Welke stappen en procesondersteuning zijn nodig om een ​​evenwichtige stolling van nodulair gietijzer te bereiken?

De kernpunten van het uitgebalanceerde stollingsproces voor nodulair gietijzer en de implementatie ervan in de productie zijn een proces waarbij de theorie perfect in de praktijk wordt omgezet. Het kan het probleem van krimp en porositeit voor nodulair gietijzer bij de daadwerkelijke productie oplossen. Het realiseren van een evenwichtige stolling van nodulair gietijzer is een systematisch project waarvoor we het volgende werk moeten doen:

1. Begrijp diepgaand de kernprocespunten van "gebalanceerde stolling"

De ‘evenwichtstollingstheorie’ werd voorgesteld door professor Wei Bing, een gietexpert in China. Het breekt met het traditionele denken van "sequentiële stolling" en het kernidee is om de grafitisatie-expansie tijdens het stollingsproces van nodulair gietijzer te gebruiken om krimp te compenseren, waardoor het doel van gietstukken zonder krimp en porositeit wordt bereikt.

De kernpunten van het proces kunnen worden samengevat in drie trefwoorden:

Het evenwicht tussen ‘expansie’ en ‘inkrimping’: dit is het meest fundamentele punt. Tijdens het stollen ondergaat nodulair gietijzer zowel "uitzetting" als gevolg van grafietprecipitatie (grafietuitzetting) als "krimp" als gevolg van krimp in vloeibare en vaste toestand. Het doel van vakmanschap is het creëren van omstandigheden waarin ‘expansie’ de ‘contractie’ tegengaat. 2. Evenwicht tussen "stijfheid" en "flexibiliteit": "stijfheid" verwijst naar de mal die voldoende sterkte heeft om de druk te "vasthouden" die wordt gegenereerd door de expansie van grafitisering, waardoor de expansiekracht wordt gedwongen om in de tegenovergestelde richting op het gesmolten ijzer in te werken ter compensatie van de krimp. Dit is de basis voor het bereiken van 'zelfaanvulling en contractie'. Meestal bereikt door middel van vormzand met hoge sterkte (zoals harszand, gecoat zand), versterkte zandbakken en andere methoden. Zacht "(flexibel/meegevend): verwijst naar het opzetten van een geschikte" zachte "omgeving (zoals ventilatieopeningen, overloopstijgbuizen, zachte zandlagen) aan het einde van het pad of nabij de hete plek waar krimp vereist is, waardoor de vormholte zich op een gecontroleerde manier kan terugtrekken om het krimpstroomveld te geleiden, overtollige druk te laten ontsnappen en te voorkomen dat het gietstuk gaat "zwellen" of de muur beweegt. 3. Evenwicht tussen "heet" en "koud": controleer het temperatuurveld van het gietstuk via een poortsysteem. Warmte ": Bij de dikke en grote hete knooppunten van gietstukken wordt voor de noodzakelijke vloeistofkrimp en warmteaanvulling gezorgd door verborgen of zijwaartse stijgbuizen te gebruiken. Koud ": Het gebruik van koud ijzer om de lokale koeling van dunwandige of snel gekoelde delen van gietstukken te versnellen, hete plekken te elimineren en een temperatuurgradiënt naar de stijgleiding te bewerkstelligen.

Kerngeheugensteun: "Als het moeilijk is, is het moeilijk; als het zacht is, is het zacht; als het warm is, is het heet; als het koud is, is het koud; gebruik uitzetting in plaats van samentrekking om een ​​dynamisch evenwicht te bereiken.

2, De specifieke implementatiemethoden van de kernpunten in de productie

Om de bovenstaande theorie te vertalen naar praktische productieactiviteiten, is het noodzakelijk om systematisch te controleren op de volgende aspecten:

