مکانیسم و ​​پیشگیری از سوراخ های زیرسطحی در ریخته گری شیر کنترل فولاد ضد زنگ

در تولید ریخته گری شیر کنترل فولاد ضد زنگ ، سوراخ های زیرسطحی نشان دهنده یک نقص به خصوص موذیانه است. برخلاف تخلخل سطحی، این حفره‌های کوچک فقط 1 تا 3 میلی‌متر در زیر پوست ریخته‌گری به دام می‌افتند و اغلب تا مرحله انفجار یا ماشین‌کاری نامرئی می‌مانند. این عیوب نه تنها منجر به ضایعات قابل توجه و اتلاف ساعت ماشینکاری می شود، بلکه یکپارچگی بدنه شیر را که حاوی فشار است نیز به خطر می اندازد.

مکانیسم تشکیل سوراخ های زیرسطحی

ایجاد سوراخ های زیرسطحی یک فرآیند فیزیکوشیمیایی پیچیده است که شامل تکامل و به دام افتادن گاز در سطح مشترک بین فلز مذاب و دیواره قالب است.

1. واکنش ردوکس و تکامل گاز در طول ذوب فولاد ضد زنگ، مقدار مشخصی از اکسیژن و هیدروژن به ناچار در مذاب حل می شود. هنگامی که فلز مذاب با دمای بالا در قالب ریخته می شود، عناصر کمیاب مانند کربن موجود در فلز با رطوبت باقیمانده، چسباننده ها یا اکسیدهای روی سطح قالب واکنش داده و تولید می کنند. مونوکسید کربن گاز

2. بارش هیدروژن و نیتروژن فولاد ضد زنگ در حالت مایع خود حلالیت بالایی برای گازها دارد. با سرد شدن و جامد شدن فلز از دیواره قالب به داخل، حلالیت این گازها به شدت کاهش می یابد. اگر هیدروژن یا نیتروژن نمی توانند به موقع از سطح فلز مایع فرار کنند، در قسمت جلوی انجماد "به دام" می افتند و سوراخ های سوزنی مانند یا کروی درست زیر سطح ایجاد می کنند.

3. تکامل گاز از مواد قالب برای ریخته گری شیر کنترل فولاد ضد زنگ تولید شده از طریق ریخته گری سرمایه گذاری، اگر پوسته سرمایه گذاری به طور کامل پخته نمی شود، مواد آلی باقیمانده یا رطوبت در تماس با فولاد مذاب فورا بخار می شود. این یک فشار معکوس ایجاد می کند که گاز را وارد پوسته فلزی نیمه جامد می کند.

عوامل حیاتی موثر بر تشکیل سوراخ سوزنی

1. عمل ذوب و کنترل مواد خام خشکی مواد خام مستقیماً با محتوای گاز اولیه مرتبط است. مواد شارژ مرطوب، ضایعات زنگ زده یا افزودنی های روغنی به طور قابل توجهی افزایش می یابد هیدروژن سطوح در مذاب علاوه بر این، زمان بندی یا دوز نامناسب ضد اکسید کننده ها می تواند فلز مذاب را با بیش از حد افزایش دهد. اکسیژن سطوح

2. دمای ریختن بیش از حد بالا دمای ریختن واکنش سطحی بین فلز و قالب را تشدید می کند و حجم گاز را افزایش می دهد. برعکس، دمای بسیار پایین، ویسکوزیته فلز را افزایش می‌دهد و حباب‌های گاز موجود را برای غلبه بر مقاومت و شناور شدن به سطح قبل از انجماد دشوار می‌کند.

3. نفوذپذیری پوسته این نفوذپذیری پوسته قالب عامل تعیین کننده ای در خروج گاز است. اگر پوسته بیش از حد متراکم باشد یا نسبت پودر دیرگداز در دوغاب نادرست باشد، گازهای تولید شده در فصل مشترک هیچ راه فراری ندارند و به داخل قالب ریخته‌گری می‌شوند.

اقدامات پیشگیرانه هدفمند

برای اطمینان از کیفیت سطح ریخته گری شیر کنترل فولاد ضد زنگ ، a rigorous process control system must be established across several dimensions:

1. کنترل دقیق جو و اکسیداسیون مواد شارژ پیش گرمایش: تمام ضایعات و آلیاژهای فولاد ضد زنگ باید برای از بین بردن رطوبت، روغن و زنگ زدگی خشک شوند. گاز زدایی خلاء: در صورت امکان، سازندگان باید از ذوب القایی خلاء (VIM) برای به حداقل رساندن استفاده کنند هیدروژن و نیتروژن محتوا اکسید زدایی پیچیده: برای اطمینان از اینکه مذاب قبل از ریختن کاملاً اکسیده شده است، از اکسید زداهای ترکیبی مانند آلومینیوم یا کلسیم-سیلیکون استفاده کنید.

2. بهینه سازی شلیک و تهویه پوسته شلیک کامل: درجه حرارت و مدت شلیک پوسته را افزایش دهید (معمولاً 900 درجه سانتیگراد تا 1100 درجه سانتیگراد) تا اطمینان حاصل شود که بایندرهای آلی کاملاً کربن شده و حذف می شوند. کانال های تهویه: دریچه های خاصی را طراحی کنید یا از مواد پشتیبان با نفوذپذیری بالا در مناطق مستعد سوراخ سوزنی مانند فلنج های بدنه شیر استفاده کنید.

3. پارامترهای ریختن دقیق ریختن دمای ثابت: یک بهینه تنظیم کنید دمای ریختن محدوده بر اساس ضخامت دیواره ریخته گری دریچه برای کاهش تلاطم در طول پر کردن قالب. ریختن سریع: بدون آسیب رساندن به پوسته قالب، با افزایش اندکی سرعت ریختن، از فشار استاتیک فلزی برای سرکوب نفوذ گازها استفاده می شود.

4. استفاده از تثبیت کننده های رابط افزودن تثبیت کننده های مناسب به لایه اولیه پوشش قالب می تواند به طور موثری از واکنش شیمیایی بین فلز مذاب و پوسته جلوگیری کند و باعث کاهش محرک ها شود. سوراخ های زیرسطحی .

بازرسی کیفیت و بهبود مستمر

بازرسی بصری استاندارد اغلب در برابر آن بی اثر است سوراخ های زیرسطحی . ریخته گری باید اجرا شود تست ذرات مغناطیسی (MT) یا high-sensitivity تست رادیوگرافی (RT) . با تجزیه و تحلیل الگوهای توزیع عیوب در طول زمان، تولید کنندگان می توانند آنها را اصلاح کنند طراحی سیستم گیتینگ ، which is the only sustainable way to increase the yield of high-quality stainless steel valve castings.