برای دستیابی به انجماد متعادل آهن داکتیل چه مراحل و پشتیبانی فرآیندی مورد نیاز است؟

نقاط اصلی فرآیند انجماد متعادل برای چدن داکتیل و اجرای آن در تولید، فرآیند تبدیل کامل نظریه به عمل است. می تواند مشکل انقباض و تخلخل آهن داکتیل را در تولید واقعی حل کند. تحقق انجماد متعادل چدن داکتیل یک پروژه سیستماتیک است که ما را ملزم به انجام کارهای زیر می کند:

1، درک عمیق نقاط فرآیند اصلی "انجماد متعادل"

"نظریه انجماد تعادل" توسط پروفسور وی بینگ، متخصص ریخته گری در چین ارائه شد. از تفکر سنتی "انجماد متوالی" جدا می شود و ایده اصلی آن استفاده از انبساط گرافیتی شدن در طول فرآیند انجماد چدن داکتیل برای جبران انقباض است و در نتیجه به هدف ریخته گری بدون انقباض و تخلخل دست می یابد.

نکات اصلی فرآیند آن را می توان در سه کلمه کلیدی خلاصه کرد:

تعادل بین «انبساط» و «انقباض»: این اساسی ترین نکته است. در طول انجماد، آهن شکل پذیر هم به دلیل بارش گرافیت (انبساط گرافیتی شدن) و هم به دلیل انقباض حالت مایع و جامد دچار «انبساط» می شود. هدف صنایع دستی ایجاد شرایطی است که به «گسترش» اجازه می دهد تا با «انقباض» مقابله کند. 2. تعادل بین "سفتی" و "انعطاف پذیری": "سفت" به این اطلاق می شود که قالب دارای استحکام کافی برای "نگه داشتن" فشار ناشی از انبساط گرافیتی شدن است و نیروی انبساط را مجبور می کند در جهت مخالف بر روی آهن مذاب برای جبران انقباض عمل کند. این پایه و اساس برای دستیابی به "خود پر کردن و انقباض" است. معمولاً از طریق ماسه قالب گیری با استحکام بالا (مانند ماسه رزینی، ماسه پوشش داده شده)، جعبه های شنی تقویت شده و سایر روش ها به دست می آید. نرم "(انعطاف پذیر/تسلیم کننده): به ایجاد یک محیط نرم مناسب (مانند دریچه های هوا، بالابرهای سرریز، لایه های ماسه نرم) در انتهای مسیر یا نزدیک نقطه داغ که در آن انقباض لازم است، اشاره دارد که به حفره قالب اجازه می دهد تا به روشی کنترل شده عقب نشینی کند تا مانع از جریان انقباض، جریان خروجی از چاه و میدان خروجی شود. حرکت 3. تعادل بین "گرم" و "سرد": کنترل میدان دمای ریخته گری از طریق یک سیستم دروازه ای ": در گره های گرم و ضخیم ریخته گری، انقباض مایع و مکمل حرارتی لازم با استفاده از رایزرهای مخفی انجام می شود. سرد: استفاده از آهن سرد برای تسریع خنک‌سازی موضعی در قسمت‌های با دیواره نازک یا مناطقی که به سرعت سرد می‌شوند، از بین بردن نقاط داغ و ایجاد یک گرادیان دما به سمت بالابر.

حافظه اصلی: "اگر سخت است، سخت است، اگر نرم است، نرم است، اگر گرم است، گرم است، اگر سرد است، سرد است؛ برای رسیدن به تعادل پویا، از انبساط به جای انقباض استفاده کنید.

2- روشهای اجرای خاص نقاط اصلی در تولید

برای تبدیل نظریه فوق به عملیات تولید عملی، کنترل سیستماتیک از جنبه های زیر ضروری است:

1. طراحی فرآیند قالب (تحقق "سفتی" و "انعطاف پذیری")

مواد قالب گیری با مقاومت بالا را انتخاب کنید: ماسه رزینی (رزین فوران، رزین فنلی قلیایی) یا ماسه پوشش داده شده باید ترجیح داده شود. این مواد دارای استحکام بالایی هستند و می توانند به طور موثر در برابر انبساط گرافیتی شدن مقاومت کنند که اساس دستیابی به انجماد متعادل است. ماسه رسی (ماسه مرطوب) نیاز به کنترل دقیق رطوبت و میزان تراکم و در صورت لزوم تقویت جعبه های ماسه و قالب دارد. سیستم ریختن با طراحی منطقی و فشرده: معمولاً از سیستم ریختن نیمه بسته (مانند F مستقیم: F افقی: F داخل = 1.5:1.2:1) یا سیستم ریختن کاملاً بسته استفاده می کند. پر کردن سریع فرسایش را کاهش می دهد و همچنین به فنجان و اسپرو کمک می کند تا در مرحله بعدی اثر انقباض خاصی داشته باشد. از رایزرهای "کوچک اما متعدد" استفاده کنید: نیازی نیست که رایزرها به اندازه فولاد ریخته گری بزرگ باشند. از رایزرهای کوچک و عمدتاً مخفی (فیدرهای لبه، گوش خور، فیدرهای نوک اردک و غیره) یا فیدرهای جانبی استفاده کنید. طراحی گردن بالابر کلیدی است: باید "کوتاه، نازک و پهن" باشد. عملکرد آن این است که به آرامی انقباض مایع را در مرحله اولیه انجماد جبران کند، و به سرعت "خود بسته" (انجماد) در ابتدای انبساط گرافیتی شدن در مرحله میانی انجماد، قفل کردن فشار انبساط در داخل ریخته گری به جای رها کردن آن در رایزر است. استفاده هوشمندانه از آهن سرد: قرار دادن اتو سرد خارجی در نقطه داغ ضخیم ریخته گری می تواند خنک شدن آن ناحیه را تسریع کند، نقطه داغ را از بین ببرد و وابستگی آن به رایزر را کاهش دهد. هنگامی که به همراه یک رایزر استفاده می شود، می توان یک گرادیان دمای ایده آل تری برای هدایت دنباله انجماد ایجاد کرد. راه اندازی اگزوز و سرریز: سوراخ های اگزوز کافی باید در بالاترین نقطه و آخرین نقطه پر شدن حفره قالب ایجاد شود تا از تخلیه صاف گاز از حفره اطمینان حاصل شود. یک سرریز رایزر (کیسه جمع آوری سرباره) در پایان ریختن یا در جریان نهایی آهن مذاب نصب می شود. این نه تنها می تواند سرباره را جمع آوری کند، بلکه آهن مذاب با دمای پایین را نیز تخلیه می کند و فشار و دمای داخل حفره قالب را متعادل می کند.

