Merkmale und Präventionsmaße für Porenausfälle in Graugusseisen

1. Merkmale des Porenausfalls in Graugusseisen

Die Niederschlagsporosität in grauen Gusseisenteilen ist ein häufiger und spezifischer Gussfehler. Es wird hauptsächlich durch die starke Abnahme der Löslichkeit von Gasen (hauptsächlich Wasserstoff und Stickstoff) verursacht, die während des Abkühlungs- und Verfestigungsprozesses im geschmolzenen Eisen gelöst sind, der nicht vollständig freigesetzt werden kann und in Form von Blasen ausfällt und im Guss bleiben kann. Die Haupteigenschaften von ausgefällten Poren sind wie folgt:

A. Standortmerkmale: Meistens in den Hotspots, dicken und großen Abschnitten oder Kernbereichen der endgültigen Verfestigung von Gussteilen: Diese Bereiche haben eine langsame Verfestigkeiten und bieten mehr Zeit für Gasentwicklung, Akkumulation und Wachstum. Oft im Guss (weg von der Oberfläche): Obwohl es manchmal nahe an der Oberfläche ist, befindet es sich normalerweise im inneren oder zentralen Bereich der Dicke der Gusswand, im Gegensatz zu subkutanen Poren, die sich eng an der Haut haften. Normalerweise vom Gating -System und den Risern fernhalten: Da sich der Gating -Steigerbereich später verfestigt und einen geringeren Druck aufweist, migriert Gas mit größerer Wahrscheinlichkeit und entweichen in diese Bereiche. Die Niederschlagsporen bilden sich eher an isolierten heißen Knoten, die weit von diesen "Abgaskanälen" entfernt sind.

B. Form- und Größenmerkmale: Form: kleine Löcher, die größtenteils kreisförmig, elliptisch oder tränenförmige Form sind. Wenn sich an der Verfestigung vorderen sich mehrere Blasen entscheiden und entlang der Dendriten wachsen, können sie auch Wurm wie Kaulquappen oder unregelmäßige Formen bilden, die entlang der Korngrenzen verteilt sind. Größe: Normalerweise relativ klein, mit einem Durchmesserbereich von etwa 0,5 mm bis 3 mm. Es kann aber auch größer sein, besonders bei dicken und großen Abschnitten. Innenwand: glatt, sauber und glänzend (wie ein Spiegel), was eine der typischsten Eigenschaften von ausgefällten Poren ist. Da im geschmolzenen Eisen Blasen gebildet werden, kommen ihre Wände ohne Oxidation oder Kontamination in direkten Kontakt mit dem flüssigen Metal.

C. Verteilungsmerkmale: Isolierte oder kleine Clusterverteilung: Kann einzeln, aber häufiger erscheinen, aber mehrere oder mehr Stomata versammeln sich zu lokalen kleinen Clustern. Sie sind normalerweise nicht verteilt oder gleichmäßig verteilt (was der Fall ist, wenn der gelöste Gasgehalt extrem hoch ist). Verstreut, aber relativ konzentriert: Innerhalb eines dicken und großen Querschnitts oder Hotspot-Bereichs können mehrere verstreute Gasporenpunkte vorhanden sein.

D. Unterscheidungsmerkmale von anderen Poren: Unterscheidung von invasiven Poren: Invasive Poren sind normalerweise größer und unregelmäßiger, mit rauen und oxidierten Innenwänden und können Schlacke enthalten (da Gas aus externen Quellen wie Sandfeuchtigkeit, Farbzersetzung usw. stammt und die Gasinvasion möglicherweise eine Slag tragen). Invasive Poren befinden sich häufig auf der Oberfläche von Guss oder nahe der Oberfläche des Formhöhlenhöhlen/Sandkerns. Unterschied zu subkutanen Poren: Subkutane Poren befinden sich unterhalb der Oberfläche des Gießens (1-3 mm) und nadelförmig oder länglich, manchmal erst nach Verarbeitung oder Reinigung entdeckt. Die Bildung subkutaner Poren hängt häufig mit chemischen Reaktionen auf der Oberfläche von geschmolzenem Eisen (wie Feo+C -> Fe+CO) zusammen, und an der Innenwand kann auch eine Oxidation auftreten. Unterschied zu reaktiven Poren: reaktive Poren (wie die durch Kohlenstoffsauerstoffreaktionen erzeugten Kokussporen) haben normalerweise eine oxidierte Farbe (blau oder dunkel) an der Innenwand mit einer unregelmäßigeren Form und werden häufig von Schlacken oder Einschlüssen begleitet.

