Bei der Gussproduktion ist die Inzidenz von Schrumpfhöhlen und Porositätsfehlern in Gussstahlkomponenten signifikant höher als in Gusseisenkomponenten - Der Kernunterschied liegt in der "Graphit -Schrumpfungskompensation": Gusseisen hat einen hohen Kohlenstoffgehalt, und während der Verfestigung wird die Graphitization -Expansion Schrumpflieslager füllen; Gussstahl hat jedoch einen geringen Kohlenstoffgehalt und praktisch keine Graphit -Schrumpfung, was zu einer Flüssigkeitsschrumpfung sowie einer Verstimmung führt, die häufig die feste Schrumpfung überschreitet, was letztendlich zu Schrumpfhöhlen und Porosität führt.
1. Kurshöhlen und Porosität
Grundlegende Ursache: das unvermeidliche Ergebnis von Schrumpfungsdiskrepanzen
Während der Verfestigung von Gussstahlkomponenten übersteigt die Summe der Flüssigkeitsschrumpfung (Volumenreduktion aufgrund der Temperaturabnahme) und die Verfestigung von Schrumpfung (Volumenreduktion von Flüssigkeit zu festem Zustand) häufig die feste Schrumpfung (Volumenreduktion aufgrund von Festkörperkühlung) {- Diese "Schrumpfungsunterschiede" ist eine inhärente Eigenschaft der Stahlkomponenten und die Wurzelursache für Verschraubungen und Porten.
Schrumpfhohlräume: "Trichter - -geformte Hohlräume" während der Verfestigung
Durch die Zersetzung des Verfestigungsprozesses kann die Bildung von Schrumpfhöhlen in drei Schritte unterteilt werden:
Vorschubstufe: Nach dem Gießen, wenn die Flüssigkeitstemperatur der Stahl abnimmt, kann das Gießen weiterhin mit Stahlflüssigkeit aus dem Läufer gefüttert werden, wodurch der Schimmelpilzhöhle kontinuierlich mit Flüssigkeit gefüllt bleibt.
Hartschalenverschluss: Wenn die Stahlflüssigkeit an der Formwand auf die Flüssigkeitsleitung abkühlt, bildet sich eine harte Schale auf der Oberfläche; Wenn der interne Läufer an diesem Punkt festigt, ist die Stahlflüssigkeit in der Hartschale "gefangen".
Abfall- und Schrumpfungshöhlenbildung des Flüssigkeitsspiegels: Während der anschließenden Abkühlung schrumpft die Stahlflüssigkeit aufgrund der Kontraktion der flüssigen Kontraktion und der Verfestigung weiter, während die feste Kontraktion der harten Hülle dies nicht auskompensieren kann. Unter dem Einfluss der Schwerkraft fällt der Flüssigkeitsniveau ab und trennt sich von der Oberseite der harten Schale und bildet letztendlich einen Trichter - -Fapierhöhle (die Hartschale an der Oberseite kann auch aufgrund des atmosphärischen Drucks deformieren).
Schrumpfungsporosität: "kleine Poren" in der letzten Verfestigungszone
Die Schrumpfporosität stammt aus "der Stahlflüssigkeit in der letzten Verfestigungszone, die durch Dendriten in kleine Schmelzbecken unterteilt wird":
Während der späten Verfestigung des Gießens ist der Temperaturgradient in der letzten Verfestigungszone gering und die Körner der Stahlflüssigkeit wachsen synchron und teilen die verbleibende Stahlflüssigkeit in kleine, isolierte Schmelzbecken. Diese Schmelzpools können während des Abkühlens und Verfestigung nicht kompensiert werden, was zu zahlreichen kleinen Poren führt.
Basierend auf der Verteilung wird die Schrumpfungsporosität in drei Typen eingeteilt:
Diffuse Schrumpfporosität: Feine Poren sind gleichmäßig verteilt, häufig in dicken, großen Abschnitten mit einem breiten Kristallisationstemperaturbereich (z. B. dem Kernbereich großer Gussstahlkomponenten);
Axiale Schrumpfungsporosität: Konzentriert entlang der zentralen Achse der Platte - geformte/säulenige Guss;
Lokalisierte Schrumpfporosität: Formen in lokalisierten dicken Regionen (z. B. in der Nähe von Toren oder Schrumpfhöhlen).
