주조 생산에서 주철 성분의 수축 공동 및 다공성 결함의 발생률은 주철 성분보다 훨씬 높습니다 - 핵심 차이는 "흑연 수축 보상"에 있습니다. 주철은 탄소 함량이 높고 고정화 동안 흑연을 충전 할 수 있습니다. 그러나, 주철은 탄소 함량이 낮고 사실상 흑연 수축 보상이 없으므로 액체 수축과 고형화 수축이 종종 고체 수축을 초과하여 궁극적으로 수축 공동 및 다공성을 초래합니다.
1. 수축 캐비티와 다공성의 경영
기본 원인 : 수축 불일치의 불가피한 결과
주철 성분의 고화 동안, 액체 수축 (온도 감소로 인한 부피 감소) 및 응고 수축 (액체에서 고형 상태로의 부피 감소)의 합은 종종 고체 수축 (고체 냉각으로 인한 부피 감소)을 초과한다 -이 "수축 차이"는 주철 성분의 내부적 특성이며, 구멍의 근본 원인이며, 기질의 근본 원인이다.
수축 캐비티 : "깔때기 - 깔끔한 공극"
응고 과정의 분해를 통해 수축 공동의 형성은 세 단계로 나눌 수 있습니다.
공급 단계 : 쏟아지면, 강철 액체 온도가 감소함에 따라, 내부 러너가 고형화되지 않으면 주조물에 러너로부터 강철 액체를 계속 공급하여 금형 공동에 액체로 계속 채워질 수 있습니다.
단단한 쉘 폐쇄 : 금형 벽의 강철 액체가 액체 라인으로 냉각되면 단단한 쉘이 표면에 형성됩니다. 이 시점에서 내부 러너가 고형화되면 단단한 쉘 내부의 강철 액체가 "갇혀 있습니다".
액체 수준의 강하 및 수축 공동 형성 : 후속 냉각 동안, 강철 액체는 액체 수축 및 응고 수축으로 인해 계속 줄어 듭니다. 단단한 쉘의 고체 수축은이를 보상 할 수 없습니다. 중력의 영향 하에서, 액체 수준은 단단한 쉘의 상단에서 분리되어 궁극적으로 깔때기 - 모양의 수축 캐비티를 형성합니다 (상단의 단단한 쉘은 대기압으로 인해 변형 될 수 있음).
수축 다공성 : 마지막 응고 구역에서 "작은 기공"
수축 다공성은 "수상 돌기에 의해 작은 용융 풀로 나뉘어 진 마지막 고형화 구역의 강철 액체"에서 비롯됩니다.
주조의 후기 응고 단계 동안, 마지막 고형 지대의 온도 구배는 작고, 강철 액체의 곡물은 동기식으로 자라서 나머지 강철 액체를 작고 분리 된 용융 풀로 나눕니다. 이 용융 수영장은 냉각 및 응고 중에 보상 할 수 없으므로 수많은 작은 구멍이 생깁니다.
분포에 기초하여 수축 다공성은 세 가지 유형으로 분류됩니다.
확산 수축 다공성 : 미세 기공은 균일하게 분포되며, 넓은 결정화 온도 범위 (예 : 대형 주철 성분의 핵심 영역)를 갖는 두껍고 큰 부분에서 일반적으로 발견됩니다.
축 수축 다공성 : 플레이트의 중심 축을 따라 농축 된 - 모양/원주 주물;
국소화 된 수축 다공성 : 국소화 된 두꺼운 영역 (예 : 게이트 근처 또는 수축 공동)의 형태.
수축 캐비티와 수축 다공성 사이의 "전환 관계"
특정 조성물을 갖는 주철 성분의 경우, 수축 공동 및 수축 기공의 총 부피는 본질적으로 고정된다 (- 더 많은 수축 공동은 수축 다공성이 줄어들고 그 반대도 마찬가지입니다. 그러나, 최종 응고 구역 (곡물에 의한 수축 채널의 막힘으로 인해)의 수상 돌기 공간에서 수축 다공성이 형성 될 가능성이 높다.
2. 수축 공동 및 수축 기공성을 예방하기위한 코어 전략 :
"분산 된 수축 다공성"을 "농축 수축 공동"으로 변환 한 다음 라이저를 통해 제거하십시오!
핵심 아이디어는 "응고 시퀀스를 제어하고 효율적인 수축 보상 채널을 확립하는 것"입니다. 라이저가 마지막으로 굳어지면서 캐스팅이 처음으로 굳어지고, 캐스팅의 수축을 지속적으로 보상하고, 궁극적으로 수축 캐비티를 레즈어로 "전달하는"것입니다.
전략 1 : "순차적 응고"쏟아지는 과정을 설계하십시오
내부 러너 위치 : 캐스팅의 가장 두꺼운 부분에 위치하고 있으며, 러너는 라이저를 통해 캐스팅에 연결되어 있습니다 (라이저가 수축을 가장 먼저 보상하는 것임).
쏟아지는 매개 변수 : 적절한 충전을 보장하면서 쏟아지는 온도를 줄이고 쏟아지는 속도 (액체 수축 및 응고 수축을 최소화하기 위해).
전략 2 : 라이저, 냉기 블록 및 보충 라이저의 "철 삼각형"사용
이 세 사람은 고정 방향을 안내하고 수축 보상 거리를 연장하기 위해 함께 작동합니다.
라이저 : 위치는 정확해야하며 (마지막 고형화 영역을 보상하기 위해) 부피가 충분해야합니다 (수축 보상을 위해 용융 강철을 저장하기 위해).
차가운 철 : 주조의 얇은 - 벽으로 둘러싸인 벽지 영역에 위치하여 국소 응고 및 라이저에 대한 "가이드"응고를 가속화합니다.
라이저 : 캐스팅의 얇은 벽과 두꺼운 벽 사이의 전이 영역에 "전환 섹션"을 추가하여 라이저 채널을 확장하여 라이저의 라이저 범위가 더 먼 거리를 덮을 수 있습니다.
전략 3 : 특수 주물을위한 향상된 라이저 디자인
복잡하거나 큰 - 크기의 주철성 구성 요소의 경우 라이저 디자인을 업그레이드해야합니다.
절연 라이저 : 절연 재료를 사용하여 라이저 응고를 늦추고 라이저 시간을 연장합니다.
대기압 라이저 : 대기압을 사용하여 라이저 수축 보상을 돕습니다 (강철 액체 수축 보상);
Post - 부어 라이저 : 라이저 고정화를 지연시키기 위해 쏟아진 후에 강철 액체/열로 라이저를 보충하십시오.
주철 성분의 수축 공동 및 다공성의 본질은 "수축 차이" + "불충분 한 수축 보상"입니다. 예방의 핵심은 "응고 시퀀스를 적극적으로 제어하는 것"에 있습니다. 쏟아지는 과정, 라이저/콜드 아이언/보충 재료를 조정함으로써 분산 된 다공성을 농축 된 수축 캐비티로 변환 한 다음 라이저가 수축 공동 {-를 궁극적으로 조밀 한 강철 구성 요소를 달성 할 수 있도록합니다.