Características y medidas de prevención de porosidad subcutánea en partes grises de hierro fundido

Los poros subcutáneos de las piezas de hierro fundido gris tienen las siguientes características: Ubicación de distribución: generalmente ubicada 1-3 mm debajo de la superficie del fundición, principalmente en el extremo opuesto de la puerta, la parte inferior de la posición de vertido y otras partes. Apariencia: de tamaño pequeño, con un diámetro de 1-3 mm y una longitud de 4-6 mm, es esférico, en forma de agujero de alfiler u oblongo, a menudo distribuido densamente, y en casos severos, forma una forma de panal. Características de la pared de los poros: la pared de los poros es lisa y brillante, parcialmente cubierta con película de grafito, que aparece en blanco plateado, y algunas paredes de poros con cavidades abiertas están oxidadas en color. Tiempo de ocurrencia: los poros solo se expondrán después del tratamiento térmico, la limpieza de voladuras de disparo, la eliminación de la escala de óxido o el procesamiento mecánico.

El siguiente es un desglose detallado de las principales fuentes de gas en los poros subcutáneos:

Gas directo: el gas en los poros subcutáneos es principalmente H ₂ y N ₂. El CO es un gas importante participante, pero lo más importante es que sirve como producto de la reacción para crear condiciones para la invasión de otros gases. Mecanismo de formación Núcleo: La presencia de película de óxido (FEO) en la superficie del hierro fundido es un requisito previo clave para inducir reacciones químicas de poros subcutáneas (especialmente FEO+C → Fe+Co). Sin una película de óxido, la reacción es difícil de iniciar, y la tendencia de los poros subcutáneos se reduce considerablemente. Contribución del moho: el contenido de humedad de la arena de moldeo (produciendo H ₂) y el contenido de nitrógeno de la resina (produciendo n ₂) son las principales fuentes de gas de molde. El recubrimiento húmedo y la descomposición de la materia orgánica también son factores importantes. Los factores internos del hierro fundido: el alto contenido de hidrógeno y nitrógeno en el hierro fundido, así como la oxidación excesiva del hierro fundido (FEO), son causas inherentes. Condiciones de solidificación: los poros subcutáneos ocurren en la etapa temprana de solidificación (pasta como zona), y el gas se acumula en la parte delantera de la solidificación y es capturado por las dendritas crecientes. La velocidad de enfriamiento y el método de solidificación de las fundiciones también afectan la formación y el tamaño de los poros. En pocas palabras, los poros debajo de la lámina de hierro fundido gris son poros pequeños formados por la reacción química (especialmente la reacción de producción de CO) entre la oxidación de la superficie del hierro fundido (FEO) y la fuente de gas proporcionada por el molde (principalmente H ₂ O y el nitrógeno que contiene compuestos orgánicos) en la interfaz de alta temperatura, lo que resulta en la invasión, la invasión y la captura de nitrógeno (a veces (a veces (a veces el frontal) al frente. ** La clave para la prevención es controlar el grado de oxidación de hierro, reducir el contenido de nitrógeno de humedad/resina de la arena de moldeo y garantizar el secado del recubrimiento.

¿Cuáles son las medidas para resolver la porosidad debajo de la lámina de hierro fundido gris?

Se deben tomar medidas sistemáticas y específicas para resolver los defectos de los poros de gas (alfileres) bajo láminas grises de hierro fundido, con el núcleo "reduciendo las fuentes de gas, suprimir las reacciones de la interfaz, promover la descarga de gas y optimizar el entorno de solidificación". Las siguientes son soluciones específicas y procesables, clasificadas por pasos de control de clave:

1 、 Corte la fuente de gas (solución fundamental) 1 Controle estrictamente el sistema de arena de moldeo (especialmente arena verde y arena de resina) para reducir el contenido de humedad de la arena de moldeo (clave para la arena verde): controle estrictamente el contenido efectivo de bentonita para evitar la adición excesiva del agua en busca de la resistencia. Fortalecer el enfriamiento de la arena vieja para garantizar que la temperatura de la arena reciclada sea inferior a 50 ° C (la arena caliente es la causa raíz de la migración y la falla de la humedad). Optimice el proceso de mezcla de arena para garantizar una distribución uniforme de la humedad. Humedad objetivo: ajuste de acuerdo con el sistema de arena y el grosor de la pared de fundición, generalmente controlado dentro del rango de 3.0% -4.2% (límite inferior para piezas de paredes delgadas, ligeramente más altas para piezas de paredes gruesas, pero se deben tomar otras medidas). Reduzca el contenido de nitrógeno de la arena de resina (clave para la arena de resina): elija un agente de resina y curado libre de nitrógeno o nitrógeno bajo. Para el hierro fundido gris, se recomienda que el contenido total de nitrógeno de la resina sea <3%, y para partes importantes o sensibles sean <1.5%. Controle estrictamente la cantidad de resina y agente de curado agregado para evitar el exceso. Fortalezca la regeneración de la arena vieja, elimine el micro polvo y los aglutinantes ineficaces (nitruros de micro polvo de nitruros). Reduzca las emisiones de gas orgánico: controle la cantidad de aditivos como el polvo de carbón y el almidón agregado. Seleccione bentonita y aditivos con materia baja volátil y baja generación de gas. Asegúrese de que el secado exhaustivo del recubrimiento: los recubrimientos a base de agua deben secarse a fondo después de la pulverización, con prioridad dada al horno en una sala de secado (150-250 ° C durante 1-2 horas) para evitar confiar únicamente en el secado del aire o el secado de la superficie. Controle el grosor de la capa de recubrimiento, especialmente en las esquinas y ranuras del núcleo de arena. Elija recubrimientos bajos en emisiones de gas. 2. Purifique el hierro fundido y reduzca el contenido de gas disuelto. Materiales de horno secos y limpios: hierro de cerdo, acero desechos y materiales reciclados deben estar libres de óxido, sin aceite y secos. Los materiales severamente corroídos requieren volantes o precalentamiento (> 300 ° C). Evite el uso de materiales de horno que contengan materia orgánica excesiva (como alambre esmaltado del rotor del motor de desecho) o altas aleaciones de nitrógeno. El control estricto de los materiales auxiliares: los carbonizadores, los inoculantes y los esferoides deben tener bajo azufre, bajo nitrógeno, materia baja volátil y bajo contenido de humedad. Precaliente a 200-300 ° C o más antes de su uso (especialmente para inoculantes). El agente de cobertura debe estar seco. Optimice la operación de fundición: precaliente/hornee completamente el revestimiento del horno (especialmente después de un nuevo revestimiento o apagado). Asegure suficiente temperatura de sobrecalentamiento de hierro fundido (1500-1550 ° C) y tiempo de mantenimiento apropiado (5-10 minutos) para promover el escape hacia arriba de los gases disueltos (H ₂, N ₂). Evite la oxidación excesiva. En la etapa posterior de la fundición, se puede permitir brevemente pararse y eliminar el gas. La purificación de gas inerte (AR) se puede llevar a cabo si las condiciones lo permiten. Controle la atmósfera dentro del horno para evitar que ingrese el aire húmedo (cubra la boca del horno y mantenga una ligera presión positiva). Procesamiento de control: el tratamiento con esferoidización/incubación utiliza bolsas de tetera, cubiertas de tundish, etc. para reducir el aire de rizado. El embarazo se lleva a cabo siguiendo el flujo, reduciendo el superenfriamiento local y la liberación de gases causadas por la adición excesiva única.

2 、 Inhibir reacciones dañinas en la interfaz entre el hierro fundido y el moho (avance clave) 1 Evite la oxidación de la superficie del hierro fundido (eliminar FeO) y controle estrictamente la oxidización del hierro fundido: evite la agitación excesiva y la exposición al aire. En la etapa posterior de la fundición, se puede agregar una pequeña cantidad de aluminio (0.01-0.03%) o tierras raras para desoxidación, pero se requiere una precaución extrema (el aluminio excesivo puede causar una estructura anormal, y las tierras raras aumentan la tendencia a encogerse). La cantidad óptima debe determinarse mediante la experimentación. Limpie la escoria de manera oportuna. Optimice la temperatura de vertido: aumente la temperatura de vertido adecuadamente (generalmente> 1380 ° C, ajustado según el grosor de la pared). El hierro fundido a alta temperatura tiene buena fluidez y solidificación lenta, que conduce a la flotación de gas y la descomposición de reactivos interfaciales, al tiempo que reduce la tendencia a la formación de la película de óxido. Pero evite el calor excesivo que puede causar la sinterización del moho de arena. Fortalecer la protección del proceso de vertido: hornee y sece el cucharón y use un agente de cobertura para proteger la superficie del hierro fundido. Adoptar el sistema de vertido de fondo o el relleno estable de alto flujo para reducir la oxidación de la corriente de agua de hierro. 2. Debilite la reacción "FeO+C → Fe+Co" para controlar el contenido efectivo de carbono en la arena de moldeo: asegúrese de que se agregue una cantidad apropiada de polvo de carbón (generalmente el contenido efectivo de polvo de carbón en la arena de moldeo verde es del 3-5%) para formar una atmósfera reductora en la interfaz, pero evitar la generación excesiva de gases. Se puede agregar una cantidad apropiada de polvo de óxido de hierro (Fe ₂ O3) o un alto disparo de acero de manganeso a la arena de resina para consumir algo de carbono o cambiar la vía de reacción (para ser probado). Establezca rápidamente una atmósfera reductora: asegúrese de que la cavidad del moho se llene rápidamente con hierro fundido de alta temperatura después de verter, permitiendo la materia orgánica en la superficie de la arena de moldura para pirolizar rápidamente y formar una película de carbono densa y brillante, aislando el hierro fundido del molde de arena.

Resolver los poros subcutáneos es una ingeniería sistemática que requiere múltiples enfoques. *Cuando surgen problemas, se debe realizar un análisis detallado de las causas en función de las características de los poros (ubicación, tamaño, distribución, color) combinado con datos en el sitio (parámetros de arena de moldeo, temperatura de vertido, tipo de resina, situación de carga del horno). Se debe dar prioridad a probar la causa más probable (como verificar primero el contenido de nitrógeno y el escape para las piezas de arena de resina, y verificar primero la humedad y la permeabilidad para las piezas de arena verde) para evitar los ajustes ciegos. El monitoreo continuo de procesos y la disciplina de proceso estricto son clave para prevenir la recurrencia.