1. Vormprocesontwerp (realisatie van "stijfheid" en "flexibiliteit")

Kies hoogwaardige vormmaterialen: harszand (furanhars, alkalische fenolhars) of gecoat zand verdient de voorkeur. Deze materialen hebben een hoge sterkte en zijn effectief bestand tegen uitzetting door grafitisering, wat de basis vormt voor het bereiken van een evenwichtige stolling. Kleizand (nat zand) vereist strikte controle op vocht en verdichting, en indien nodig versterking van zandbakken en schimmels. Redelijk ontworpen en compact gietsysteem: meestal gebruik makend van een semi-gesloten (zoals F recht: F horizontaal: F binnen=1,5:1,2:1) of volledig gesloten gietsysteem. Snel vullen vermindert erosie en zorgt er ook voor dat de aanspuitbeker en het aangietsel in een later stadium een ​​zeker krimpeffect hebben. Gebruik 'kleine maar talrijke' stootborden: De stootborden hoeven niet zo groot te zijn als gietstaal. Gebruik kleine, meestal verborgen stijgbuizen (randvoeders, oorvoeders, eendenbekvoeders, enz.) of zijvoeders. Het ontwerp van de stijghals is cruciaal: hij moet "kort, dun en breed" zijn. Zijn functie is om de vloeistofkrimp in de vroege fase van het stollen soepel te compenseren, en om snel "zelfsluitend" (stollen) te worden aan het begin van de grafitisatie-expansie in de middelste fase van het stollen, waarbij de expansiedruk in het gietstuk wordt vergrendeld in plaats van deze in de stijgbuis te laten ontsnappen. Slim gebruik van koud ijzer: Het plaatsen van een extern koud strijkijzer op de dikke hete plek van het gietstuk kan de afkoeling van dat gebied versnellen, de hete plek elimineren en de afhankelijkheid van de stijgbuis verminderen. Bij gebruik in combinatie met een stijgbuis kan een idealere temperatuurgradiënt tot stand worden gebracht om de stollingsvolgorde te begeleiden. Afzuiging en overloop instellen: op het hoogste punt en laatste vulpunt van de vormholte moeten voldoende uitlaatgaten worden aangebracht om een ​​soepele gasafvoer uit de holte te garanderen. Aan het einde van het gieten of bij de laatste stroom gesmolten ijzer wordt een overloopstijgbuis (slakopvangzak) geïnstalleerd. Het kan niet alleen slakken verzamelen, maar ook gesmolten ijzer op lage temperatuur afvoeren, waardoor de druk en temperatuur in de vormholte in evenwicht worden gebracht.

2. Controle van smelten en sferoïdisatie (brongarantie van "expansie")

Stabiele chemische samenstelling: Koolstofequivalent (CE): Gebruik van een oplossing met een hoog koolstofgehalte en een laag siliciumgehalte. CE wordt gewoonlijk gecontroleerd tussen 4,6% en 4,9%. Een hoog koolstofgehalte kan zorgen voor voldoende grafietprecipitatie en voldoende expansiekracht genereren; Een laag siliciumgehalte kan een overmatige stijging van de eutectische temperatuur voorkomen en voorkomen dat de uitzetting van grafiet te laat komt. Resterend magnesiumgehalte (Mg): mag niet te hoog zijn, doorgaans tussen 0,03% en 0,05%. Een te hoge hoogte vergroot de neiging tot witgieten, remt grafitisering en vermindert de uitzetting. Goed sferoïdisatie-effect: Zorg ervoor dat het sferoïdisatieniveau 1-2 niveaus bereikt. Alleen ronde grafietkogels kunnen voldoende en uniforme uitzettingskracht bieden. Hoe meer en kleiner het aantal grafietbolletjes, hoe eerder de uitzetting begint en hoe beter het effect. Geschikte giettemperatuur: Probeer, uitgaande van een volledige vulling, de giettemperatuur zoveel mogelijk te verlagen (zoals 1320 ℃ -1380 ℃). Gieten bij lage temperaturen kan de hoeveelheid vloeistofkrimp verminderen, de stollingstijd verkorten en een eerdere en effectievere grafitisatie-expansie mogelijk maken om de krimp te compenseren.

3. Controle van het productieproces (garantie voor dynamisch evenwicht)

Voldoende verdichting van vormzand: Zorg ervoor dat de hardheid van de zandmal voldoet aan de norm (zoals harszand>90, kleizand>85), en waarborg de "stijfheid" van de mal. Nauwkeurige meting van gesmolten ijzer: Zorg voor de nauwkeurige hoeveelheid ijzer in het sferoïdisatiebehandelingspakket om de nauwkeurige toevoeging van sferoïdiserend middel en inoculant te garanderen, waardoor het sferoïdiserende effect en de chemische samenstelling worden gestabiliseerd. Snel gieten: Giet zo snel mogelijk na de sferoïdisatiebehandeling (meestal voltooid binnen 10 minuten na "reactiebezinking") om te voorkomen dat de vruchtbaarheid en sferoïdisatie afnemen. Redelijke inpaktijd: Na het gieten moet het gietstuk voldoende isolatietijd in de zandvorm hebben (tenminste nadat de eutectische stolling voltooid is) voordat het in dozen gedaan en geschuurd kan worden. Bij voortijdig boksen zal de "stijfheid" van de zandvorm verloren gaan, en de gietstukken zullen vervormen of zelfs opzwellen onder invloed van de uitzettingskracht, wat resulteert in een sterke toename van het risico op interne krimp en losheid.

samenvatting

Samenvattend is het bereiken van een evenwichtige stolling niet een enkele techniek, maar een systematisch concept dat door het hele proces van procesontwerp, smeltcontrole en productiebeheer loopt. Het vereist van producenten dat ze een diepgaand inzicht hebben in de stollingseigenschappen van nodulair gietijzer, en dat ze het ideale effect bereiken van "het vervangen van krimp door uitzetting en het balanceren van stijfheid en flexibiliteit" door middel van een reeks maatregelen zoals gieten met hoge stijfheid, kleine stijgbuis, koud ijzer, lage giettemperatuur en gesmolten ijzer van hoge kwaliteit. In praktische toepassingen wordt het aanbevolen om procesexperimenten en sectieverificatie uit te voeren op typische producten om de meest geschikte procesparameters voor specifieke productieomstandigheden te optimaliseren en te bepalen.