Wege zur Lösung der besonderen Probleme großer Gussteile aus duktilem Gusseisen

Es gibt viele Arten von großen Teilen aus duktilem Gusseisen, wie z. Radnaben in Windkraftanlagen sowie Sockel und Schlackentanks in Kernkraftanlagen etc. Neben den in den Normen spezifizierten mechanischen Eigenschaften stellen diese Komponenten auch einige besondere Leistungsanforderungen, wie z.B. die für die Windkraft erforderliche Kälteschlagzähigkeit Gussteile und viele weitere spezielle Abnahmenormen für nukleare Schlackentanks. Daher muss die Herstellung dieser Gussteile im Voraus sorgfältig überlegt werden.

1) Das erste, was zu bedenken ist, ist, wie man einen soliden, dichten und qualifizierten Abguss erhält

Der technische Prozess zur Herstellung von großen Gussteilen mit Kugelgraphit ist grundsätzlich der gleiche wie bei Teilen aus Grauguss, sofern die Wahl des Maßstabs und die Form des Kolbens entsprechend den Eigenschaften des Kugelgraphitgusses geringfügig modifiziert werden Eisen.

2) Zweitens sollten für die gemeinsamen Eigenschaften von großen Gussstücken aus duktilem Gusseisen entsprechende Arbeiten durchgeführt werden

Das gemeinsame Merkmal von großformatigen Gussstücken aus duktilem Gusseisen ist, dass sie extrem schwer sind. Die meisten von ihnen erfordern eine Ferritmatrix, die mechanischen Eigenschaften müssen den Standarddaten entsprechen und manchmal kommen die Anforderungen an die Schlagfestigkeit bei niedrigen Temperaturen hinzu.

Besondere Probleme bei der Herstellung von großen Gussteilen aus Sphäroguss

Aufgrund der langsamen Abkühlgeschwindigkeit von großformatigen duktilen Gussteilen beträgt die eutektische Erstarrungszeit mehrere Stunden. Während dieser Zeit wird die Hauptstruktur des duktilen Eisens gebildet. Daher treten eine Reihe von Problemen auf, die für großformatige duktile Gusseisen oder großformatige duktile Gusseisenteile einzigartig sind. : Kleine Anzahl kugelförmiger Tinte, großer Durchmesser kugelförmiger Tinte, Verzerrung der kugelförmigen Tinte, Graphitschwimmen, Segregation der chemischen Zusammensetzung, interkristalline Karbide und klumpiger Graphit (Chunky Graphite) usw. Diese Probleme haben seit langem Aufmerksamkeit auf sich gezogen. Obwohl der Bildungsmechanismus nicht vereinheitlicht ist, wurden vorläufige Maßnahmen ergriffen, um spezifische Probleme zu lösen.

Eine weitere wichtige Frage ist, wie die Anforderungen an die Kälteschlagzähigkeit erfüllt und gelöst werden können. Die Koinzidenz des Problems besteht darin, dass die Richtungen und Maßnahmen zur Lösung dieser beiden Probleme ungefähr gleich sind.

Wege zur Lösung der einzigartigen Probleme großer Gussteile aus duktilem Gusseisen

1) Verstärkte Kühlung zur Beschleunigung der Erstarrung

Es gibt zwei allgemein anerkannte Theorien über die Ursache von fragmentiertem Graphit: Eine wird durch das Zerkleinern von kugelförmigem Graphit verursacht; die andere besteht darin, dass die Stabilität der Austenithülle aufgrund von Wärmefluss oder Seigerung bestimmter Legierungselemente, insbesondere Ce und La, verringert wird. Verursacht eine Veränderung und Bildung des Wachstumsmusters der kugelförmigen Tinte. Unabhängig von der Theorie oder Theorie ist sicher, dass eine zu lange Erstarrungszeit (dh langsames Abkühlen) in der eutektischen Phase ein direkter und objektiver Faktor für die Bildung von Splittergraphit ist. Daher kann, egal welches Verfahren angewendet wird, das Auftreten von Graphitbruchstücken wirksam verhindert werden, solange die Zeit der Erstarrungsstufe verkürzt werden kann.

In der Literatur wird auch darauf hingewiesen, dass es eine kritische Abkühlgeschwindigkeit (0.8 ℃/min) für eine kugelförmige Tintenverzerrung gibt. Graphitverzug ist manchmal ein abrupter Prozess, daher finden Sie durch die Beschleunigung des Abkühlens, die Verkürzung der Erstarrungszeit, insbesondere die Verkürzung der Erstarrungszeit der eutektischen Phase, Wege, die eutektische Erstarrungsphase auf weniger als 2 h zu verkürzen, was einen erheblichen Effekt hat. Um dieses Prinzip herum gibt es viele Maßnahmen: forcierte Kühlung; hängender Sand aus Metall; Verwendung von kaltem Eisen und so weiter.