e. Verwandte Merkmale von Bildungsgründen: Ein enger Zusammenhang mit dem ursprünglichen Gasgehalt von geschmolzenem Eisen: geschmolzenes Eisen mit hohem Wasserstoff und Stickstoffgehalt produziert eher Niederschlagsporen. Eng mit der Erstarrungsgeschwindigkeit verwandt: Dickere und langsamere Kühlbereiche haben höhere Risiken. Im Zusammenhang mit geschmolzener Eisenbehandlung: Die Verwendung von feuchten, korrodierten und öligen Ofenmaterialien, feuchten Imokulantien/Sphäroidisatoren, übermäßigem Rühren und hohen Überhitzungstemperaturen von geschmolzenem Eisen (zunehmender Absaugen) können die Tendenz für Niederschlagsporen erhöhen. Zusammenfassung der wichtigsten Identifizierungspunkte: Standort: Gussdicke, großer Querschnitt, Hotspot und Kern. Form: hauptsächlich runde/ovales/tränenförmiges oder wurmförmig. Innenwand: glatt, sauber und glänzend (das wichtigste Merkmal!). Größe: klein bis mittel, normalerweise weniger als 3 mm. Verteilung: isolierte oder kleine Cluster, konzentriert in lokalen Gebieten. Das Erkennen dieser Merkmale ist entscheidend, um die Art der Porosität genau zu bestimmen, die Grundursache von Defekten (wie Rohstoffe, Schmelzprozessen, Inokulationsbehandlungen, Gießentemperaturen, Gussdesigns) und wirksame vorbeugende Maßnahmen zu verfolgen. Die Messung des Gasgehalts (insbesondere des Wasserstoffgehalts) von geschmolzenem Eisen ist normalerweise ein wichtiger Überprüfungsschritt, wenn er vermutet, dass es sich um eine Porenbildung handelt.

Woher kommt das Gas aus den ausfälligen Poren in grauem Gusseisen? Das Gas in den Poren des grauen Gusseisens stammt hauptsächlich vom Gas, das während des Schmelzen- und Gießenprozesses im geschmolzenen Eisen gelöst wurde. Diese Gase fällen aufgrund einer starken Abnahme der Löslichkeit während der Abkühlung und Verfestigung des geschmolzenen Eisen. Sein Erzeugungs- und Auflösungsmechanismus umfasst komplexe physikalische und chemische Prozesse, wobei die Kerngase Wasserstoff (H ₂) und Stickstoff (N ₂) und möglicherweise eine geringe Menge mit Kohlenstoffmonoxid (CO) sind.

Die Hauptquellen und Auflösungsprozesse dieser Gase sind wie folgt:

A. Quell- und Erzeugungsmechanismus von Kerngas

A. 1. Wasserstoff (H ₂) - Die Hauptquelle für entwickelte Gase: Feuchtigkeit und Öl in Ofenmaterialien: Feuchtigkeitsofenmaterial (Schweineisen, Schrottstahl, recycelte Materialien), Rost (Fe ₂ O ∝ · NH ₂ O), Öl oder organische Substanz (wie Schneiden von Öl, Plastik). → MC+(N/2) H ₂ Wasserdampf in der Schmelzumgebung: Feuchtigkeit in feuchten Schmelzöfen, ungetonten Schöpfläden, Werkzeugen oder Abdeckungen. Ofenatmosphäre: Die durch Kraftstoffverbrennung erzeugte Atmosphäre (wie Erdgas, Koksofengas). Feuchtigkeitsabsorption von Impfständen/Zusatzstoffen: Inokulantien oder Legierungen wie Ferrosilicium und Ferromangan absorbieren Feuchtigkeit aus der Luft. Auflösungsmechanismus: Eisen kann Wasserstoffgas auflösen, wenn es sich in einem flüssigen Zustand mit hohem Temperatur befindet. Bei hohen Temperaturen ist die Löslichkeit relativ hoch (bis zu 5-7 ppm bei 1500 ° C), aber während der Verfestigung fällt die Löslichkeit stark auf etwa 1/3 ~ 1/2 (fast unlöslich im Festkörper) auf etwa 1/3 ~ 1/2 sinkt.

