Способы решения особых проблем, связанных с крупными отливками из высокопрочного чугуна

Есть много типов крупных деталей из ковкого чугуна, таких как: большой блок дизельного двигателя, большая ступица колеса, большая торцевая крышка шаровой мельницы, охлаждающая клепка доменной печи, большая рама прокатного стана, большой шаблон литьевой машины, большое седло подшипника паровой турбины, ступица колеса в ветроэнергетическом оборудовании, а также основания и резервуары для шлака в ядерном энергетическом оборудовании и т. д. В дополнение к механическим свойствам, указанным в стандартах, эти компоненты также имеют некоторые особые требования к рабочим характеристикам, такие как низкотемпературная ударная вязкость, необходимая для ветроэнергетики отливки и многие дополнительные специальные стандарты приемки ядерных шлаков. Поэтому производство этих отливок нужно тщательно продумать заранее.

1) В первую очередь следует подумать о том, как получить прочную, плотную и качественную отливку по размеру.

Технический процесс производства крупных деталей из чугуна с шаровидным графитом в основном такой же, как и для деталей из серого чугуна, при условии, что выбор шкалы и конструкция опоки немного изменены в соответствии с характеристиками отливки из шаровидного графита. утюг.

2) Во-вторых, необходимо провести соответствующую работу для общих характеристик больших отливок из высокопрочного чугуна.

Общей чертой крупногабаритных отливок из высокопрочного чугуна является то, что они очень тяжелые. Для большинства из них требуется ферритовая матрица, механические свойства должны соответствовать стандартным данным, а иногда добавляются требования к ударным характеристикам при низких температурах.

Особые проблемы при производстве крупногабаритных отливок из высокопрочного чугуна.

Из-за медленной скорости охлаждения крупногабаритных деталей из ковкого чугуна период эвтектического затвердевания составляет несколько часов. В этот период сформируется основная структура высокопрочного чугуна. Таким образом, возникает ряд проблем, характерных только для деталей из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом или крупных деталей из высокопрочного чугуна. ： Небольшое количество узловых чернил, большой диаметр узловатых чернил, искажение узловых чернил, плавающий графит, сегрегация химического состава, межкристаллитные карбиды и крупнокусковой графит (Chunky Graphite) и т. Д. Эти проблемы давно привлекают внимание. Хотя механизм формирования не унифицирован, предприняты предварительные меры для решения конкретных проблем.

Другой важный вопрос - как удовлетворить и решить требования низкотемпературной ударной вязкости? Совпадение проблемы в том, что направления и меры по решению этих двух проблем примерно одинаковы.

Способы решения уникальных проблем больших отливок из высокопрочного чугуна

1) Интенсивное охлаждение для ускорения затвердевания

Существуют две общепринятые теории о причине образования фрагментов графита: одна вызвана дроблением сфероидального графита; во-вторых, стабильность аустенитной оболочки снижается из-за теплового потока или сегрегации определенных легирующих элементов, особенно Ce и La. Вызывает изменение и формирование структуры роста сфероидальных чернил. Независимо от теории или теории, несомненно, что слишком длительное время затвердевания (т.е. медленное охлаждение) на стадии эвтектики является прямым и объективным фактором образования фрагментированного графита. Следовательно, независимо от того, какой метод используется, если можно сократить время стадии затвердевания, можно эффективно предотвратить появление фрагментированного графита.

В литературе также указано, что существует критическая скорость охлаждения (0.8 ℃ / мин) для сфероидального искажения чернил. Деформация графита иногда является резким процессом, поэтому ускорение охлаждения, сокращение времени затвердевания, особенно сокращение времени затвердевания эвтектической стадии, позволяют найти способы сократить стадию эвтектического затвердевания до менее чем 2 часов, что имеет значительный эффект. Есть много мер вокруг этого принципа: принудительное охлаждение; песок металлический навесной; использование холодного утюга и тд.

