Pentingnya dan desain leher riser besi cor

1. Titik desain leher riser besi cor adalah sebagai berikut:

Diameter Penentuan Ukuran: Diameter leher riser umumnya 0,3-0,8 kali diameter lingkaran hot spot casting. Diameter lingkaran hot spot casting besar, dengan nilai bias terhadap 0,3; Diameter lingkaran hot spot kecil, dengan nilai bias terhadap 0,8. Panjang: Biasanya antara 20-50mm. Untuk bagian besi cor kecil, panjang leher riser dapat diambil sebagai batas bawah; Bagian besi cor besar tunduk pada batas atas. Bentuk umum untuk desain bentuk termasuk silindris, trapesium, dll. Leher riser silindris mudah diproses dan cocok untuk sebagian besar situasi; Leher riser trapesium bermanfaat untuk mengkompensasi penyusutan dan banyak digunakan dalam coran dengan persyaratan tinggi untuk mengkompensasi penyusutan.

Pemilihan posisi leher riser harus diatur pada persimpangan panas dari casting, sehingga cairan logam di riser dapat mengalir secara istimewa ke persimpangan panas, mencapai pemadatan berurutan, dan secara efektif melengkapi penyusutan. Cobalah untuk menghindari mengaturnya di area konsentrasi stres casting untuk mencegah stres yang disebabkan oleh penyusutan solidifikasi leher riser, yang dapat memperburuk deformasi dan kecenderungan retak casting. Kuantitas ditentukan berdasarkan ukuran casting, kompleksitas struktur, dan distribusi hot spot. Coran kecil dan sederhana mungkin hanya membutuhkan satu leher riser, sedangkan coran besar dan kompleks mungkin memerlukan banyak leher riser untuk memastikan penyusutan yang cukup pada setiap sambungan panas. Hubungan antara riser dan casting harus memiliki transisi yang halus, menghindari sudut kanan atau tajam untuk mengurangi resistensi terhadap aliran logam cair. Hubungan antara leher riser dan casting harus kuat untuk mencegah kerusakan karena dampak logam cair selama proses pengecoran. Pada saat yang sama, bentuk dan ukuran koneksi harus dirancang secara wajar untuk menghindari pembentukan zona yang terkena panas yang berlebihan pada casting, yang dapat menyebabkan cacat pada casting.

2. Analisis kasus desain leher riser besi cor

Sebagian besar paduan menunjukkan perilaku yang konsisten dan dapat diprediksi selama proses pendinginan dari cairan ke padatan pada suhu. Ada dua tahap kontraksi yang berbeda. Pertama, ketika suhu casting paduan mendingin ke garis Liquidus, ini biasanya disebut sebagai penyusutan cair atau penyusutan super panas. Kedua, ketika paduan mendingin dari cair ke padatan, biasanya disebut penyusutan solidifikasi. Di sisi lain, bagian -bagian besi cor grafit (termasuk besi cor abu -abu, besi ulet, dan besi tuang lunak) disertai dengan fenomena yang tidak biasa selama pendinginan dan pemadatan, di mana logam mulai mengembang. Ekspansi ini biasanya disebabkan oleh presipitasi fase grafit kepadatan yang lebih rendah, mengatasi dan melebihi penyusutan yang terkait dengan pemadatan pendingin dan austenite. Sejauh ini, aspek terpenting dari merancang riser dan sistem gating untuk besi cor adalah persyaratan untuk mempertahankan tekanan cair positif di seluruh proses pemadatan. Awalnya, tekanan atmosfer harus dibiarkan bertindak pada cairan di riser, dan agar ini terjadi, riser harus (dikompresi). Setelah ekspansi dimulai, sistem riser yang dirancang dengan hati -hati mengontrol tekanan ekspansi dan memastikan penyusutan otomatis casting selama proses pemadatan yang tersisa. Ini berbeda dengan baja, aluminium, tembaga, dll., Karena mereka tidak melibatkan ekspansi, yang membutuhkan penambahan logam cair ke dalam casting selama pemadatan.

3. Tekanan kontrol

Leher riser mungkin merupakan komponen paling penting dalam desain sistem riser, karena biasanya menentukan besarnya tekanan residu pada cairan. Permukaan kontak leher riser harus cukup besar untuk mentransfer logam cair dari riser ke casting dalam jangka waktu yang lama. Jika perlu, tekanan berlebihan di rongga cetakan harus dilepaskan, tetapi harus sesuai untuk mempertahankan tekanan positif cairan pada akhir pemadatan dan untuk memfasilitasi penghapusan riser dari casting. Leher riser dapat dianggap sebagai "katup pengaman" pada bejana tekanan, dan desainnya harus memastikan bahwa tekanan di dalam casting dipertahankan pada tingkat yang dapat dikelola. Bahan cetakan, atau lebih khusus lagi, cetakan pasir yang dapat menahan tekanan ekspansi tanpa berkembang, biasanya menentukan tingkat kemampuan kontrol. Jika bahan cetakan lemah, seperti saat menggunakan cetakan pasir tanah liat, leher riser harus dirancang untuk melepaskan beberapa tekanan ekspansi untuk menghindari ekspansi cetakan. Ini dicapai dengan merancang leher riser untuk mengeras pada tahap yang relatif terlambat, memungkinkan beberapa tekanan dilepaskan ke riser melalui leher riser. Dengan menggunakan bahan ikatan model yang lebih kuat dan lebih keras (seperti sistem resin), leher riser dapat dirancang untuk menjadi lebih kecil, memungkinkannya untuk memperkuat lebih awal selama fase ekspansi dan mempertahankan tekanan cairan residual yang lebih tinggi. Namun, leher riser yang terlalu kecil dapat menyebabkan tekanan residu yang berlebihan dalam casting, yang mengakibatkan porositas terkait dengan ekspansi jamur. Leher riser yang terlalu besar biasanya menyebabkan hilangnya tekanan positif pada cairan sebelum pemadatan selesai, mengakibatkan penyusutan dan pelepasan gas dari cairan logam yang terkait dengan pemadatan. Ukuran leher riser dalam aturan desain biasanya didasarkan pada modulus geometris (MC) casting. Nilai khas besi cor yang diproduksi di pasir tanah liat adalah antara 0,6 (MC) dan 0,9 (MC). Nilai yang akurat tergantung pada kekerasan bahan cetakan pasir, komposisi kimia dan tingkat inokulasi zat besi, dan laju pendinginan casting. Jika riser dipindahkan lebih dekat ke casting, efek pemanasan pada pasir antara casting dan leher riser akan mengurangi modulus geometris kontak sambil mempertahankan modulus termal yang setara. Jika leher cukup pendek untuk sama dengan atau kurang dari ukuran cross-sectional kontak yang lebih kecil, modulus geometris dapat dikurangi dengan aman 0,6 kali, yaitu modulus leher yang lebih panjang (Mn (pendek) = 0,6 juta (panjang)). Ini menunjukkan pengurangan sekitar 65% di area kontak.

kesimpulan

Penyusutan yang berhasil dari besi cor grafit melibatkan pemeliharaan dan mengendalikan tekanan positif besi cair selama proses pemadatan. Mendesain dengan benar sistem riser dan tuangkan, dan mengendalikan waktu metalurgi dan menuangkan dengan baik, sangat penting untuk produksi bagian besi cor grafit tanpa penyusutan.