Die "Umwandlungsbeziehung" zwischen Schrumpfhöhlen und Schrumpfporosität
Für gegossene Stahlkomponenten mit spezifischen Zusammensetzungen ist das Gesamtvolumen der Schrumpfhöhlen und die Schrumpfporosität im Wesentlichen festgelegt. Eine Schrumpfungsporosität bildet sich jedoch eher in den interstitiellen Räumen von Dendriten in der endgültigen Verfestigungszone (aufgrund der Blockierung der Schrumpfungskanäle durch Körner).
2. Zeigen Sie Strategien zur Vorbeugung von Schrumpfhohlräumen und zur Schrumpfungsporosität vor:
"Disperierte Schrumpfungsporosität" in "konzentrierte Schrumpfhöhlen" umwandeln, dann über Risers beseitigen!
Die Kernidee besteht darin, "die Verfestigungssequenz zu steuern und effiziente Schrumpfkompensationskanäle festzulegen": Ermöglichen Sie, dass das Gießen zunächst aus Bereichen entfernt ist, die weit vom Riser entfernt sind, wobei der Riser zuletzt erstarrt, wodurch das Schrumpfen beim Gießen kontinuierlich kompensiert wird und letztendlich "Übertragung" der Schrumpfenhöhlen zum Entfernen zum Riser wird.
Strategie 1: Gestalten
Innere Läuferposition: befindet sich im dicksten Teil des Gießens, wobei der Läufer über den Riser mit dem Casting verbunden ist (um sicherzustellen, dass der Steigner der erste ist, der das Schrumpfung kompensiert);
Gießen von Parametern: Reduzieren Sie die Gießentemperatur und die langsame Gießgeschwindigkeit (um die Verstöße zwischen Flüssigkeit und Verfestigung zu minimieren) und sorgen für die ordnungsgemäße Füllung.
Strategie 2: Nutzen Sie das "Eisendreieck" von Risern, Kälteblöcken und ergänzenden Risern
Die drei arbeiten zusammen, um die Verfestigungsrichtung zu leiten und die Entschädigung der Schrumpfung zu verlängern:
Riser: Die Position muss präzise sein (um die letzte Festungszone auszugleichen) und das Volumen muss ausreichen (um geschmolzene Stahl zur Schrumpfungskompensation zu speichern);
Kaltes Eisen: An den dünnen - ummauerten Bereichen des Gießens platziert, um die lokale Verfestigung und die Verstimmung "Führung" zum Steigrosen zu beschleunigen;
Riser: Fügen Sie einen "Übergangsabschnitt" in die Übergangszone zwischen dünnen und dicken Wänden des Gusss hinzu, um den Steigungskanal zu erweitern, sodass der Steigerbereich des Steigrohrs eine größere Entfernung abdeckt.
Strategie 3: Verbessertes Riser -Design für spezielle Gussteile
Für komplexe oder große - -Grus -Stahlkomponenten muss das Steigungsdesign aktualisiert werden:
Isolierter Riser: Verwenden Sie Isoliermaterialien, um die Erstarrung der Steigung zu verlangsamen und die Steigerungszeit zu verlängern.
Atmosphärendruck Riser: Verwenden Sie den atmosphärischen Druck, um die Kompensation der Steigerung zu unterstützen (kompensieren Sie Stahlflüssigkeitskontraktion);
Post - Gießen Sie den Steigrost: Ergänzen Sie den Steigungsflüssigkeit/Wärme nach dem Gießen, um die Erstarrung der Steigerung zu verzögern.
Die Essenz von Schrumpfhohlräumen und Porosität in gegossenen Stahlkomponenten ist "Schrumpfungsunterschied" + "Unzureichende Schrumpfungskompensation". Der Schlüssel zur Prävention liegt in "aktiv steuern der Verfestigungssequenz": Durch Koordinierung von Gossenprozessen verwandeln Riser/kalte Eisen/ergänzende Materialien die dispergierte Porosität in konzentrierte Schrumpfhöhlen und ermöglichen den Steiger, den Steiger zu "konsumieren", die Schrumpfungen zu "konsumieren".