Gumagawa ng 410 hindi kinakalawang na asero na bahagi na may silica sol, tumitimbang ng 205 gramo, na may mga depekto sa ibabaw ng oksihenasyon: mga sanhi at solusyon

Kapag gumagamit ng zircon powder/buhangin bilang layer sa ibabaw, lumilitaw ang mga oxidation point at spot sa paggawa ng 410 stainless steel na bahagi (lalo na ang maliliit na bahagi na tumitimbang ng humigit-kumulang 200 gramo). Paano natin dapat siyasatin ang mga sanhi at bumuo ng mga solusyon. Isa-isa nating pag-aralan ang mga pangunahing konklusyon: ang "point and spot" na oksihenasyon na ito ay kadalasang hindi sanhi ng iisang salik, ngunit sa halip ay resulta ng isang marahas na reaksyon sa pagitan ng lubos na aktibong bakal na likido at lokal na kontaminadong shell interface. Ang pangunahing sanhi ng problema ay higit sa lahat ay nakasalalay sa "kalidad ng shell" at "reaksyon ng interface ng bakal na likidong shell".

1、 Ang mga pangunahing dahilan para sa pagbuo ng mga oxidation spot/spot ay pinag-aaralan, na sinamahan ng mga katangian ng "zircon powder/sand surface layer" at "point oxidation". Ang mga pangunahing dahilan ay niraranggo sa pagkakasunud-sunod ng posibilidad tulad ng sumusunod:

1. Kontaminasyon sa ibabaw na layer ng shell (pangunahing pinaghihinalaan) Zirconia material mismo: Ang mahinang kalidad o mamasa-masa Zirconia powder/buhangin ay maaaring maglaman ng mga dumi gaya ng iron oxide (Fe ₂ O3) at titanium oxide (TiO ₂). Sa mataas na temperatura, ang mga impurities na ito ay magre-react ng kemikal sa mga elemento tulad ng chromium (Cr) at aluminum (Al) sa hindi kinakalawang na asero, na mag-iiwan ng mga localized na marka ng reaksyon (ibig sabihin, mga marka ng oksihenasyon) sa ibabaw ng casting. Polusyon sa panahon ng operasyon: Sa pagawaan ng paggawa ng shell, ang kalawang, alikabok, at mga organikong bagay (tulad ng mga hibla ng guwantes at grasa) ay maaaring ihalo sa panahon ng proseso ng patong sa ibabaw o sanding. Ang mga pollutant na ito ay bubuo ng "weak points" na may mababang melting point o mataas na aktibidad sa lokal pagkatapos ng shell calcination. Katatagan ng silica sol: kung ang silica sol ay may lokal na gel o polusyon, makakaapekto ito sa pagkakapareho ng patong, na magreresulta sa hindi sapat na lokal na lakas o pagpapayaman ng karumihan.

2. Hindi sapat na pag-ihaw ng shell at natitirang kahalumigmigan (pangunahing dahilan): Ang nalalabi sa kahalumigmigan ay isa sa mga pinakakaraniwang dahilan para sa pagbuo ng "mga punto ng oksihenasyon". Kung ang temperatura ng pag-ihaw ng shell ay hindi sapat (<900 ℃) o ang oras ng pagkakabukod ay hindi sapat, magkakaroon ng natitirang kristal na tubig o kemikal na tubig sa malalim na mga layer ng shell (lalo na ang makapal at malalaking shell). Kapag ang mataas na temperatura na tinunaw na bakal ay naturok, ang tubig ay agad na sumingaw, at ang presyon ng singaw ay napakataas, na bumabagsak sa solidified na manipis na shell sa harap ng tinunaw na bakal, na naglalantad sa sariwang tinunaw na bakal sa loob at sumasailalim sa reaksyon ng oksihenasyon na may singaw ng tubig: Fe+H ₂ O → FeO+H ₂, at bumubuo ng mga punto tulad ng mga pitak. Organic carbon residue: Ang hindi kumpletong pag-ihaw ay maaaring humantong sa carbonization ng mga organikong compound sa silica sol at mga ahente ng paglabas ng amag sa halip na kumpletong pagkasunog, na bumubuo ng mga localized na lugar na mayaman sa carbon. Kapag ang tinunaw na bakal ay nakipag-ugnayan sa lugar na ito, babawasan ng carbon ang SiO ₂ sa shell, na gumagawa ng CO gas, na makakasira din sa ibabaw ng tinunaw na bakal at magdudulot ng lokal na oksihenasyon at carburizing.

