Ruolo dei montanti di colata e dei refrigeratori nelle parti in ghisa sferoidale e precauzioni durante la progettazione

È risaputo che la qualità dei componenti in ghisa sferoidale non dipende solo dai materiali e dai processi utilizzati, ma è profondamente influenzata anche dalla progettazione dei relativi condotti di risalita e di raffreddamento. Una buona progettazione non solo può ridurre il numero di condotti di risalita e migliorare il tasso di qualità dei componenti in ghisa sferoidale, ma anche ridurre direttamente i costi di produzione e promuovere benefici economici. Pertanto, per ottenere tali risultati, è fondamentale comprendere il ruolo dei condotti di risalita e di raffreddamento e le problematiche da tenere in considerazione durante la fase di progettazione!

Il ruolo dei montanti di colata e dei refrigeratori

Nel processo di formatura per fusione, è necessario fornire metallo fuso che compensi le variazioni di volume per prevenire difetti di ritiro nella fusione.

Il ruolo dei montanti di colata e dei refrigeratori

1) Accelerare la velocità di raffreddamento della sezione calda del getto, in modo che il getto tenda a solidificarsi simultaneamente, il che contribuisce a prevenire deformazioni o crepe nel getto e può ridurre la segregazione.

2) Utilizzato in combinazione con i montanti, accelera il raffreddamento di aree localizzate dei getti, rafforza le condizioni per la solidificazione sequenziale dei getti ed è vantaggioso per la compensazione del ritiro dei montanti e per l'ampliamento del campo di compensazione del ritiro dei montanti. Ciò non solo è utile per prevenire il ritiro e i difetti di ritiro nei getti, ma può anche ridurre il numero o il volume dei montanti e la pendenza della compensazione del ritiro, migliorando la resa del processo di getti in ghisa sferoidale.

3) Accelerare la velocità di raffreddamento di alcune parti speciali dei getti, al fine di migliorare la durezza superficiale e la resistenza all'usura dei getti e di affinare la struttura della matrice.

4) Posizionare i refrigeratori in luoghi dove è difficile installare i montanti o dove i montanti non sono facili da compensare per ridurre o prevenire il restringimento e il restringimento.

5) Per la ghisa sferoidale, l'utilizzo di refrigeratori per il raffreddamento può aumentare il gradiente di temperatura sulla superficie o al centro del getto, il che è vantaggioso per migliorare l'utilizzo dell'espansione di grafitizzazione e migliorare l'effetto di compensazione del ritiro dei canali di alimentazione.

La modalità di solidificazione della ghisa sferoidale è la solidificazione in pasta. In fase di progettazione, è necessario tenere conto di questa modalità di solidificazione ed eseguire simulazioni di solidificazione per verificare la correttezza del processo progettato. Naturalmente, considerando l'intero processo, è opportuno valutare attentamente il sistema di risalita e il sistema di raffreddamento, considerandoli congiuntamente. Pertanto, nella progettazione di questi due sistemi, è fondamentale prestare attenzione ai seguenti aspetti:

Il condotto di risalita deve essere in grado di fornire una quantità sufficiente di ghisa fusa per compensare il ritiro.

Il tubo di risalita deve essere funzionale: il tubo di risalita cieco deve avere un nucleo Williams e un occhio di sfiato, mentre il tubo di risalita aperto deve avere un manicotto riscaldante.

Il canale di alimentazione ha una certa distanza di alimentazione per contrazione, che dipende dallo spessore della parete e dalla qualità metallurgica della ghisa fusa. Può essere: distanza di alimentazione per contrazione orizzontale: da 10 a 2 volte lo spessore della sezione, distanza di alimentazione per contrazione verticale: da 15 a 4 volte lo spessore della sezione.

È importante comprendere che la ghisa sferoidale, a contatto con lo stampo, forma uno strato solido. Questo strato (2-3 mm) è più importante per i pezzi a parete sottile che per quelli a parete spessa.

Il raffreddamento non può mai compensare il ritiro del ferro fuso, ma si limita a trasferire tale ritiro ad altre aree.

L'effetto massimo del raffreddamento è: metà del suo spessore o metà dello spessore della parete, a seconda di quale dei due sia minore.

La sezione che viene raffreddata ridurrà la distanza di alimentazione del riser dovuta al ritiro. La parte "circostante" del riser non può essere raffreddata. Più ci si avvicina al riser, minore sarà lo spessore del raffreddamento.

Nell'intero processo di progettazione, è fondamentale essere consapevoli e sfatare un equivoco: il raffreddamento riduce soltanto il modulo elastico della fusione e non compensa il ritiro. Molti credono erroneamente che il raffreddamento possa risolvere il problema del ritiro o eliminarlo completamente. In realtà, il raffreddamento riduce il modulo elastico della parte in ghisa sferoidale in quel punto, e il ritiro si propaga alle altre parti.