Высокая теплопроводность холодного железа, особенно высокая теплоемкость, широко считается действенной мерой, которую можно применить. Теплопроводность графита выше, чем у закаленного чугуна, установленного на песке (45 Вт / м • ℃ и 17 Вт / м • ℃ соответственно), но его теплоемкость ниже, чем у охлажденного чугуна. Если есть принудительное охлаждение, для сравнения используется графит. подходящее. Для больших или очень больших отливок из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом принудительное охлаждение по-прежнему является эффективным средством. Как правило, можно использовать устройства с воздушным, водяным или водяным охлаждением, и даже охлаждение жидким азотом можно использовать для увеличения скорости затвердевания отливок. Данные показывают, что когда отливка отработанных контейнеров из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом марки 20 т застывает, эффект теплопередачи составляет: поглощение тепла металлического типа составляет 58%, поглощение тепла графитовой и песчаной литейной формы (основной части) составляет 3.5%, а песчаная форма и другие устройства частично поглощают тепло. На долю тепла приходилось 3.5%, теплопроводность с водяным охлаждением - 3.5%. Видно, что металлическая форма может проводить более 50% тепла отливки, в то время как основная часть передает мало тепла. Очевидно, принудительное охлаждение необходимо.

2) Усовершенствовать техпроцесс

(1) Тщательно выбирайте сырье

Чтобы производить качественные крупногабаритные детали из высокопрочного чугуна, стоит выбирать шихту в любом случае. Элементы интерференции сырья должны быть как можно меньше. Особое внимание следует уделять источнику чугуна, типу стального лома и выбору повторно науглероживаемых веществ.

(2) Расчет химического состава

CE не должен быть слишком высоким (4.2% 4.3%), если w (C) составляет 3.6% 3.7%, w (Si) должно быть всего 1.8% 2.0%; кроме того, w (Mn) <0.3%, w (P) и w (S) также должны быть строго ограничены. За исключением особых случаев, сплавы обычно не используются, поэтому необходимо строго отбирать стальной лом.

Необходимо добиться низкого w (Si), иначе легко появится фрагментированный графит, и низкотемпературные характеристики не будут соответствовать требованиям. Проблема заключается в низком w (Si) или низком w (Si) и возникающих проблемах. Состав 100-тонных контейнеров для отработавшего топлива в Японии: w (C) 3.6%, w (Si) 2.01%, w (Mn) 0.27%, w (P) 0.025%, w (S) 0.004%, w ( Ni) 0.78%, по массе (Mg) 0.065%.

(3) Выберите дуплексную плавку.

Дуплексная плавка может дать полный простор высокой способности к зародышеобразованию вагранки и высокой термической эффективности электропечи. Расплавленный чугун должен выгружаться при высокой температуре, и S может быть удален, когда это возможно, и время нахождения в электрической печи не должно быть слишком долгим. Температура сфероидизации определяется в зависимости от ситуации и не может быть слишком высокой или слишком низкой.

Автор рекомендует не использовать метод промывки для сфероидизации больших кусков, поскольку он занимает слишком много времени. По крайней мере, используйте метод укрытия, предпочтительно специальный метод или метод кормления шелком. Шелк подается в фиксированном месте, и его даже можно кормить вместе с плодородным шелком. Не используйте обычно используемые сфероидизирующие агенты. Лучше всего смешивать тяжелые редкоземельные сфероидизаторы и легкие редкоземельные сфероидизаторы. Если используется сфероидизирующий агент, достаточно w (Mg) 6% и w (RE) от 1.0% до 1.5%; если чушковый чугун относительно чистый, также допускается w (RE) от 0.5% до 1.0%. Если используется метод подачи проволоки, можно использовать сфероидизатор с высоким содержанием w (Mg), но w (RE) должен быть низким с небольшим содержанием Ca.

Температура заливки должна быть подходящей (1300 1350 ℃), не слишком высокой, иначе усадка жидкости будет слишком большой; рекомендуется использовать диспергированную внутреннюю направляющую для разливки на средней скорости и использовать формы с высокой жесткостью, насколько это возможно, чтобы в полной мере использовать расширение графитизации для самоподачи высокопрочного чугуна. , Чтобы снизить нагрузку на стояк и обеспечить внутреннюю компактность отливки.

(4) Обратите внимание на проблему беременности.

