Mga Katangian at Pag -iwas sa Mga Panukala ng Pore na pag -ulan sa Grey Cast Iron

1. Mga katangian ng pag -ulan ng pore sa kulay -abo na cast iron

Ang porosity ng pag -ulan sa mga kulay -abo na bahagi ng cast iron ay isang pangkaraniwan at tiyak na kakulangan sa paghahagis. Ito ay pangunahing sanhi ng matalim na pagbaba sa solubility ng mga gas (pangunahin ang hydrogen at nitrogen) na natunaw sa tinunaw na bakal sa panahon ng proseso ng paglamig at solidification, na hindi maaaring ganap na mapalaya at umuusbong sa anyo ng mga bula at mananatili sa loob ng paghahagis. Ang mga pangunahing katangian ng mga na -pores na pores ay ang mga sumusunod:

a. Mga Katangian ng Lokasyon: Karamihan sa mga nagaganap sa mga mainit na lugar, makapal at malalaking mga seksyon, o mga pangunahing lugar ng pangwakas na solidification ng mga castings: ang mga lugar na ito ay may mabagal na rate ng solidification, na nagbibigay ng mas sapat na oras para sa ebolusyon ng gas, akumulasyon, at paglaki. Kadalasan sa loob ng paghahagis (malayo sa ibabaw): Bagaman kung minsan malapit sa ibabaw, karaniwang matatagpuan ito sa panloob o gitnang lugar ng kapal ng paghahagis ng dingding, hindi katulad ng mga subcutaneous pores na malapit na sumunod sa balat. Karaniwan lumayo sa sistema ng gating at risers: Dahil ang lugar ng riser ng gating ay nagpapatibay sa ibang pagkakataon at may mas mababang presyon, ang gas ay mas malamang na lumipat at makatakas sa mga lugar na ito. Ang mga pores ng pag -ulan ay mas malamang na mabuo sa mga nakahiwalay na mainit na node na malayo sa mga "tambutso na channel".

b. Mga katangian ng hugis at sukat: Hugis: maliliit na butas na halos pabilog, elliptical, o hugis ng teardrop. Kung ang maraming mga bula ay nagtitipon sa harap ng solidification at lumalaki kasama ang mga dendrite, maaari rin silang bumubuo ng worm tulad ng, tadpole tulad ng, o hindi regular na mga hugis na ipinamamahagi kasama ang mga hangganan ng butil. Sukat: Karaniwan medyo maliit, na may isang saklaw ng diameter na nasa paligid ng 0.5mm hanggang 3mm. Ngunit maaari rin itong maging mas malaki, lalo na sa makapal at malalaking mga seksyon. Panloob na pader: makinis, malinis, at makintab (tulad ng isang salamin), na kung saan ay isa sa mga pinaka -tipikal na katangian ng mga na -prutas na pores. Dahil ang mga bula ay nabuo sa loob ng tinunaw na bakal, ang kanilang mga dingding ay direktang makipag -ugnay sa likidong metal na walang oksihenasyon o kontaminasyon.

c. Mga Katangian ng Pamamahagi: Ang nakahiwalay o maliit na clustered na pamamahagi: ay maaaring lumitaw nang paisa -isa, ngunit mas madalas, marami o higit pang mga stomata na nagtitipon upang mabuo ang mga lokal na maliit na kumpol. Karaniwan silang hindi nakakalat o pantay na ipinamamahagi (na kung saan ang kaso kapag ang natunaw na nilalaman ng gas ay napakataas). Nakakalat ngunit medyo puro sa lokasyon: sa loob ng isang makapal at malaking cross-section o mainit na lugar na lugar, maaaring mayroong maraming mga nakakalat na puntos ng butas ng gas.

d. Ang mga natatanging tampok mula sa iba pang mga pores: pagkakaiba mula sa nagsasalakay na mga pores: ang nagsasalakay na mga pores ay karaniwang mas malaki at mas hindi regular, na may magaspang at oxidized na panloob na pader, at maaaring maglaman ng slag (dahil ang gas ay nagmula sa mga panlabas na mapagkukunan tulad ng kahalumigmigan ng buhangin, pagbagsak ng pintura, atbp, at pagsalakay ng gas ay maaaring magdala ng slag). Ang mga nagsasalakay na mga pores ay madalas na matatagpuan sa itaas na ibabaw ng mga castings o malapit sa ibabaw ng amag na lukab/core ng buhangin. Pagkakaiba mula sa mga subcutaneous pores: Ang mga subcutaneous pores ay matatagpuan sa ilalim ng ibabaw ng paghahagis (1-3mm) at hugis ng karayom o pinahabang, kung minsan ay natuklasan lamang pagkatapos ng pagproseso o paglilinis. Ang pagbuo ng mga subcutaneous pores ay madalas na nauugnay sa mga reaksyon ng kemikal sa ibabaw ng tinunaw na bakal (tulad ng FeO+C -> Fe+CO), at ang oksihenasyon ay maaari ring mangyari sa panloob na dingding. Pagkakaiba mula sa reaktibo na mga pores: Ang mga reaktibo na pores (tulad ng mga co pores na ginawa ng mga reaksyon ng carbon oxygen) ay karaniwang may isang kulay na na -oxidized (asul o madilim) sa panloob na pader, na may mas hindi regular na hugis, at madalas na sinamahan ng slag o inclusions.