3. Hindi sapat na proteksyon sa pagtunaw at pagbuhos (pangunahing dahilan) hindi kumpletong deoxidation: Ang Chromium sa 410 na hindi kinakalawang na asero ay madaling kapitan ng oksihenasyon. Kung ang panghuling deoxidation (karaniwan ay gumagamit ng aluminyo) ay hindi sapat, ang dissolved oxygen na nilalaman sa tinunaw na bakal ay magiging mataas, at ito ay malamang na magsama-sama sa ibabaw o pagsamahin sa mga shell reactant sa dulo ng solidification, na bumubuo ng punto tulad ng mga oxide. Hindi sapat na daloy ng proteksyon sa paghahagis: Kahit na may proteksyon ng argon gas, kung ang daloy ng hangin ay masyadong mahina, hindi pantay na nakakalat, o naaabala, ang hangin ay dadalhin pa rin sa casting stream at sprue cup, na nagiging sanhi ng mga droplet ng bakal na tumilamsik at mag-oxidize at pumasok sa mold cavity kasama ang stream, na bumubuo ng mga dispersed oxidation point.

4. Hindi tugma ng mga parameter ng proseso (triggering factor) Hindi tugma sa pagitan ng temperatura ng shell at temperatura ng pagbuhos: Masyadong mababa ang preheating temperature ng shell (tulad ng<600 ℃), habang ang temperatura ng pagbuhos ng tunaw na bakal ay masyadong mataas. Ang pagkakaiba ng temperatura sa pagitan ng dalawa ay masyadong malaki, na magpapatindi sa interface ng pagsabog ng gas at thermal shock, at magbuod ng mga reaksyon ng punto. Overheating ng tinunaw na bakal: Ang sobrang temperatura ng pagkatunaw (tulad ng paglampas sa 1650 ℃) ay magpapatindi sa kemikal na reaktibiti sa pagitan ng tinunaw na bakal at ng shell.

2、 Systematic solution (mula sa emergency hanggang sa root cause) Hakbang 1: On site emergency investigation at handling (kaagad na pagpapatupad)

1. Suriin ang shell baking furnace: i-calibrate ang instrumento sa pagsukat ng temperatura. Siguraduhin na ang temperatura ng pag-ihaw ay ≥ 950 ℃ at ang oras ng paghawak ay ≥ 2 oras (depende sa pagtaas ng kapal ng shell), at suriin ang sirkulasyon ng atmospera ng furnace upang matiyak na ang maubos na gas ay maaaring ma-discharge.

2. Suriin ang mga hilaw na materyales: Kumuha ng bagong batch ng high-purity (chemically pure o first grade) zircon powder/sand para sa comparative testing. Bigyang-pansin ang iron (Fe) at titanium (Ti) na nilalaman nito.

3. Suriin ang kapaligiran sa paggawa ng shell: Linisin ang pagawaan ng paggawa ng shell, tiyaking ang ibabaw na patong ay nakahiwalay sa lugar ng sanding, at maiwasan ang polusyon ng alikabok sa kalawang. Suriin ang silica sol para sa mga particle o gel.

4. Palakasin ang proteksyon sa paghahagis: pansamantalang taasan ang lakas ng proteksyon ng argon gas upang matiyak na ang tasa ng pagbuhos ay ganap na natatakpan ng argon gas sa panahon ng paghahagis.

Hakbang 2: Panandaliang pag-optimize ng proseso (sa loob ng 1-2 linggo)

1. I-optimize ang proseso ng litson: ipatupad ang "step heating roasting": taasan ang insulation time sa 400-600 ℃ stage para payagan ang organikong bagay na ganap na mabulok at mag-evaporate; Panatilihin ang sapat na pagkakabukod sa itaas ng 900 ℃ upang mapaalis ang kemikal na tubig. Para sa mahahalagang sangkap, ibuhos kaagad pagkatapos mag-bake o mag-imbak sa isang mataas na temperatura na hurno (>200 ℃) upang maiwasan ang pagsipsip ng kahalumigmigan.