Die hohe Wärmeleitfähigkeit von kaltem Eisen, insbesondere die starke Wärmespeicherfähigkeit, gilt weithin als wirksame Maßnahme, die angewendet werden kann. Die Wärmeleitfähigkeit von Graphit ist höher als die von sandgelagertem Harteisen (45 W/m•℃ bzw. 17 W/m•℃), aber seine Wärmespeicherkapazität ist geringer als die von Harteisen. Bei Zwangskühlung wird zum Vergleich Graphit verwendet. geeignet. Bei großen oder extragroßen Gussstücken aus duktilem Gusseisen ist die Zwangskühlung immer noch eine leistungsstarke Maßnahme. Generell können luftgekühlte, nebelgekühlte oder wassergekühlte Geräte verwendet werden, und sogar flüssige Stickstoffkühlung kann verwendet werden, um die Erstarrungsgeschwindigkeit von Gussstücken zu beschleunigen. Die Daten zeigen, dass der Wärmeübertragungseffekt beim Erstarren des verbrauchten Behälters aus duktilem Gusseisen der Güteklasse 20 t wie folgt ist: 58% der Wärmeabsorption vom Metalltyp, 3.5% der Wärmeabsorption von Graphit und Sandform (Kernteil) und von Sandform und andere Geräte nehmen teilweise Wärme auf. Auf Wärme entfielen 3.5 % und auf wassergekühlte Wärmeleitung 3.5 %. Es ist zu erkennen, dass die Metallform mehr als 50 % der Gusswärme leiten kann, während das Kernteil wenig Wärme überträgt. Offensichtlich ist eine Zwangskühlung erforderlich.

2) Prozesstechnologie verbessern

(1) Rohstoffe sorgfältig auswählen

Um hochwertige Sphäroguss-Großteile herzustellen, lohnt es sich, die Ofenbeschickung wie auch immer zu wählen. Die Störelemente der Rohstoffe sollten möglichst gering sein. Besonderes Augenmerk sollte auf die Roheisenquelle, die Art des Stahlschrotts und die Auswahl der Aufkohlung gelegt werden.

(2) Design der chemischen Zusammensetzung

CE sollte nicht zu hoch sein (4.2%～4.3%), wenn w(C) 3.6%～3.7% beträgt, muss w(Si) nur 1.8%～2.0% betragen; außerdem sollten w(Mn) < 0.3%, w(P) und w(S) ebenfalls streng eingeschränkt werden. Außer in besonderen Fällen werden im Allgemeinen keine Legierungen verwendet, daher muss Stahlschrott streng ausgewählt werden.

Ein niedriges w(Si) muss erreicht werden, da sonst leicht fragmentierter Graphit entsteht und die Tieftemperaturleistung die Anforderungen nicht erfüllt. Das Problem liegt im niedrigen w(Si) oder niedrigen w(Si) und den auftretenden Übeln. Die Zusammensetzung von 100-Tonnen-Behältern für abgebrannte Brennelemente in Japan ist: w(C) 3.6%, w(Si) 2.01%, w(Mn) 0.27%, w(P) 0.025%, w(S) 0.004%, w( Ni) 0.78 %, w(Mg) 0.065%.

(3) Wählen Sie Duplex-Schmelzen

Das Duplexschmelzen kann die starke Keimbildungsfähigkeit von Kupolschmelzeisen und die hohe thermische Effizienz von Elektroöfen voll ausspielen. Das geschmolzene Eisen muss mit hoher Temperatur ausgetragen werden, und S kann nach Möglichkeit entfernt werden, und die Zeit im Elektroofen sollte nicht zu lang sein. Die Sphäroidisierungstemperatur wird je nach Situation bestimmt und darf nicht zu hoch oder zu niedrig sein.

Der Autor plädiert dafür, das Spülverfahren nicht für die Sphäroidisierung von großen Teilen zu verwenden, da dies zu lange dauert. Verwenden Sie mindestens die Umschlagmethode, vorzugsweise die Spezialmethode oder die Seidenfütterungsmethode. Die Seide wird an einem festen Ort gefüttert und kann sogar zusammen mit der fruchtbaren Seide gefüttert werden. Verwenden Sie keine gebräuchlichen Sphäroidisiermittel. Es ist am besten, schwere kugelförmige Seltenerdmittel und leichte kugelförmige Seltenerdmittel zu mischen. Wenn das Sphäroidisierungsmittel verwendet wird, sind w (Mg) 6% und w (RE) 1.0% bis 1.5% ausreichend; wenn das Roheisen relativ rein ist, ist w (RE) 0.5% bis 1.0% ebenfalls akzeptabel. Wenn das Drahtvorschubverfahren verwendet wird, kann ein Sphäroidisierungsmittel mit einer hohen w (Mg)-Menge verwendet werden, aber w (RE) sollte mit etwas Ca niedrig sein.