e. Mga kaugnay na katangian ng mga kadahilanan ng pagbuo: Malapit na nauugnay sa orihinal na nilalaman ng gas ng tinunaw na bakal: tinunaw na bakal na may mataas na hydrogen at nitrogen na nilalaman ay mas malamang na makagawa ng mga pores ng pag -ulan. Malapit na nauugnay sa bilis ng solidification: Ang mas makapal at mas mabagal na mga lugar ng paglamig ay may mas mataas na mga panganib. Kaugnay sa tinunaw na paggamot ng bakal: ang paggamit ng mamasa -masa, corroded, at madulas na mga materyales sa hurno, mga mamasa -masa na inoculants/spheroidizer, labis na pagpapakilos, at mataas na sobrang pag -init ng mga temperatura ng tinunaw na bakal (pagtaas ng pagsipsip) ay maaaring madagdagan ang lahat ng pagkahilig para sa mga pores ng pag -ulan. Buod ng mga pangunahing puntos ng pagkakakilanlan: Lokasyon: kapal ng paghahagis, malaking cross-section, mainit na lugar, at core. Hugis: Pangunahing bilog/hugis -itlog/luha na hugis, o hugis ng bulate. Panloob na pader: makinis, malinis, at makintab (ang pinakamahalagang tampok!). Laki: Maliit hanggang daluyan, karaniwang mas mababa sa 3mm. Pamamahagi: nakahiwalay o maliit na kumpol, puro sa mga lokal na lugar. Ang pagkilala sa mga tampok na ito ay mahalaga para sa tumpak na pagtukoy ng uri ng porosity, pagsubaybay sa ugat na sanhi ng mga depekto (tulad ng mga hilaw na materyales, mga proseso ng pagtunaw, paggamot sa inoculation, pagbuhos ng temperatura, disenyo ng paghahagis), at pagbuo ng mga epektibong hakbang sa pag -iwas. Ang pagsukat sa nilalaman ng gas (lalo na ang nilalaman ng hydrogen) ng tinunaw na bakal ay karaniwang isang pangunahing hakbang sa pag -verify kapag pinaghihinalaan na ito ay isang pormasyon ng pore.

Saan nanggaling ang gas mula sa mga nagwawasak na mga pores sa kulay -abo na cast iron? Ang gas sa mga pores ng grey cast iron na higit sa lahat ay nagmula sa gas na natunaw sa tinunaw na bakal sa panahon ng proseso ng pagtunaw at pagbuhos. Ang mga gas na ito ay umuusbong dahil sa isang matalim na pagbaba ng solubility sa panahon ng paglamig at solidification ng tinunaw na bakal. Ang mekanismo ng henerasyon at paglusaw nito ay nagsasangkot ng mga kumplikadong proseso ng pisikal at kemikal, na ang mga pangunahing gas ay pagiging hydrogen (H ₂) at nitrogen (N ₂), at isang maliit na halaga na posibleng kinasasangkutan ng carbon monoxide (CO).

Ang mga pangunahing mapagkukunan at mga proseso ng paglusaw ng mga gas na ito ay ang mga sumusunod:

a. Ang mekanismo ng mapagkukunan at henerasyon ng pangunahing gas

a. 1. Hydrogen (H ₂) - Ang pangunahing mapagkukunan ng mga nagbabago na gas: kahalumigmigan at langis sa mga materyales sa hurno: mga basa -basa na mga materyales (pig iron, scrap steel, recycled material), kalawang (fe ₂ o ∝ · nh ₂ o), langis o organikong bagay (tulad ng pagputol ng langis, plastik) na nabulok sa mataas na temperatura: 2H ₂ o → 2H ₂+o ₂ c ₘ → MC+(N/2) H ₂ Ang singaw ng tubig sa natutunaw na kapaligiran: kahalumigmigan sa mamasa -masa na natutunaw na mga hurno, mga undried ladles, tool o takip. Happuin ng hurno: Ang kapaligiran na naglalaman ng h ₂ o nabuo ng pagkasunog ng gasolina (tulad ng natural gas, coke oven gas). Ang pagsipsip ng kahalumigmigan ng mga inoculant/additives: mga inoculant o haluang metal tulad ng ferrosilicon at ferromanganese ay sumisipsip ng kahalumigmigan mula sa hangin. Mekanismo ng Dissolution: Ang bakal ay maaaring matunaw ang hydrogen gas kapag ito ay nasa isang mataas na temperatura na likidong estado. Sa mataas na temperatura, ang solubility ay medyo mataas (hanggang sa 5-7 ppm sa 1500 ℃), ngunit sa panahon ng solidification, ang solubility ay bumaba nang matindi sa mga 1/3 ~ 1/2 (halos hindi malulutas sa solidong estado)

a. 2. Nitrogen (N ₂) - Isang mahalagang mapagkukunan, lalo na sa mataas na mga materyales sa hurno ng nitrogen. Pinagmulan: Nitrogen na naglalaman ng mga haluang metal/materyales ng hurno: scrap steel (lalo na ang haluang metal), nitrogen na naglalaman ng bakal na baboy, nitrogen sa mga carburizer. Nitrogen sa gasolina ng hurno: mga 78% ng hangin ay n ₂, na kung saan ay inhaled kapag ang tinunaw na bakal ay nakalantad sa hangin o hinalo sa mga electric arc furnaces o induction furnaces. Resin Sand/Coating Decomposition: Ang Furan Resin at Amine Curing agents ay nabubulok upang makabuo ng mekanismo na naglalaman ng nitrogen (tulad ng NH3) HCN ）。 mekanismo ng paglusaw: ang solubility ng nitrogen sa tinunaw na bakal ay nagdaragdag din ng temperatura, ngunit apektado ng komposisyon ng tinunaw na bakal (carbon at silicon na nagbabawas ng nitrogen solubility). Ang solubility ay makabuluhang bumababa sa panahon ng solidification (solid solubility ay napakababa).

a. 3. Carbon Monoxide (CO) - Pangalawa ngunit posibleng kasangkot na Pinagmulan: Carbon (C) Sa tinunaw na bakal na reaksyon na may natunaw na oxygen (O) o mga oxides (tulad ng FeO): (Tandaan: Ang mga bula ng CO ay karaniwang bumubuo ng mga reaktibo na pores sa halip na mga pores ng pag -ulan ng atypical, ngunit maaaring magkasama sa ilalim ng mga tiyak na kondisyon).

3. Paano Maiiwasan at Montrol ang Paglitaw ng Mga Depekto sa Pore ng Gas: Diskarte sa Pag -iwas: Pagputol ng Pinagmulan ng Gas+Pagtataguyod ng Pagtakas

a. Mahigpit na kontrolin ang materyal ng hurno at kapaligiran ng pagtunaw: ang materyal ng hurno ay tuyo, kalawang na libre, at walang mga mantsa ng langis. Ganap na tuyo ang ladle at mga tool (> 800 ℃). Iwasan ang labis na sobrang pag -init (> 1500 ℃) at matagal na pagkakabukod.

b. I -optimize ang tinunaw na paggamot sa bakal: Inoculant/Alloy Pre Baked (200 ~ 300 ℃). Gumamit ng mababang nitrogen dagta buhangin o pinalakas na paghubog ng buhangin para sa tambutso.

c. Ang disenyo ng proseso ay tinulungan ng tambutso: I -install ang malamig na bakal upang mapabilis ang solidification sa makapal at malalaking lugar. Makatuwirang disenyo ng riser at maubos na channel upang mapadali ang paglipat ng gas patungo sa riser.

d. Kung kinakailangan, magsagawa ng paggamot ng degassing: Ipakilala ang inert gas (tulad ng AR) upang magmaneho ng hydrogen, o magdagdag ng degassing agent (tulad ng bihirang haluang metal).

Buod: Ang gas na nagpapalabas ng mga pores sa kulay-abo na cast iron ay mahalagang h ₂ at n ₂ na natunaw sa panahon ng natutunaw na proseso ng tinunaw na bakal, na nagmula sa basa-basa/nitrogen na naglalaman ng mga materyales sa hurno, gasolina, at hindi wastong operasyon. Sa panahon ng solidification, ang supersaturation ay nag -uumpisa dahil sa isang biglaang pagbaba ng solubility, at sa kalaunan ay nakuha ng mga dendrites upang makabuo ng makinis na pabilog na mga pores sa panloob na dingding. Ang pagkontrol sa pag -iwas ng gasolina at pag -optimize ng proseso ng solidification ay ang susi upang pagalingin ang problema.