Podczas procesu odlewania we wnęce odlewu znajduje się dużo gazów, których źródłem są: powietrze zatrzymane we wnęce odlewu; Gaz wytwarzany przez formę piaskową i materiał rdzenia piaskowego pod wpływem ciepła ciekłej stali podczas zalewania; Gaz wytwarzany przez usztywnienie rdzenia i zimne żelazo podczas zalewania; Gaz wytwarzany w wyniku fizycznego i chemicznego oddziaływania pomiędzy samą ciekłą stalą lub wtrąceniami w ciekłej stali; Gaz związany z ciekłą stalą na skutek nieprawidłowego ustawienia systemu zalewania lub niestandardowej operacji zalewania.
Podczas procesu odlewania większość gazu we wnęce formy może zostać usunięta przez pion, otwór odpowietrzający, odpowietrznik itd. wraz ze wzrostem ciekłej stali we wnęce formy. Jeśli pozostanie w odlewie lub na styku odlewu z formą, spowoduje defekty, takie jak pory lub niewystarczające wylanie odlewu, a nawet zostanie zezłomowany. Gaz we wnęce może pochodzić nie tylko z jednej strony, ale może istnieć wiele źródeł jednocześnie. Stwarza to wiele trudności w badaniu i analizie gazu we wnęce. Z tego powodu porowatość odlewu jest najtrudniejszą wadą do usunięcia przez odlewników w praktyce produkcyjnej. Aby zrozumieć i rozwiązać defekty porowatości, konieczne jest zbadanie źródła gazu, które powoduje porowatość. Na podstawie wielkości, lokalizacji, rozmieszczenia i kształtu porowatości można dokładniej zbadać i zrozumieć źródło gazu tworzącego się porowatości, a defekt porowatości odlewu nie jest trudny do rozwiązania.
Powietrze uwięzione we wnęce formy
Podczas procesu odlewania powietrze uwięzione we wnęce formy unosi się wraz z ciekłą stalą we wnęce formy i jest odprowadzane przez rurę wznośną i otwór odpowietrzający. Choćby przez przepuszczalność samej formy, możliwość rozładowania jest bardzo mała. Dlatego przy projektowaniu procesu należy uwzględnić ustawienie pionów i otworów wentylacyjnych. Jeśli gaz we wnęce nie zostanie całkowicie uwolniony i pozostanie w odlewie, tworzy się porowatość, a na styku odlewu tworzy się poduszka powietrzna pod wysokim ciśnieniem, a odlew będzie powodował niewystarczające wady odlewania. Dlatego konieczne jest ustawienie odpowietrznika lub rury pionowej w najwyższym punkcie i martwym kącie formy, co jest również powszechnym i skutecznym środkiem procesowym.
Gaz wytwarzany przez pleśń piaskową i rdzeń piaskowy podczas zalewania
Materiały modelarskie zawierają szkło wodne, trociny, glinę, bentonit oraz wodę i inne substancje organiczne lub nieorganiczne, ulegną podgrzaniu poprzez odparowanie lub spalanie spowoduje wydzielenie dużej ilości gazu. W szczególności woda ma niską temperaturę parowania, a jej objętość zmienia się dramatycznie pod wpływem ciepła. Ustalono, że gdy kropla wody zetknie się z ciekłym metalem o wysokiej temperaturze i w temperaturze 1300 stopni C zamieni się w parę, jej objętość zwiększy się 7000 razy. Po zebraniu się gazów ciśnienie wzrasta i jeśli nie zostaną one równomiernie usunięte, przedostaną się one do ciekłej stali i jeśli nie uciekną przed zestaleniem odlewu, utworzą inwazyjne defekty porowatości w odlewie.
Aby zapobiec przedostawaniu się tych gazów do roztopionej stali, główne środki zapobiegawcze są następujące:
(1) Minimalizować ilość spoiwa, trocin i innych substancji gazujących dodawanych do materiału modelarskiego lub stosować materiał modelarski o niskiej emisji gazów.
(2) Wzmocnij pieczenie formy piaskowej i rdzenia piaskowego, aby znacznie zmniejszyć zawartość wilgoci. Zwłaszcza rdzeń piaskowy, który jest w większości owinięty ciekłą stalą, odsłonięta jest tylko głowica rdzenia, stan wydechu jest zły i szczególnie ważne jest wzmocnienie wypalania. Nawet jeśli forma piaskowa nie jest wypalona, rdzeń piaskowy musi zostać wypieczony.
(3) Wzmocnij wylot formy piaskowej i rdzenia piaskowego. W przypadku formy piaskowej można wykonać otwory wentylacyjne, dodać otwory wentylacyjne na ścianie piaskownicy, wyściełać formę odlewniczą lub wykopać kanał wylotowy pod dolną skrzynką. W przypadku rdzenia piaskowego można wykopać odpowietrznik, zawiązać odpowietrznik, użyć rury z małymi otworami do wykonania rdzenia lub na kość rdzeniową nawinąć słomianą linę.
(4) Wzmocnij działanie „rozpalania”. „Wylewanie zapłonowe” to skuteczna metoda stosowana przez chińskich pracowników odlewni od wielu lat w celu wspomagania wyładowania gazu we wnęce formy. W przypadku dużych odlewów powietrze upustowe należy rozpalić na dyszy przed zalewaniem, a odlewy małe i średnie należy rozpalać w odpowiednim czasie w trakcie odlewania. Rozpalając ogień, zapala się on nie tylko na pionie, ale także na wlocie komina głowicy rdzenia, wokół szwu zamykającego i na powierzchni górnej skrzynki. Zapłon może wytworzyć podciśnienie na wylocie powietrza, sprzyjać szybkiemu wyładowaniu gazu we wnęce oraz gazu wytwarzanego w formie piaskowej i rdzeniu piaskowym oraz zapobiegać „strzelaniu” podczas procesu zalewania.
