Perawatan porositas parah pada inti pasir berbentuk tabung silinder selama produksi bagian besi ulet menggunakan teknologi pencetakan pasir hijau

Hari ini kita akan menganalisis kasus cacat porositas yang terjadi pada inti pasir terlapis dari komponen besi ulet. Bahannya adalah GGG40, diproduksi menggunakan jalur produksi vertikal.

Karena adanya area padat di bagian bawah inti pasir pengecoran, sulit untuk mengeluarkan gas di dalam tabung bundar pengecoran. Oleh karena itu, gas yang dihasilkan oleh inti pasir “terjebak” di area pemadatan akhir (hot spot) di dalam pengecoran selama proses pemadatan besi cair, dan tidak dapat dibuang dengan lancar. Berikut rincian alasan pembentukan dan solusi sistematisnya:

Analisis penyebab inti: Emisi gas puncak inti pasir tidak sesuai dengan waktu pemadatan besi cair. Ketika inti pasir yang dilapisi bertemu dengan besi cair bersuhu tinggi, pengikat resin akan cepat terbakar dan terurai, menghasilkan gas dalam jumlah besar. Jika gas-gas ini tidak dapat dikeluarkan dengan lancar, mereka akan menyerang besi cair dan membentuk pori-pori pada permukaan akhir yang mengeras.

Larutan:

1. Optimalkan inti pasir itu sendiri (yang paling penting!): kurangi pembentukan gas dari inti pasir: periksa merek dan model pasir berlapis yang Anda gunakan. Disarankan untuk beralih ke pasir berlapis gas rendah emisi, yang biasanya menggunakan resin gas rendah emisi dan bahan pengawet. Meningkatkan kemampuan bernapas inti pasir: Berkomunikasi dengan pemasok pasir berlapis untuk mengurangi persyaratan kekuatan inti pasir secara tepat. Kekuatan yang berlebihan berarti banyaknya resin yang ditambahkan dan produksi gas yang tinggi. Semakin rendah kekuatannya, semakin baik, sekaligus memenuhi persyaratan penataan dan pengecoran. Periksa apakah kekompakan inti pasir terlalu tinggi. Saat membuat inti, tekanan injeksi pasir tidak boleh terlalu tinggi agar inti pasir tidak menjadi terlalu padat. Pastikan pembuangan inti pasir lancar: Saat membuat inti pasir, saluran pembuangan harus dibuat! Untuk inti kecil berdiameter 3cm ini, beberapa lubang pembuangan kecil dapat ditusuk di tengah inti pasir dengan jarum ventilasi, atau benang lilin yang sudah tertanam dapat digunakan untuk melelehkan dan membentuk saluran pembuangan selama penuangan. Periksa jarak bebas kepala inti pasir untuk memastikan bahwa saluran pembuangan pada kepala inti halus dan tidak terhalang, sehingga gas dapat keluar dengan lancar melalui kepala inti dan masuk ke dalam cetakan atau sistem pembuangan pasir.

2. Urutan pemadatan dan perangkap gas: Besi ulet memiliki karakteristik pemadatan seperti pasta, dan bagian dalamnya tetap dalam keadaan cair untuk waktu yang lama setelah cangkang terbentuk. Ketebalan dinding pengecoran seragam, namun area tengah dinding bagian dalam adalah zona pemadatan akhir. Gas yang tidak dapat dibuang membentuk tekanan tinggi di dalam rongga cetakan, dan pada saat yang lemah ketika permukaan besi cair mengeras atau mulai mengeras (biasanya dinding bagian dalam bagian tengah dan atas), ia menyerang logam yang masih dalam keadaan cair. Karena tekanan ekspansi dan pemadatan grafit, gas-gas ini akhirnya "terkunci" di area pemadatan akhir, membentuk pori-pori subkutan atau pori-pori invasif.

3. Sifat kimia besi cair memperburuk keadaan: kandungan sisa magnesium (Mg) yang berlebihan dapat meningkatkan tegangan permukaan besi cair, sehingga menyulitkan gelembung-gelembung yang masuk untuk mengapung dan keluar. Oksidasi besi cair (kandungan oksigen tinggi) atau pengisian tungku yang tidak lengkap (karat, noda minyak) akan meningkatkan kecenderungan pori-pori mengendap sendiri, membentuk pori-pori parah bersama dengan gas invasif.

