Karakteristik dan langkah -langkah pencegahan presipitasi pori dalam besi cor abu -abu

1. Karakteristik presipitasi pori dalam besi cor abu -abu

Porositas presipitasi di bagian besi cor abu -abu adalah cacat casting yang umum dan spesifik. Ini terutama disebabkan oleh penurunan tajam dalam kelarutan gas (terutama hidrogen dan nitrogen) yang dilarutkan dalam besi cair selama proses pendinginan dan pemadatan, yang tidak dapat sepenuhnya dilepaskan dan mengendap dalam bentuk gelembung dan tetap di dalam pengecoran. Karakteristik utama pori -pori yang diendapkan adalah sebagai berikut:

A. Karakteristik Lokasi: Sebagian besar terjadi di hot spot, bagian tebal dan besar, atau area inti dari pemadatan coran akhir: area ini memiliki tingkat pemadatan yang lambat, memberikan lebih banyak waktu untuk evolusi gas, akumulasi, dan pertumbuhan. Seringkali di dalam casting (jauh dari permukaan): Meskipun kadang -kadang dekat dengan permukaan, biasanya terletak di area dalam atau pusat ketebalan dinding casting, tidak seperti pori -pori subkutan yang erat menempel pada kulit. Biasanya menjauh dari sistem gating dan riser: karena area gating riser mengeras nanti dan memiliki tekanan yang lebih rendah, gas lebih cenderung bermigrasi dan melarikan diri ke daerah -daerah ini. Pori -pori presipitasi lebih cenderung terbentuk pada node panas yang terisolasi yang jauh dari "saluran pembuangan" ini.

B. Karakteristik Bentuk dan Ukuran: Bentuk: Lubang kecil yang sebagian besar berbentuk bundar, elips, atau tetesan air mata. Jika beberapa gelembung berkumpul di bagian depan pemadatan dan tumbuh di sepanjang dendrit, mereka juga dapat membentuk cacing seperti, seperti kecebong, atau bentuk tidak teratur yang didistribusikan di sepanjang batas gandum. Ukuran: Biasanya relatif kecil, dengan kisaran diameter sekitar 0,5mm hingga 3mm. Tetapi mungkin juga lebih besar, terutama pada bagian yang tebal dan besar. Dinding bagian dalam: halus, bersih, dan mengkilap (seperti cermin), yang merupakan salah satu karakteristik paling khas dari pori -pori yang diendapkan. Karena gelembung terbentuk di dalam besi cair, dindingnya bersentuhan langsung dengan logam cair tanpa oksidasi atau kontaminasi.

C. Karakteristik distribusi: distribusi yang terisolasi atau berkerumun kecil: dapat muncul secara individual, tetapi lebih umum, beberapa atau lebih stomata berkumpul bersama untuk membentuk kelompok kecil lokal. Mereka biasanya tidak tersebar atau terdistribusi secara merata (yang merupakan kasus ketika kandungan gas terlarut sangat tinggi). Lokasi yang tersebar tetapi relatif terkonsentrasi: di dalam area penampang tebal dan besar atau hot spot, mungkin ada beberapa titik pori gas yang tersebar.

D. Fitur khas dari pori -pori lain: Perbedaan dari pori -pori invasif: pori -pori invasif biasanya lebih besar dan lebih tidak teratur, dengan dinding bagian dalam yang kasar dan teroksidasi, dan mungkin mengandung terak (karena gas berasal dari sumber eksternal seperti kelembaban pasir, dekomposisi cat, dll., Dan invasi gas dapat membawa slag). Pori -pori invasif sering terletak di permukaan atas coran atau di dekat permukaan rongga cetakan/inti pasir. Perbedaan dari pori-pori subkutan: Pori-pori subkutan terletak di bawah permukaan casting (1-3mm) dan berbentuk jarum atau memanjang, kadang-kadang hanya ditemukan setelah diproses atau dibersihkan. Pembentukan pori -pori subkutan sering terkait dengan reaksi kimia pada permukaan besi cair (seperti Feo+C -> Fe+Co), dan oksidasi juga dapat terjadi pada dinding bagian dalam. Perbedaan dari pori -pori reaktif: pori -pori reaktif (seperti pori -pori yang diproduksi oleh reaksi oksigen karbon) biasanya memiliki warna teroksidasi (biru atau gelap) di dinding bagian dalam, dengan bentuk yang lebih tidak teratur, dan sering disertai dengan slag atau inklusi.

e. Karakteristik terkait alasan pembentukan: terkait erat dengan kandungan gas asli zat besi cair: zat besi cair dengan kandungan hidrogen dan nitrogen yang tinggi lebih mungkin menghasilkan pori -pori presipitasi. Terkait erat dengan kecepatan solidifikasi: Area pendingin yang lebih tebal dan lebih lambat memiliki risiko yang lebih tinggi. Terkait dengan perlakuan zat besi cair: Penggunaan bahan tungku yang lembab, terkorosi, dan berminyak, inokulan/spheroidizer lembab, pengadukan berlebihan, dan suhu overheating tinggi dari zat besi cair (peningkatan hisap) semuanya dapat meningkatkan kecenderungan pori -pori presipitasi. Ringkasan Poin Identifikasi Kunci: Lokasi: Ketebalan casting, penampang besar, hot spot, dan inti. Bentuk: Terutama berbentuk bulat/oval/tetesan air mata, atau bentuk cacing. Dinding Dalam: halus, bersih, dan mengkilap (fitur terpenting!). Ukuran: Kecil hingga sedang, biasanya kurang dari 3mm. Distribusi: Cluster terisolasi atau kecil, terkonsentrasi di daerah lokal. Mengidentifikasi fitur -fitur ini sangat penting untuk secara akurat menentukan jenis porositas, menelusuri akar penyebab cacat (seperti bahan baku, proses pencairan, perawatan inokulasi, menuangkan suhu, desain casting), dan mengembangkan tindakan pencegahan yang efektif. Mengukur kandungan gas (terutama kandungan hidrogen) dari zat besi cair biasanya merupakan langkah verifikasi utama ketika mencurigai bahwa itu adalah formasi pori.

