Mecanismul și prevenirea orificiilor de sub suprafață în turnarea supapelor de control din oțel inoxidabil

În producția de Piese turnate pentru supape de control din oțel inoxidabil , Găuri sub suprafață reprezintă un defect deosebit de insidios. Spre deosebire de psauozitatea suprafeței, aceste goluri minuscule sunt prinse la doar 1 mm până la 3 mm sub pielea de turnare și rămân adesea invizibile până la etapele de sablare sau prelucrare. Aceste defecte nu numai că duc la rate semnificative de deșeuri și ore de prelucrare irosite, dar compromit și integritatea sub presiune a corpului supapei.

Mecanismul de formare a găurilor subterane

Crearea lui Găuri sub suprafață este un proces fizico-chimic complex care implică degajarea și captarea gazelor la interfața dintre metalul topit și peretele matriței.

1. Reacția redox și evoluția gazelor În timpul topirii oțelului inoxidabil, o anumită cantitate de Oxigen şi Hidrogen se dizolvă inevitabil în topitură. Când metalul topit la temperatură înaltă este turnat în matriță, oligoelemente precum carbonul din metal reacţionează cu umiditatea reziduală, lianţii sau oxizii de pe suprafaţa matriţei, generând Monoxid de carbon gaz.

2. Precipitații cu hidrogen și azot Oțelul inoxidabil are o solubilitate ridicată pentru gazele în stare lichidă. Pe măsură ce metalul se răcește și se solidifică din peretele matriței spre interior, solubilitatea acestor gaze scade brusc. Dacă Hidrogen or Azot nu pot scăpa în timp prin suprafața metalului lichid, ele devin „prinse” pe frontul de solidificare, formând niște găuri fine, ca de ac sau sferice chiar sub suprafață.

3. Evoluția gazelor din materialele de matriță Pentru Piese turnate pentru supape de control din oțel inoxidabil produs prin turnare de investiții, dacă Shell de investiții nu este ars complet, materia organică reziduală sau umiditatea se vaporizează instantaneu la contactul cu oțelul topit. Acest lucru creează o contra-presiune care forțează gazul în carcasa metalică parțial solidificată.

Factori critici care influențează formarea pinhole

1. Practica de topire și controlul materiilor prime Uscarea materiilor prime se corelează direct cu conținutul inițial de gaz. Materialele de încărcare umedă, deșeurile ruginite sau aditivii uleios cresc semnificativ Hidrogen niveluri în topire. În plus, sincronizarea necorespunzătoare sau dozarea dezoxidanților poate lăsa metalul topit în exces Oxigen niveluri.

2. Temperatura de turnare Un excesiv de mare Temperatura de turnare intensifică reacția interfacială dintre metal și matriță, crescând volumul de gaz. În schimb, o temperatură prea scăzută crește vâscozitatea metalului, făcând dificil ca bulele de gaz existente să depășească rezistența și să plutească la suprafață înainte de a se produce solidificare.

3. Permeabilitatea cochiliei The Permeabilitatea a învelișului matriței este factorul decisiv pentru a scăpa gazul. Dacă carcasa este prea densă sau raportul de pulbere refractară din suspensie este incorect, gazele generate la interfață nu au o cale de evacuare și sunt forțate în interiorul turnării.

Măsuri preventive direcționate

Pentru a asigura calitatea suprafeței Piese turnate pentru supape de control din oțel inoxidabil , trebuie stabilit un sistem riguros de control al procesului pe mai multe dimensiuni:

1. Control strict al atmosferei și dezoxidării Materiale de încărcare pentru preîncălzire: Toate resturile și aliajele de oțel inoxidabil trebuie să fie uscate pentru a îndepărta umezeala, uleiul și rugina. Degazare în vid: Acolo unde este posibil, producătorii ar trebui să utilizeze Topirea prin inducție în vid (VIM) pentru a minimiza Hidrogen şi Azot continut. Dezoxidarea complexă: Utilizați dezoxidanți compuși precum aluminiu sau calciu-siliciu pentru a vă asigura că topitura este complet dezoxidată înainte de turnare.

2. Optimizarea tragerii și ventilației cu ochiuri Tragere temeinică: Creșteți temperatura și durata de ardere a carcasei (de obicei 900°C până la 1100°C) pentru a vă asigura că lianții organici sunt complet carbonizați și îndepărtați. Canale de aerisire: Proiectați orificii de aerisire specifice sau utilizați materiale de suport cu permeabilitate ridicată în zonele predispuse la găuri, cum ar fi flanșele corpului supapei.

3. Parametrii de turnare de precizie Turnare la temperatura constanta: Setați un optim Temperatura de turnare interval bazat pe grosimea peretelui turnării supapei pentru a reduce turbulențele în timpul umplerii matriței. Turnare rapidă: Fără a deteriora carcasa matriței, creșterea ușoară a vitezei de turnare utilizează presiunea metalică statică pentru a suprima pătrunderea gazelor.

4. Utilizarea stabilizatorilor de interfață Adăugarea de stabilizatori adecvați la stratul primar al acoperirii matriței poate inhiba eficient reacția chimică dintre metalul topit și carcasă, reducând declanșatorii pentru Găuri sub suprafață .

Inspecția calității și îmbunătățirea continuă

Inspecția vizuală standard este adesea ineficientă împotriva Găuri sub suprafață . Turnătorii ar trebui să implementeze Testarea particulelor magnetice (MT) sau de înaltă sensibilitate Testare radiografică (RT) . Analizând tiparele de distribuție a defectelor în timp, producătorii își pot perfecționa Proiectarea sistemului de porți , care este singura modalitate durabilă de a crește randamentul pieselor turnate de supape din oțel inoxidabil de înaltă calitate.