Gaz wytwarzany przez podporę rdzenia i zimne żelazo podczas zalewania
Podporę rdzenia i zimne żelazo należy dobrze zabezpieczyć przed użyciem, w przeciwnym razie olej, rdza i woda na powierzchni zareagują z ciekłą stalą o wysokiej temperaturze i wytworzą CO, parę wodną i tak dalej. Jeśli gazy te nie zostaną na czas usunięte z wnęki i pozostaną w odlewie, utworzą się pory. Dlatego też podporę rdzenia i zimne żelazo należy poddać ścisłej obróbce, aby były wolne od oleju, wolne od rdzy i suche. W przypadku rdzenia rdzenia i wewnętrznego zimnego żelaza można przeprowadzić cynowanie, jeśli pozwalają na to warunki; Zewnętrzną część zimnego żelazka należy przed użyciem pomalować farbą na bazie alkoholu i wysuszyć zapłonowo. Oczywiście podpórek rdzeniowych i zimnego żelaza należy używać jak najmniej lub jak najmniej.
Gaz wytwarzany przez wtrącenia w ciekłej stali lub ciekłej stali
Błędem jest sądzić, że porowatość odlewów spowodowana jest głównie ciekłą stalą. Jednak jakość ciekłej stali ma istotny wpływ na jakość odlewów. Nie ma płynnej stali bez gazu, o ile zawartość gazu nie przekracza określonej specyfikacji. W warunkach topienia w elektrycznym piecu łukowym dopuszczalna zawartość gazu w ciekłej stali zwykłej wynosi: [O40-60×10-6; [H] 3-6×10-6; [R] 50-70×10-6. Po stopieniu roztopionej stali, o ile stopień odwęglenia jest wystarczający, skład chemiczny upłynniania stali jest określony, skurcz wzoru piasku przed i za piecem jest dobry, a skurcz dyszy odlewniczej jest dobry, można stwierdzić, że liczba porów powstałych w odlewie nie jest powiązana z ciekłą stalą. Jeśli jednak wytapianie nie jest ściśle prowadzone zgodnie z procedurami procesu, takimi jak niewystarczająca dekarbonizacja, ciekła stal nie wrze, żużlowanie nie jest całkowite, ochrona żużla nie jest dobra, odtlenienie nie jest całkowite, łatwo jest spowodować wysoką zawartość gazu w ciekłej stali, jeśli rodzaj piasku, stan rdzenia piaskowego jest ogólny, wilgotność powietrza jest wysoka, łatwo jest wytworzyć defekty porowatości. Wysoka zawartość gazu w ciekłej stali pojawi się także w przypadku złomowania całej ciekłej stali lub odlewów. Dlatego najlepszym sposobem na zmniejszenie zawartości gazów w ciekłej stali jest ścisłe przestrzeganie procedur procesowych i dążenie do poprawy jakości ciekłej stali. W przypadku dużej ilości wiórów stalowych, silnej rdzy złomu, dużej wilgotności powietrza, naprawy nowego pieca itp. należy odpowiednio zwiększyć ilość dekarbonizacji i wzmocnić obróbkę odtleniającą.
Ponadto należy zwrócić szczególną uwagę na znaczenie dekarbonizacji tlenu. Atom wodoru, atom azotu i wtrącenia niemetaliczne w roztopionej stali mają małe rozmiary i słabą pływalność. CO wytwarzany w wyniku dekarbonizacji jest nierozpuszczalny w ciekłej stali, promień pęcherzyków CO jest duży, a prędkość pływania jest duża. Gdy stopień dekarbonizacji jest wystarczający do wytworzenia dużej liczby pęcherzyków CO, atomy wodoru i atomy azotu dostaną się do pęcherzyka CO i unoszą się razem w celu rozładowania, aby osiągnąć cel odgazowania i oczyszczenia ciekłej stali.
Gaz powstający w wyniku nieregularnego systemu nalewania lub operacji nalewania
Położenie wlotowe prowadnicy wewnętrznej powinno sprzyjać odprowadzaniu gazu z gniazda formy. Wtrysk w górę jest korzystniejszy dla podawania, ale kierunek wypływu gazu we wnęce jest przeciwny do kierunku wtrysku ciekłej stali, co nie sprzyja wyładowaniu gazu. Jednocześnie gaz wytwarzany przez dolną formę jest również trudny do usunięcia. Sytuacja ta jest szczególnie widoczna w przypadku form piaskowych do odlewania sznurkowego; Wtrysk średni ma niewielki wpływ na spaliny. Wtrysk dolny sprzyja wyładowaniu gazu we wnęce. Przekroje poprzeczne prowadnicy i prowadnicy prostej powinny znajdować się blisko siebie i nie powinny być zbyt szerokie, aby prowadnica prosta i prowadnica poprzeczna były wypełnione płynącą ciekłą stalą i zapobiec występowaniu „zasysania”.
Podczas zalewania roztopionej stali konieczne jest, aby naczynie zalewowe było pełne roztopionej stali, aby roztopiona stal nie rozpryskiwała się, nie powodowała „rozsypywania się piany”, a przepływ nie mógł zatrzymywać się w połowie. Dysza stalowego bębna jest jak najmniejsza od powierzchni cieczy wlewu, aby zapobiec „zasysaniu” lub „wnikaniu” gazu.