Dari mana gas dari pori -pori yang memicu dalam besi cor abu -abu berasal? Gas di pori -pori besi cor abu -abu terutama berasal dari gas yang dilarutkan dalam besi cair selama proses pencairan dan penuang. Gas -gas ini mengendap karena penurunan tajam dalam kelarutan selama pendinginan dan pemadatan besi cair. Generasi dan mekanisme disolusi melibatkan proses fisik dan kimianya yang kompleks, dengan gas inti adalah hidrogen (H ₂) dan nitrogen (N ₂), dan sejumlah kecil yang mungkin melibatkan karbon monoksida (CO).

Sumber utama dan proses pembubaran gas ini adalah sebagai berikut:

A. Sumber dan Generasi Mekanisme Gas Inti

A. 1. Hidrogen (H ₂) - Sumber utama gas yang berevolusi: kelembaban dan minyak dalam bahan tungku: bahan tungku lembab (besi babi, baja bekas, bahan daur ulang), karat (fe ₂ o ∝ · nh ₂ o), oil ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ O) (Hidrokarbon) → MC+(N/2) H ₂ Uap air di lingkungan pencairan: kelembaban dalam tungku leleh lembab, sendok yang tidak digerakkan, alat atau penutup. Atmosfer Tungku: Atmosfer yang mengandung H ₂ o dihasilkan oleh pembakaran bahan bakar (seperti gas alam, gas oven kokas). Penyerapan kelembaban inokulan/aditif: inokulan atau paduan seperti ferrosilicon dan feromangan menyerap kelembaban dari udara. Mekanisme disolusi: Besi dapat melarutkan gas hidrogen saat berada dalam keadaan cair suhu tinggi. Pada suhu tinggi, kelarutan relatif tinggi (hingga 5-7 ppm pada 1500 ℃), tetapi selama pemadatan, kelarutan turun tajam menjadi sekitar 1/3 ~ 1/2 (hampir tidak larut dalam keadaan padat)

A. 2. Nitrogen (N ₂) - Sumber penting, terutama dalam bahan tungku nitrogen tinggi. Sumber: Paduan/bahan tungku yang mengandung nitrogen: baja bekas (terutama baja paduan), besi babi yang mengandung nitrogen, nitrogen dalam karbrogen. Nitrogen dalam gas tungku: Sekitar 78% udara adalah N ₂, yang dihirup ketika besi cair terpapar udara atau diaduk dalam tungku busur listrik atau tungku induksi. Dekomposisi pasir/pelapis resin: resin furan dan agen curing amina terurai untuk menghasilkan gas yang mengandung nitrogen (seperti NH3) HCN ）。 Mekanisme disolusi: kelarutan nitrogen dalam zat besi cair juga meningkat dengan suhu, tetapi dipengaruhi oleh komposisi besi colten (karbon dan silikon mengurangi NITROGEN SOLUB NITROGEN). Kelarutan secara signifikan berkurang selama pemadatan (kelarutan padat sangat rendah).

A. 3. Karbon monoksida (CO) - sekunder tetapi mungkin melibatkan sumber: karbon (C) dalam besi cair bereaksi dengan oksigen terlarut (O) atau oksida (seperti Feo): (Catatan: Bubbles CO biasanya membentuk pori -pori reaktif daripada pori -pori presipitasi atipikal, tetapi dapat hidup berdampingan dalam kondisi tertentu).

3. Cara Mencegah dan Mengontrol Terjadinya Cacat Pori Gas: Strategi Pencegahan: Memotong Sumber Gas+mempromosikan Escape

A. Kontrol secara ketat bahan tungku dan lingkungan pencairan: Bahan tungku kering, bebas karat, dan bebas dari noda minyak. Keringkan sepenuhnya sendok dan alat (> 800 ℃). Hindari overheating berlebihan (> 1500 ℃) dan isolasi berkepanjangan.

B. Mengoptimalkan pengobatan zat besi cair: inokulan/alloy pre baked (200 ~ 300 ℃). Gunakan pasir resin nitrogen rendah atau pasir cetakan yang diperkuat untuk knalpot.

C. Desain Proses Bantuan Bantuan: Pasang besi dingin untuk mempercepat pemadatan di area yang tebal dan luas. Rancang saluran riser dan buang yang wajar untuk memfasilitasi migrasi gas menuju riser.

D. Jika perlu, lakukan perawatan degassing: Perkenalkan gas inert (seperti AR) untuk menggerakkan hidrogen, atau menambahkan agen degassing (seperti paduan tanah jarang).

Ringkasan: Gas yang memicu pori-pori dalam besi cor abu-abu pada dasarnya adalah H ₂ dan N ₂ dilarutkan selama proses pencairan besi cair, yang berasal dari bahan tungku yang mengandung lembab/nitrogen, gas tungku, dan operasi yang tidak tepat. Selama pemadatan, endapan supersaturasi karena penurunan kelarutan yang tiba -tiba, dan akhirnya ditangkap oleh dendrit untuk membentuk pori -pori melingkar yang halus di dinding bagian dalam. Mengontrol pembubaran gas sumber dan mengoptimalkan proses pemadatan adalah kunci untuk menyembuhkan masalah.