Wady wytopu i odlewania żeliwa szarego powodują analizę i rozwiązania

(1) Porowatość podczas wytopu i odlewania żeliwa szarego

Charakterystyka i metody wykrywania:

Pory sitowe: rozmieszczone stosunkowo równomiernie na całym lub większej części przekroju poprzecznego odlewu.

Pory podskórne: gęsto rozmieszczone drobne pory pojawiają się w odległości od 1 do 3 mm od powierzchni odlewu.

Można je wykryć poprzez kontrolę wyglądu, obróbkę mechaniczną, śrutowanie lub badanie magnetyczno-proszkowe.

Analiza przyczyny:

Gdy zawartość gazu w stopionym żelazie jest wysoka, a temperatura odlewania jest zbyt niska, wytrącony gaz nie ma czasu na uniesienie się i wylanie się z odlewu.

1. Sam ładunek ma wysoką zawartość gazu lub jest mocno zardzewiały, a na powierzchni znajduje się dużo smaru.

2. Podskórne pory są spowodowane głównie przez wodór. Krzem może zmniejszyć zawartość tlenu w żeliwie, ale może zwiększyć zawartość wodoru, dlatego żeliwo o wysokiej zawartości krzemu jest podatne na powstawanie porów wodorowych. Pory te są również podatne na powstawanie, gdy wsad zawiera aluminium lub tlenek glinu.

3. Worek z roztopionym żelazem nie jest suchy.

4. Środek szczepionkowy nie jest suchy.

Metody zapobiegania:

1. Ładunek powinien być odpowiednio zarządzany. Ładunki z silną rdzą lub nadmiarem smaru powierzchniowego należy oczyścić lub poddać obróbce przed użyciem.

2. Wsad o dużej zawartości gazu należy przetopić przed użyciem.

3. W celu odgazowania przed piecem można dodać odpowiednią ilość pierwiastków ziem rzadkich.

4. Kontroluj odpowiednią temperaturę stopionego żelaza poza piecem i temperaturę wlewania.

5. Kadź z roztopionym żelazem należy osuszyć.

6. Unikaj przerw w nalewaniu.

7. Środek modyfikujący powinien być całkowicie podgrzany.

8. Podczas odlewania należy wykonać zapłon i napowietrzenie.

(2) Niekwalifikowany skład, struktura i wykonanie

Charakterystyka i metody odkrywania:

Materiał jest za twardy lub za miękki.

Makrostruktura i mikrostruktura odlewu nie spełnia wymagań norm i warunków technicznych.

Można to stwierdzić poprzez obserwację przekroju poprzecznego, analizę chemiczną, badanie metalograficzne, test twardości itp.

Analiza przyczyn wytopu żeliwa szarego:

1. Gdy równoważnik węglowo-krzemowy jest niski, materiał jest twardy, a gdy równoważnik węglowo-krzemowy jest wysoki, materiał jest miękki.

2. Niewłaściwe przegrzanie stopionego żelaza.

3. Niewłaściwe szczepienie.

Metody zapobiegania:

1. Prawidłowo mieszaj materiały i zapobiegaj ich wyciekaniu podczas pracy.

2. Kontroluj odpowiednią temperaturę przegrzania.

3. Przestrzegać procedur operacyjnych i prawidłowo przeprowadzać szczepienia przed piecem.

(3) Skurcz

Charakterystyka i metody odkrywania:

Wewnątrz odlewu znajduje się wiele rozproszonych małych jam skurczowych, a jego powierzchnia jest szorstka, co powoduje przeciekanie wody podczas próby ciśnieniowej.

Można go wykryć metodą obróbki mechanicznej lub metodą badania magnetyczno-proszkowego.

Analiza przyczyny:

Przy wysokiej zawartości fosforu zakres krzepnięcia ulega rozszerzeniu; jednocześnie eutektyka fosforowa o niskiej temperaturze topnienia nie może zostać uzupełniona podczas końcowego krzepnięcia, co prowadzi do powstawania mikropęknięć skurczowych. Szczególnie w przypadku żeliwa wysokiej jakości (o niskiej zawartości węgla) skurcz objętościowy jest duży, dlatego należy zwrócić na niego szczególną uwagę. Prędkość odlewania jest zbyt duża, a części wymagające kompensacji skurczu nie mogą zostać uzupełnione wystarczającą ilością ciekłego żelaza na czas.

Metody zapobiegania:

1. Ogólnie rzecz biorąc, należy kontrolować zawartość fosforu poniżej 0.15% i dbać o stabilność składu chemicznego stopionego żelaza.

2. Podczas wylewania należy wlewać masę powoli, aby umożliwić odpowiednią kompensację skurczu.

(4) Otwory skurczowe

Charakterystyka i metody wykrywania: W gorących punktach odlewu powstają skupione otwory o nieregularnych kształtach i chropowatych powierzchniach.

Można to stwierdzić poprzez badanie wyglądu, obróbkę mechaniczną lub badanie metodą magnetyczno-proszkową.

Analiza przyczyny:

1. Ze względu na duży skurcz objętościowy skład chemiczny stopionego żelaza nie spełnia wymagań technicznych, zwłaszcza w przypadku żeliwa niskowęglowego wysokiej jakości.

2. Temperatura wlewania jest zbyt wysoka, co zwiększa wartość skurczu cieczy.

Metody zapobiegania:

1. Prawidłowo kontroluj skład chemiczny stopionego żelaza. Staraj się utrzymywać zawartość siarki na jak najniższym poziomie, zazwyczaj poniżej 0.12%.