Прививка - одна из важнейших технологических мер. Только решив эту проблему, можно без проблем обеспечить низкое содержание w (Si) и обеспечить низкотемпературные характеристики. Проблема инокуляции - это не что иное, как выбор инокулянтов и методов лечения прививок. Вы можете выбрать модификатор с длительным временем инокуляции, такой как Ba-содержащий агент (Sr-содержащий агент более эффективен для серого чугуна и с низким содержанием Ca), графитосодержащий модификатор или подходящую смесь RESiFe в модификаторе. .

Сейчас у многих компаний есть модификаторы собственного производства, и я думаю, они следуют этому принципу. Короче говоря, инкубация «должна быть отложенной, но мгновенной», не только эффект хороший, но и дозировка может быть значительно снижена. Старый метод, например, покрытие во время обработки, дает очень плохой эффект, но w (Si) снижается. Проблема в том, что если w (Si) должен быть низким, а эффект должен быть хорошим, единственный выход - изменить метод. Факты доказали, что 2.0% w (Si) достижимо, и признаком успеха является то, что графит должен быть меньше и больше. Если он меньше, скорость сфероидизации будет выше. Если он меньше, цементит производиться не будет. Если он меньше, степень сегрегации будет меньше. Для больших деталей, если количество графитовых шариков составляет 200 штук / мм2 или более, а размер составляет 5-6, степень сфероидизации и количество феррита, естественно, не будут проблемой. Одним словом, основной метод борьбы с графитом и стремления к меньшему и большему количеству графита - это прививка. W (Si) низкий, свободный цементит отсутствует, пластичность и ударная вязкость при комнатной и низкой температуре легко достигаются. Для больших отливок легко провести крупный процесс посева в разливочной чаше и поместить блок посева в желоб. Проблема в том, что должна быть правильная концепция.

(5) Использование сплавов и микроэлементов

Единственным легирующим элементом, который можно рассматривать для использования в отливках из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом, является никель из-за его уникального эффекта. С технической точки зрения, w (Ni) <1% является выгодным, но то, используется он или нет, зависит от конкретных обстоятельств и экономических соображений.

Микроэлементы имеют зрелый опыт использования в крупных изделиях - Bi и Sb. Считается, что добавление w (Bi) 0.008% 0.010%, так что соотношение w (RE) / w (Bi) = 1.4 ～ 1.5, для увеличения количества шариков, полезно для снижения риска фрагментированного графита. Sb также можно использовать в толстых и объемных деталях. Некоторые думают, что он увеличивает количество перлита, но некоторые используют его в ферритном ковком чугуне. Это может быть проблемой с количеством, и количество 50 ppm не должно быть проблемой. Профессор Чжоу Цзиян однажды указал, что использование w (Sb) 0.005% 0.007% может также подавить вредное воздействие избытка Ti и RE в расплавленном железе.

Хотя мнения отрасли о роли и механизме добавления Bi и Sb до сих пор не едины, по поводу добавления Ni был достигнут консенсус.

(6) Роль предварительной обработки имеет решающее значение.

Предварительная обработка исходного раствора чугуна с шаровидным графитом перед сфероидизацией имеет положительный эффект улучшения и стабилизации качества отливок [3]. Методы, указанные ниже: 

После корректировки состава [предварительная обработка увеличит w (C) на 0.2%] → де-S → возврат в электрическую печь → добавьте от 0.2% до 0.25% агента предварительной обработки при добавлении 1/4 объема → верните в электрическую печь и затем немного увеличьте температуру до 1 470 ～ 1 480 ℃ → сфероидизирующая обработка → инокуляционная обработка (доступен Ultraseed) → заливка.

(7) Использование антикратерного агента QKS.

Автор изобретения полагает, что в центре сфероидальных чернил имеется постороннее включение размером 1 мкм, образующее двухслойную сердцевину; внутренний слой - это MgS, CaS (0.5 мкм), а внешний слой - это MgO, SiO и силикат. Поэтому изобретатель добавил к модификатору определенное количество O и S, чтобы объединиться с металлическими элементами в модификаторе, чтобы произвести больше сульфидов и оксидов, тем самым сформировав больше графитовых ядер, что дает ферросилиций-модификатор Ca, Ce и S, O. Этот модификатор может значительно увеличить количество графитовых сфер, и он выпадает в осадок на поздней стадии кристаллизации, а более поздний период расширения графитизации может эффективно компенсировать усадку на поздней стадии затвердевания. В частности, он более эффективен при усадочной пористости локальных горячих швов [4]. Эксперимент показал: для ступенчатого образца 5-40 мм, когда используется SrSiFe, графитовые шары уменьшаются с 300 / мм2 до 150 / мм2; при использовании Ca-Ce-OS количество графитовых шариков не зависит от толщины стенки. По сравнению с BaSiFe и 75SiFe. Дефект усадки на горячих стыках блока для поперечных испытаний показывает, что есть усадочные отверстия на горячих стыках поперечного сечения с модификатором, содержащим Ba и Sr, в то время как агент Ca-Ce-OS нет.

