawania Bi i Sb wciąż nie są ujednolicone, osiągnięto konsensus w sprawie dodawania Ni.

(6) Rola obróbki wstępnej jest krytyczna

Obróbka wstępna roztworu podstawowego żeliwa sferoidalnego środkiem do obróbki wstępnej grafitu przed sferoidyzacją ma pozytywny wpływ na poprawę i stabilizację jakości odlewów [3]. Metody jak poniżej: 

Po dostosowaniu składu [obróbka wstępna zwiększy w(C) o 0.2%] → de-S → powrót do pieca elektrycznego → dodaj 0.2% do 0.25% środka do obróbki wstępnej po dodaniu 1/4 objętości → powrót do pieca elektrycznego i następnie lekko zwiększ temperaturę do 1 ～470 1 ℃ → obróbka sferoidyzująca → obróbka zaszczepiająca (dostępne Ultraseed) → nalewanie.

(7) Zastosowanie środka przeciwkraterowego QKS

Wynalazca uważa, że ​​w środku sferoidalnej farby znajduje się obcy wtręt o wielkości 1 μm, tworzący dwuwarstwowy rdzeń; warstwa wewnętrzna to MgS, CaS (0.5 μm), a warstwa zewnętrzna to MgO, SiO i krzemian. Dlatego też wynalazca dodał pewną ilość O i S do modyfikatora, aby połączyć się z metalowymi pierwiastkami w modyfikatorze, aby wytworzyć więcej siarczków i tlenków, tworząc w ten sposób więcej rdzeni grafitowych, co daje modyfikator żelazokrzemowy Ca, Ce i S, O. Modyfikator ten może znacząco zwiększyć liczbę kulek grafitu, wytrąca się w późnym stadium krystalizacji, a późniejszy okres ekspansji grafityzacji może skutecznie skompensować skurcz w późnym stadium krzepnięcia. W szczególności jest bardziej skuteczny w przypadku porowatości skurczowej lokalnych gorących połączeń [4]. Eksperyment wykazał: dla schodkowego bloku testowego 5-40 mm, gdy stosuje się SrSiFe, kulki grafitowe są redukowane z 300/mm2 do 150/mm2; w przypadku użycia środka Ca-Ce-OS ilość kulek grafitu nie ma wpływu na grubość ścianki. W porównaniu z BaSiFe i 75SiFe. Defekt skurczu na gorących złączach bloku do próby krzyżowej pokazuje, że na gorących złączach przekroju poprzecznego z modyfikatorem zawierającym Ba i Sr występują otwory skurczowe, podczas gdy środek Ca-Ce-OS nie.

Proszę zachować źródło i adres tego artykułu do przedruku: Sposoby rozwiązywania specjalnych problemów dużych odlewów z żeliwa sferoidalnego 

Minghe Casting Company zajmuje się produkcją i dostarczaniem wysokiej jakości i wysokiej jakości części odlewniczych (zakres części odlewanych z metalu obejmuje głównie) Cienkościenne odlewanie ciśnieniowe,Odlewanie pod ciśnieniem z komory gorącej,Odlewanie matrycowe w zimnej komorze), Usługa okrągła (usługa odlewania ciśnieniowego,Obróbka CNC,Produkcja form, Obróbka powierzchni). Wszelkie niestandardowe odlewanie ciśnieniowe z aluminium, odlewanie ciśnieniowe magnezu lub znalu / cynku oraz inne wymagania dotyczące odlewów są mile widziane, aby się z nami skontaktować.

Pod kontrolą ISO9001 i TS 16949, wszystkie procesy są przeprowadzane przez setki zaawansowanych maszyn do odlewania ciśnieniowego, maszyn 5-osiowych i innych urządzeń, od blasterów po pralki Ultra Sonic. Minghe ma nie tylko zaawansowany sprzęt, ale także profesjonalny zespół doświadczonych inżynierów, operatorów i inspektorów, aby zrealizować projekt klienta.

Producent kontraktowy odlewów ciśnieniowych. Możliwości obejmują odlewanie ciśnieniowe aluminium w zimnej komorze od 0.15 funta. do 6 funtów, szybka zmiana konfiguracji i obróbka. Usługi o wartości dodanej obejmują polerowanie, wibrowanie, gratowanie, śrutowanie, malowanie, powlekanie, powlekanie, montaż i oprzyrządowanie. Obrabiane materiały obejmują stopy takie jak 360, 380, 383 i 413.

Pomoc w projektowaniu odlewów cynkowych/równoległe usługi inżynieryjne. Zleceniodawca precyzyjnych odlewów cynkowych. Można wytwarzać miniaturowe odlewy, odlewy ciśnieniowe wysokociśnieniowe, odlewy wielopłytkowe, konwencjonalne odlewy formowe, odlewy jednostkowe i niezależne oraz odlewy z uszczelnieniem gniazdowym. Odlewy mogą być produkowane w długościach i szerokościach do 24 cali z tolerancją +/- 0.0005 cala.  

Certyfikowany ISO 9001: 2015 producent odlewanego magnezu, Możliwości obejmują odlewanie ciśnieniowe magnezu do 200 ton gorącej komory i 3000 ton zimnej komory, projektowanie oprzyrządowania, polerowanie, formowanie, obróbka skrawaniem, malowanie proszkowe i płynne, pełna kontrola jakości z możliwościami CMM , montaż, pakowanie i dostawa.

Certyfikat ITAF16949. Dodatkowa usługa odlewania obejmuje casting inwestycyjny,odlewanie piaskowe,Odlewanie grawitacyjne, Utracone odlewanie pianki,Odlewanie odśrodkowe,Odlewanie próżniowe,Trwałe odlewanie form,.Możliwości obejmują EDI, pomoc inżynierską, modelowanie bryłowe i przetwarzanie wtórne.

Przemysł odlewniczy Części Studia przypadków dla: samochodów, rowerów, samolotów, instrumentów muzycznych, jednostek pływających, urządzeń optycznych, czujników, modeli, urządzeń elektronicznych, obudów, zegarów, maszyn, silników, mebli, biżuterii, przyrządów, telekomunikacji, oświetlenia, urządzeń medycznych, urządzeń fotograficznych, Roboty, rzeźby, sprzęt dźwiękowy, sprzęt sportowy, narzędzia, zabawki i inne. 

W czym możemy Ci pomóc dalej?

∇ Przejdź do strony głównej dla Odlewanie ciśnieniowe Chiny

By Producent odlewów ciśnieniowych Minghe |Kategorie: Przydatne artykuły |Materiał tagi: Odlewanie aluminium, Odlew cynkowy, Odlewanie magnezu, Casting tytanu, Odlewanie ze stali nierdzewnej, Odlew mosiężny,Odlew z brązu,Przesyłanie wideo,Historia firmy,Odlew aluminiowy |Komentarze wyłączone