2. Kontroluj odpowiednią temperaturę nalewania.

3. W przypadku dużych części, dodatkową ilość stopionego żelaza można wlać do nadlewu.

4. Odpowiednio zwiększ ilość szczepionki.

(5) Pękanie na gorąco

Charakterystyka i metody wykrywania:

Pęknięcie ma ciemną lub prawie czarną utlenioną powierzchnię.

Wykrywane poprzez badanie wyglądu, metodę transmisji światła, badanie magnetyczno-proszkowe, test ciśnieniowy, penetrację nafty i inne metody.

Analiza przyczyny:

1. Skład chemiczny stopionego żelaza nie spełnia wymagań, co skutkuje dużym skurczem ciała stałego, np. niską zawartością węgla i wysoką zawartością siarki.

2. Odlew zawiera wtrącenia żużla o niskiej temperaturze topnienia, co obniża wytrzymałość w wysokiej temperaturze (ponieważ pękanie na gorąco występuje pod koniec krzepnięcia, a jego przyczyną jest głównie mechaniczne utrudnienie skurczu w gorącej części odlewu).

Metody zapobiegania:

1. Kontroluj rozsądny skład chemiczny i staraj się utrzymać zawartość siarki w oryginalnym stopionym żelazie na jak najniższym poziomie.

2. Podczas odlewania należy unikać przedostawania się żużla do wnęki formy.

(6) Pęknięcia zimne

Charakterystyka i metody wykrywania:

Pęknięcia są stosunkowo czyste lub lekko ciemnoczerwone, o lekko utlenionej powierzchni.

Metoda wykrywania jest taka sama jak w przypadku pęknięć gorących.

Analiza przyczyny:

1. Skład chemiczny stopionego żelaza nie spełnia wymagań, co skutkuje dużą wartością skurczu ciała stałego

2. Zawartość fosforu w stopionym żelazie jest zbyt wysoka, co zwiększa kruchość i tym samym zmniejsza wytrzymałość żeliwa na rozciąganie (ponieważ pęknięcia na zimno pojawiają się po schłodzeniu odlewu, głównie w punkcie koncentracji naprężeń na styku grubych i cienkich części odlewu, z powodu naprężeń cieplnych).

Metody zapobiegania:

1. Kontroluj rozsądny skład chemiczny.

2. Zawartość fosforu w stopionym żelazie powinna być zasadniczo mniejsza niż 0.15%.

(7) Oczy żużlowe

Charakterystyka i metody wykrywania:

W otworach na zewnątrz lub wewnątrz odlewu znajduje się żużel

Można to stwierdzić poprzez kontrolę wyglądu, obróbkę mechaniczną lub badanie metodą magnetyczno-proszkową

Analiza przyczyny:

1. W stopionym żelazie znajduje się zbyt dużo żużla lub żużel w kadzi z płynnym żelazem nie jest usuwany i nie zwraca się uwagi na blokowanie się żużla podczas odlewania.

2. Żużel wprowadzony na skutek przerwania przepływu podczas zalewania.

Metody zapobiegania:

1. Odpowiednio podnieś temperaturę ciekłego żelaza i dodaj niewielką ilość suchego piasku do kadzi z ciekłym żelazem, aby ułatwić usuwanie żużlu. Aby zapobiec ponownemu przedostawaniu się siarki do ciekłego żelaza.

2. Wstępnie usuń pozostałości z kadzi z roztopionym żelazem.

3. Podczas zalewania należy zwracać uwagę na możliwość powstawania zabrudzeń w postaci żużlu, aby zapobiec zakłóceniu przepływu.

(8) Fasola żelazna

Charakterystyka i metody wykrywania:

W porach znajdują się małe kulki żelaza.

Można to stwierdzić poprzez sprawdzenie przekroju odlewu i obróbki.

Analiza przyczyny:

Ponieważ temperatura wlewania ciekłego żelaza jest zbyt niska, ziarna żelaza powstające w wyniku odpryskiwania ciekłego żelaza nie mogą być już przez nie topione i zostają zamknięte w odlewie razem z gazem zewnętrznym;

Metody zapobiegania:

1. Odpowiednia temperatura nalewania.

2. Nie przerywaj przepływu podczas nalewania.

(9) Zimne zamknięcie i niewystarczające nalewanie

Charakterystyka i metody wykrywania:

Na odlewie znajdują się niecałkowicie połączone szczeliny lub miejscowy brak mięsa, krawędzie dookoła.

Można to stwierdzić poprzez oględziny.

Analiza przyczyny:

1. Temperatura stopionego żelaza jest zbyt niska, co powoduje zmniejszenie jego płynności.

2. Gdy zawartość węgla i krzemu w stopionym żelazie jest niska, a zawartość siarki wysoka, zmniejsza się także płynność stopionego żelaza.

3. Podczas zalewania przepływ jest przerywany lub ilość stopionego żelaza jest niewystarczająca. Podczas zalewania wtórnego łatwo o zamknięcie na zimno.

Metoda zapobiegania wytopowi żeliwa szarego:

1. Odpowiednio zwiększ temperaturę wlewania stopionego żelaza.

2. Kontroluj odpowiedni skład chemiczny stopionego żelaza i staraj się zmniejszyć zawartość siarki.

3. Wlej całą ilość na raz i unikaj przelewania. Nie przerywaj przepływu podczas wlewania.

(10) Nadmierne stwardnienie

Charakterystyka i metody odkrywania:

Na krawędziach i cienkich ściankach odlewu widoczna jest biała struktura żeliwa.

Można go wykryć poprzez obserwację przekroju poprzecznego, badanie twardości i obróbkę mechaniczną.

Analiza przyczyny:

1. Ekwiwalent węglowo-krzemowy jest niski.

2. Niewystarczające szczepienie.

Metoda zapobiegania:

1. Prawidłowe składniki.

2. Odpowiednio zwiększ ilość szczepionki.