2. Pagpapalakas ng melt treatment: Mahigpit na huling deoxidation: Bago mag-tap, ipasok ang aluminum wire sa malalim na bahagi ng molten steel para sa final deoxidation, at kontrolin ang natitirang aluminum content sa 0.02% -0.08%. Naaangkop na bawasan ang temperatura ng pagbuhos: Sa saligan ng pagtiyak ng kumpletong pagpuno, bawasan ang temperatura ng pagbuhos mula sa sobrang init (tulad ng 1550 ℃) ng 10-20 ℃ upang mabawasan ang mga thermal reaction.

3. Ayusin ang temperatura ng shell ng amag: paikliin ang pagitan sa pagitan ng shell ng amag na inilabas sa hurno at ibuhos sa pinakamaikling posibleng oras, tinitiyak na ang temperatura sa loob ng shell ng amag ay nasa pagitan ng 800-900 ℃. Ang mga shell ng mataas na temperatura ay maaaring mabawasan ang mga pagkakaiba sa temperatura ng interface at matiyak ang maayos na solidification ng tinunaw na bakal.

Hakbang 3: Pangmatagalang sistematikong kontrol (pangunahing solusyon)

1. Pag-upgrade ng materyal ng shell at proseso: Pagsubok sa pagpapalit ng materyal sa ibabaw ng layer: Kung magpapatuloy ang problema, isaalang-alang ang pagpapalit ng materyal sa ibabaw ng layer ng mas inert fused alumina (Al ₂ O3) o "white corundum". Kahit na ang gastos ay mas mataas, ang reaktibiti na may mataas na chromium steel ay mas mababa. Panimula ng proseso ng sintering ng surface layer: Pagkatapos makumpleto ang paggawa ng surface layer at second layer shell, isang karagdagang low-temperature (800 ℃) sintering ay idinagdag upang palakihin ang surface layer at alisin ang ilang gas emitting substance nang maaga.

2. Pag-upgrade ng sistema ng pagtunaw at pagbuhos: pagpapatupad ng pagtunaw ng proteksyon ng argon: paggamit ng argon gas upang takpan o hipan habang natutunaw ang induction furnace. Paggamit ng vacuum o protective atmosphere casting: Para sa mataas na demand na mga produkto, ang pamumuhunan sa vacuum induction furnace melting casting o argon filled casting box ay ang pinaka masusing solusyon.

3. Magtatag ng mga punto ng pagsubaybay sa proseso: Inspeksyon ng hilaw na materyal: Magsagawa ng sampling ng impurity content para sa bawat batch ng zircon powder. Tala ng pag-ihaw ng shell: Magtatag ng pagsubaybay sa curve ng temperatura para sa bawat pugon ng litson. Casting defect map: Kumuha ng mga larawan at i-archive ang lokasyon at morpolohiya ng mga oxidation point, pag-aralan ang ugnayan sa posisyon ng puno, at subaybayan ang pinagmulan ng polusyon.

Ibuod ang inirerekomendang proseso ng pag-troubleshoot para sa problema ng "mga oxidation point/spot sa ibabaw na layer ng zircon powder sand sa isang 205 gramo na paghahagis." Inirerekomenda na unahin ang pag-troubleshoot tulad ng sumusunod:

1. Pangunahing hinala: Sapat ba ang pag-ihaw ng shell? Magsagawa ng mga paghahambing na eksperimento sa pamamagitan ng pagtaas ng temperatura ng litson at oras ng paghawak.

2. Pangalawang hinala: Purong ba ang materyal na zircon? Palitan ang isang batch ng mga kilalang high-purity na materyales para sa comparative testing.

3. Sabay-sabay na suriin: Talagang epektibo ba ang proteksyon sa pagbuhos? Suriin ang katayuan ng airflow sa argon pipeline, flow meter, at sprue cup.

4. Panghuling pag-optimize: Ayusin ang pagtutugma ng mga parameter ng proseso, pangunahin ang temperatura ng shell at temperatura ng pagbuhos. Sa pamamagitan ng sistematikong pagsisiyasat at pag-optimize sa itaas, lalo na ang pagtiyak ng ganap na pagkatuyo at kalinisan ng shell at pagpapalakas ng proteksyon sa interface, ang mga oxidation point at spot sa ibabaw ng 410 stainless steel precision castings ay maaaring epektibong maalis.