Сохраните источник и адрес этой статьи для перепечатки.: Способы решения особых проблем, связанных с крупными отливками из высокопрочного чугуна 

Minghe Casting Company специализируется на производстве и предоставлении качественных и высокопроизводительных литых деталей (ассортимент металлических деталей для литья под давлением в основном включает Тонкостенное литье под давлением,Литье под давлением,Литье под давлением в холодной камере), Round Service (Служба литья под давлением,Обработка с ЧПУ,Изготовление пресс-форм, Обработка поверхности) .Любое индивидуальное литье под давлением из алюминия, магния или замака / цинка, а также другие требования к отливкам, пожалуйста, свяжитесь с нами.

Под контролем ISO9001 и TS 16949, все процессы выполняются на сотнях передовых машин для литья под давлением, 5-осевых станках и других объектах, от струйных до стиральных машин Ultra Sonic. Minghe не только имеет современное оборудование, но и имеет профессиональное оборудование. команда опытных инженеров, операторов и инспекторов для воплощения в жизнь проекта заказчика.

Контрактный производитель отливок под давлением. Возможности включают в себя детали для литья под давлением алюминия с холодной камерой весом от 0.15 фунта. до 6 фунтов, быстрая установка и обработка. Дополнительные услуги включают полировку, вибрацию, удаление заусенцев, дробеструйную очистку, окраску, гальванику, нанесение покрытий, сборку и оснастку. Обрабатываемые материалы включают такие сплавы, как 360, 380, 383 и 413.

Помощь в проектировании литья цинка под давлением / сопутствующие инженерные услуги. Изготовление на заказ прецизионных отливок из цинка под давлением. Могут изготавливаться миниатюрные отливки, отливки под высоким давлением, отливки в формы с несколькими суппортами, отливки в обычные формы, единичные отливки под давлением и независимые отливки под давлением, а также отливки с герметизацией полости. Отливки могут изготавливаться длиной и шириной до 24 дюймов с допуском +/- 0.0005 дюйма.  

Производитель литья под давлением из магния, сертифицированный по стандарту ISO 9001: 2015. Возможности включают литье под давлением магния под высоким давлением с горячей камерой до 200 тонн и холодной камерой на 3000 тонн, проектирование инструментов, полировку, формование, механическую обработку, порошковую и жидкостную окраску, полный контроль качества с возможностями CMM , сборка, упаковка и доставка.

Сертифицирован ITAF16949. Дополнительные услуги трансляции включают инвестиционное литье,литье в песчаные формы,Гравитационное литье, Литье по выплавляемым моделям,Центробежное литье,Вакуумное литье,Постоянное литье формыВозможности включают EDI, техническую поддержку, твердотельное моделирование и вторичную обработку.

Литейная промышленность Примеры использования запчастей для: автомобилей, велосипедов, самолетов, музыкальных инструментов, судов, оптических устройств, датчиков, моделей, электронных устройств, корпусов, часов, машинного оборудования, двигателей, мебели, ювелирных изделий, приспособлений, телекоммуникаций, освещения, медицинских устройств, фотографических устройств, Роботы, скульптуры, звуковое оборудование, спортивное оборудование, инструменты, игрушки и многое другое. 

Что мы можем вам сделать дальше?

∇ Перейти на главную страницу для Литье под давлением Китай

By Производитель литья под давлением Minghe | Категории: Полезные статьи |Материалы Теги: Литье алюминия, Цинковое литье, Литье магния, Титановое литье, Литье из нержавеющей стали, Латунное литье,Бронзовое литье,Кастинг видео,История компании,Литье алюминия под давлением | Комментарии отключены