2. کنترل ذوب و کروی شدن (ضمانت منبع "گسترش")

ترکیب شیمیایی پایدار: معادل کربن (CE): اتخاذ محلول با کربن بالا و سیلیکون کم. CE معمولاً بین 4.6٪ و 4.9٪ کنترل می شود. کربن بالا می تواند از بارش گرافیت کافی اطمینان حاصل کند و نیروی انبساط کافی ایجاد کند. سیلیکون کم می تواند از افزایش بیش از حد دمای یوتکتیک جلوگیری کند و از دیر شدن انبساط گرافیت جلوگیری کند. مقدار منیزیم باقیمانده (Mg): نباید خیلی زیاد باشد، به طور کلی در 0.03٪ -0.05٪ کنترل می شود. ارتفاع بیش از حد تمایل به ریخته‌گری سفید را افزایش می‌دهد، از گرافیت شدن جلوگیری می‌کند و انبساط را کاهش می‌دهد. اثر کروی شدن خوب: اطمینان حاصل کنید که سطح کروی شدن به 1-2 سطح می رسد. فقط گلوله های گرافیتی گرد می توانند نیروی انبساط کافی و یکنواخت ایجاد کنند. هر چه تعداد گلوله های گرافیتی بیشتر و کمتر باشد، انبساط زودتر شروع می شود و اثر بهتری خواهد داشت. دمای ریختن مناسب: با فرض اطمینان از پر شدن کامل، سعی کنید دمای ریختن را تا حد امکان کاهش دهید (مانند 1320 ℃ -1380 ℃). ریختن دمای پایین می تواند میزان انقباض مایع را کاهش دهد، زمان انجماد را کوتاه کند و انبساط گرافیتی زودتر و موثرتر را برای جبران انقباض فعال کند.

3. کنترل فرآیند تولید (ضمانت تعادل پویا)

تراکم کافی ماسه قالب گیری: اطمینان حاصل کنید که سختی قالب ماسه مطابق با استاندارد است (مانند ماسه رزینی > 90، ماسه رسی > 85)، و "سفتی" قالب را تضمین کنید. اندازه گیری دقیق آهن مذاب: از مقدار دقیق آهن در بسته درمان کروی سازی اطمینان حاصل کنید تا از افزودن دقیق عامل کروی و مایه تلقیح اطمینان حاصل کنید و در نتیجه اثر کروی شدن و ترکیب شیمیایی را تثبیت کنید. ریخته‌گری سریع: برای جلوگیری از باروری و کاهش کروی شدن، در اسرع وقت پس از درمان کروی (معمولاً ظرف 10 دقیقه پس از "ته‌نشین شدن واکنش" تکمیل می‌شود) بریزید. زمان مناسب بوکس: پس از ریختن، ریخته گری باید زمان عایق کافی در قالب ماسه ای (حداقل پس از اتمام انجماد یوتکتیک) قبل از بوکس و سنباده داشته باشد. بوکس زودرس محدودیت "سفتی" قالب ماسه را از دست می دهد و ریخته گری تحت تأثیر نیروی انبساط تغییر شکل می دهد یا حتی متورم می شود و در نتیجه خطر انقباض داخلی و شل شدن آن افزایش می یابد.

خلاصه

به طور خلاصه، دستیابی به انجماد متعادل یک تکنیک واحد نیست، بلکه یک مفهوم سیستماتیک است که در کل فرآیند طراحی فرآیند، کنترل ذوب و مدیریت تولید جریان دارد. این نیاز به تولیدکنندگان دارد که درک عمیقی از ویژگی‌های انجماد چدن داکتیل داشته باشند و از طریق مجموعه‌ای از اقدامات مانند ریخته‌گری با سختی بالا، بالابر کوچک، آهن سرد، دمای ریختن پایین و آهن مذاب با کیفیت بالا، به اثر ایده‌آل «جایگزینی انقباض با انبساط و متعادل‌سازی سفتی و انعطاف‌پذیری» دست یابند. در کاربردهای عملی، انجام آزمایش‌های فرآیند و تأیید بخش بر روی محصولات معمولی برای بهینه‌سازی و تعیین مناسب‌ترین پارامترهای فرآیند برای شرایط تولید خاص توصیه می‌شود.