2[UNK] Solusi sistematis harus diselidiki dan diuji secara berurutan dari primer ke sekunder:

1. Optimalisasi inti pasir (tindakan yang paling langsung dan efektif) untuk mengurangi pembentukan gas: Segera hubungi pemasok pasir berlapis dan beralih ke pasir berlapis gas rendah. Bahan ini dirancang khusus untuk mengatasi masalah tersebut dengan menggunakan resin khusus dan aditif untuk mengurangi pembentukan gas dan menunda puncak pembentukan gas. Pastikan pembuangan inti pasir benar-benar tidak terhalang (yang paling penting!): Untuk inti pasir dengan diameter 30mm, sistem pembuangan harus dipasang selama proses pembuatan inti. Metode terbaik: Gunakan kawat lilin knalpot yang sudah tertanam sebelumnya. Satu atau lebih kabel lilin tertanam selama proses pembuatan inti, dan kabel lilin meleleh selama pengecoran, membentuk saluran pembuangan yang sempurna. Cara sederhana: Masukkan lubang ventilasi melalui (atau dekat) bagian tengah inti pasir atau dengan jarum ventilasi. Pastikan saluran ini terhubung ke kepala inti. Optimalkan desain inti: Periksa posisi inti dalam cetakan untuk memastikan bahwa celah antara inti dan cetakan pasir tidak dapat ditutup sepenuhnya setelah inti pasir ditempatkan, yang merupakan saluran terakhir bagi gas untuk keluar dari cetakan. Jika perlu, jarak antara kepala inti dapat diperbesar atau slot pembuangan khusus dapat dibuat.

2. Optimalisasi proses (menyesuaikan interaksi antara besi cair dan inti pasir) untuk meningkatkan suhu penuangan: Ini adalah tindakan sementara yang tercepat dan paling efektif di lokasi. Menaikkan suhu penuangan secara tepat (misalnya 1380 °C → 1400-1420 °C) dapat memperpanjang waktu agar besi cair tetap cair dan memberikan lebih banyak waktu bagi gas untuk dikeluarkan. Membuat permukaan inti pasir tersinter lebih cepat untuk membentuk cangkang keras yang "vitrifikasi", mencegah resin dalam terus mengeluarkan gas. Perhatian: Suhu yang berlebihan dapat menyebabkan masalah lain (seperti pasir menempel), dan perlu dicari titik keseimbangan. Mempercepat kecepatan penuangan: mempersingkat waktu pengisian sambil menghindari turbulensi. Tekanan statis logam yang terbentuk dengan cepat dapat menekan invasi gas dan pembuangan total dengan lebih baik sebelum pemadatan yang lebih rendah. Pastikan penuangan lancar: Gunakan sistem penuangan bawah untuk menghindari pembilasan langsung inti pasir oleh besi cair, mengurangi turbulensi dan pengeritingan. 3. Kontrol peleburan dan cairan besi (untuk menghilangkan masalah diri dan menghindari menambah cedera) mengontrol secara ketat kandungan sisa magnesium: residu Mg yang berlebihan adalah "katalis" untuk pori-pori. Pastikan kandungan sisa Mg setelah perlakuan spheroidisasi dikontrol dalam batas bawah yang disyaratkan oleh proses (seperti 0,03% -0,04%), dan tidak boleh terlalu tinggi. Gunakan bahan tungku yang bersih: Singkirkan baja bekas dan bahan daur ulang yang memiliki noda karat dan minyak yang parah, dan cegah penguraiannya sehingga menghasilkan gas [H], [O], dan CO. Menghilangkan terak secara menyeluruh: Sebelum proses spheroidisasi dan penuangan, terak harus dihilangkan secara menyeluruh untuk mencegah terak tergulung ke dalam rongga cetakan.

Ringkasan dan rekomendasi prioritas tindakan

1. Prioritas pertama (pemeriksaan segera): Periksa apakah inti pasir memiliki saluran pembuangan! Jika tidak, inilah masalah yang harus diselesaikan terlebih dahulu. Coba kubur benang lilin atau ikat lubang ventilasi.

2. Prioritas kedua (pengujian cepat): Tingkatkan suhu penuangan sebesar 20-30 ° C dan amati peningkatan porositas. Jika dampaknya signifikan, hal ini menunjukkan adanya masalah pembentukan gas di inti pasir.

3. Prioritas ketiga (menghubungi pemasok): Meminta sampel pasir berlapis gas rendah emisi untuk pengujian komparatif, yang seringkali merupakan kunci penyelesaian masalah.

4. Prioritas keempat (deteksi dan pencatatan): Periksa kandungan sisa Mg dalam cairan besi setelah spheroidisasi untuk memastikan bahwa kandungan tersebut berada dalam kisaran rendah yang wajar.