A. 2. Stickstoff (N ₂) - Eine wichtige Quelle, insbesondere in Materialien mit hohem Stickstoffofen. Quelle: Stickstoffhaltige Legierungen/Ofenmaterialien: Schrottstahl (insbesondere Legierungsstahl), stickstoffhaltiges Schweineisen, Stickstoff bei Vergaser. Stickstoff in Ofengas: Etwa 78% der Luft sind n ₂, was in eingeatmendem Molzeneisen in eingeatmet wird oder in elektrischen Lichtbogenöfen oder Induktionsöfen gerührt wird. Harzsand/Beschichtung Zersetzung: Furanharz und Aminhärtungsmittel zersetzen sich, um stickstoffhaltige Gase (wie NH3) HCN-Auflösungsmechanismus zu produzieren: Die Löslichkeit von Stickstoff in geschmolzenem Eisen steigt auch mit der Temperatur, wird jedoch durch die Zusammensetzung des geschmolzenen Eisen (Kohlenstoff- und Silicon-Reduzierung der Nitrogenlöslichkeit) beeinflusst. Die Löslichkeit nimmt während der Verfestigung signifikant ab (die feste Löslichkeit ist extrem niedrig).

A. 3.. Kohlenmonoxid (CO) - Sekundär, aber möglicherweise involviertes Quelle: Kohlenstoff (c) in geschmolzenen Eisen reagiert mit gelöstem Sauerstoff (O) oder Oxiden (wie Feo): (Anmerkung: CO -Blasen bilden normalerweise eher reaktive Poren als atypische Niederschlagsporen, können jedoch unter bestimmten Bedingungen koexistieren).

3.. Wie Sie das Auftreten von Gasporenfehlern verhindern und kontrollieren können: Präventionsstrategie: Abschneiden der Gasquelle+Förderung der Flucht

A. Strikt das Ofenmaterial und die Schmelzumgebung steuern: Das Ofenmaterial ist trocken, rostfrei und frei von Ölflecken. Trocknen Sie die Kelle und Werkzeuge vollständig (> 800 ℃). Vermeiden Sie übermäßige Überhitzung (> 1500 ℃) und verlängerte Isolierung.

B. Optimieren Sie geschmolzene Eisenbehandlung: Impfung/Legierung vorgebacken (200 ~ 300 ℃). Verwenden Sie niedrigen Stickstoffharzsand oder verstärkten Formsand für Auspuff.

C. Abgaser -Abgassel für Prozessdesign: Installieren Sie kaltes Eisen, um die Verfestigung in dicken und großen Bereichen zu beschleunigen. Gestalten Sie den Steigrohr und den Auspuffkanal vernünftigerweise, um die Gasmigration in Richtung des Steigrohrs zu erleichtern.

D. Führen Sie bei Bedarf entgasende Behandlung durch: Inerte Gas (wie AR) ein, um Wasserstoff zu treiben, oder fügen Sie entgasendes Mittel (wie Seltenerdlegierung) hinzu.

Zusammenfassung: Das Gas, das Poren in grauem Gusseisen ausfällt, ist im Wesentlichen h ₂ und n ₂ während des Schmelzprozesses von geschmolzenem Eisen gelöst, das aus feuchtigkeitsweit/stickstoffhaltigen Ofenmaterialien, Ofengas und unsachgemädernem Betrieb stammt. Während der Verfestigung fällt die Übersättigung aufgrund einer plötzlichen Abnahme der Löslichkeit aus und wird schließlich von Dendriten erfasst, um glatte kreisförmige Poren an der Innenwand zu bilden. Die Steuerung der Auflösung der Quellgas und Optimierung des Verfestigungsprozesses ist der Schlüssel zur Heilung des Problems.