Valutuotantoprosessin aikana osa valukappaleista on kaukana kanavan pohja- ja sivupinnoista ja huokoset ilmaantuvat karkean käsittelyn jälkeen. Huokoset ovat epäsäännöllisiä ympyröitä, joiden halkaisija on noin ∅3-6mm. Joidenkin reikien sisällä on rakeista tai jauhemaista kuonaa. Tällaisten huokosvirheiden ratkaisemiseksi prosessissa käytetään yleensä menetelmiä, kuten tasainen pystysuora kaato, tasainen kalteva kaato, lisää tuuletusaukkoja ja pintakuivan hiekkamuotin vaihtaminen kuivahiekkamuotiksi, mutta nämä toimenpiteet eivät silti pysty poistamaan tällaista vikoja. Pitkän havainnoinnin ja analyysin jälkeen uskomme, että tällaiset huokoset johtuvat huonolaatuisesta ensivirtaussulasta, joka sisältää suuren määrän matalan sulamispisteen metallisulkeuksia, jotka reagoivat hiilen kanssa jähmettymisen aikana muodostaen reaktiivisia. huokoset.
1. Syy, miksi ensimmäisen virtauksen sula rauta aiheuttaa helposti huokosia valukappaleisiin
Tällaisella huokosten muodostuksella on seuraavat ominaisuudet:
(1) Käytitpä sitten märkämuottia, pintakuivaa muottia tai kuivamuottia, tällaisia huokosia ilmestyy.
(2) Huokosten sijainti on kaukana suuttimesta ja kaatopaikan pohjalla ja sivulla.
(3) Yleensä huokoset löytyvät karkean käsittelyn jälkeen, ja huokosten koko, muoto ja väri ovat suunnilleen samat.
Uskomme, että tämä johtuu siitä, että sula rauta sisältää suuren määrän matalan sulamispisteen metallisulkeuksia. Nämä sulkeumat kelluvat sulan raudan pinnalle ja virtaavat onteloon ensimmäisen sulan raudan mukana kaatamisen aikana. Siksi ensimmäisen sulan raudan virtauksen viskositeetti on korkea ja juoksevuus huono. Ei ole helppoa kellua, kun sitä seuraava nestevirta tulee onteloon. Kiinteytymisen aikana tapahtuu seuraava reaktio:
FeO + C=Fe + CO↑
Näin syntyy CO-kaasua. Koska jäljelle jääneestä nestemäisestä metallista on tässä vaiheessa tullut viskoosia ja myös muotin seinämän lähellä oleva metalli on kuoriutunut, CO-kuplat eivät pääse poistumaan tasaisesti, joten CO-huokoset muodostuvat kaatopaikan pohjalle ja sivulle. Tämän huokosen pinta on suhteellisen sileä ja siinä on metallinen kiilto. Toinen syy on se, että S- ja Mn-pitoisuudet varauksessa ovat korkeat. Sulan raudan S reagoi eksotermisesti sulassa raudassa olevan Mn:n kanssa FeS:n muodossa:
FeS + Mn → Fe + MnS + lämpö
Kun kuonan MnS-pitoisuus on suhteellisen korkea, MnS liukenee helposti FeO:ta ja MnO:ta sisältävään kuonaan, mikä laskee kuonan sulamispisteen valuraudan eutektisen lämpötilan alapuolelle. Kaatamisen aikana se tulee muotin onteloon ensimmäisellä sulan raudan virralla. Kiinteytymisen aikana ensimmäinen sulan raudan virta kuonalla reagoi saostuneen grafiitin kanssa muodostaen CO-kaasua, joka todennäköisesti muodostaa huokosia. Tällaisten huokosten sisällä voi nähdä rakeista tai jauhemaista kuonaa.
2. Toimenpiteet huokosvaurioiden ratkaisemiseksi
(1) Minimoi panokseen lisätyn Mn:n määrä heikentämättä valuraudan lujuutta.
(2) Jos Mn-pitoisuutta ei voida vähentää, kaatolämpötilaa voidaan nostaa sopivasti.
(3) Aseta kuonapussi kanavan päähän purkamaan ensimmäinen sulan raudan virta.
(4) Aseta kuonankeräyspussi valumuotin kuolleeseen kulmaan, jotta ensimmäisen virtauksen sula rauta pääsee kuonankeräyspussiin.
Olemme edistyneet jonkin verran huokosten muodostumisen syiden ymmärtämisessä ja ratkaisujen etsimisessä. Valuprosessin monimutkaisuus määrittää kuitenkin sen, että tällä alalla on vielä monia tuntemattomia, jotka odottavat tutkimista. Materiaalitieteen ja metallurgisen teknologian jatkuvan kehityksen myötä on odotettavissa, että tulevaisuudessa edistyneempien havaitsemismenetelmien, kuten sulan raudan koostumuksen ja reaktioprosessin paikan päällä tapahtuvan reaaliaikaisen seurannan avulla voimme syventää edelleen ensimmäisen virtauksen sulan raudan ja huokosten muodostumisen välisen suhteen ymmärtäminen. Samalla älykkäät valulaitteet ja prosessin optimointialgoritmit voivat myös tuoda uusia mahdollisuuksia tällaisten huokosvirheiden poistamiseen kokonaan, mikä edistää suuresti valuteollisuuden kehitystä kohti korkeaa laatua ja korkeaa tehokkuutta.