Die Gießtemperatur sollte angemessen sein (1300～1350 ℃), nicht zu hoch, sonst wird die Flüssigkeitsschrumpfung zu groß; Es ist ratsam, den dispergierten Innenkanal für das Gießen mit mittlerer Geschwindigkeit zu verwenden und so weit wie möglich hochsteife Formen zu verwenden, um die Graphitisierungsexpansion für die Selbstförderung von Sphäroguss voll auszunutzen. , Um die Belastung des Steigrohrs zu reduzieren und die innere Kompaktheit des Gussstücks zu gewährleisten.

(4) Achten Sie auf das Problem der Schwangerschaft

Die Impfung ist eine der wichtigsten technologischen Maßnahmen. Nur durch die Lösung dieses Problems kann es möglich sein, einen niedrigen w(Si)-Gehalt ohne Probleme sicherzustellen und eine Leistung bei niedrigen Temperaturen sicherzustellen. Das Problem der Impfung ist nichts anderes als die Wahl der Impfmittel und Impfbehandlungsmethoden. Sie können ein Impfmittel mit einer langen Impfzeit wählen, z. B. ein Ba-haltiges Mittel (Sr-haltiges Mittel ist effektiver für Grauguss und niedrigeres Ca), ein graphithaltiges Impfmittel oder eine geeignete Mischung von RESiFe im Impfmittel .

Gegenwärtig haben viele Unternehmen selbst hergestellte Impfmittel, und ich denke, sie folgen diesem Prinzip. Kurz gesagt, die Inkubation "muss verzögert, aber sofort erfolgen", nicht nur die Wirkung ist gut, sondern die Dosierung kann stark reduziert werden. Das alte Verfahren, wie das Abdecken während der Behandlung, hat eine sehr schlechte Wirkung, aber w(Si) wird gesenkt. Das Problem besteht nun darin, dass, wenn w(Si) niedrig und die Wirkung gut sein soll, der einzige Ausweg darin besteht, das Verfahren zu ändern. Tatsachen haben bewiesen, dass 2.0 % w (Si) erreichbar sind, und das Zeichen des Erfolgs ist, dass Graphit kleiner und größer sein sollte. Wenn sie kleiner ist, ist die Sphäroidisierungsrate höher. Wenn es kleiner ist, wird kein Zementit produziert. Wenn es kleiner ist, ist der Entmischungsgrad leichter. Bei großen Teilen, wenn die Anzahl der Graphitkugeln 200 Stück/mm2 oder mehr beträgt und die Größe 5-6 beträgt, sind die Sphäroidisierungsrate und die Ferritmenge natürlich kein Problem. Kurz gesagt, die Hauptmethode zur Bekämpfung von Graphit und das Streben nach kleinerem und mehr Graphit ist die Impfung. Das w(Si) ist niedrig und es gibt keinen freien Zementit, die Plastizität und die Schlagzähigkeit bei Raumtemperatur und niedriger Temperatur sind leicht zu bestehen. Bei großen Gussteilen ist es einfach, einen großen Impfvorgang im Ausgießer durchzuführen und einen Impfblock in die Gießrinne zu legen. Das Problem ist, dass es ein richtiges Konzept geben muss.

(5) Verwendung von Legierungen und Spurenelementen

Das einzige Legierungselement, das wegen seiner einzigartigen Wirkung für den Einsatz in extragroßen Gussstücken aus duktilem Gusseisen in Frage kommt, ist Ni. Aus technischer Sicht ist w(Ni) < 1 % vorteilhaft, aber ob es verwendet wird oder nicht, hängt von den spezifischen Umständen und wirtschaftlichen Erwägungen ab.

Mikroelemente haben ausgereifte Anwendungserfahrung in großen Gegenständen sind Bi und Sb. Es wird angenommen, dass die Zugabe von w(Bi) 0.008% 0.010%, so dass das Verhältnis w(RE)/w(Bi) = 1.4 ～ 1.5 ist, um die Anzahl der Kugeln zu erhöhen, vorteilhaft ist, das Risiko von Graphitfragmenten zu verringern. Sb kann auch in dicken und sperrigen Teilen verwendet werden. Einige Leute denken, dass es die Menge an Perlit erhöht, aber einige Leute verwenden es in ferritischem duktilem Eisen. Es kann ein Problem mit der Menge sein, und die Menge von 50 ppm sollte kein Problem sein. Professor Zhou Jiyang wies einmal darauf hin, dass die Verwendung von w(Sb) 0.005%～0.007% auch die schädlichen Auswirkungen von übermäßigem Ti und RE in geschmolzenem Eisen hemmen kann.

Obwohl die Meinungen der Industrie über die Rolle und den Mechanismus der Zugabe von Bi und Sb noch nicht einheitlich sind, wurde ein Konsens über die Zugabe von Ni erzielt.

(6) Die Rolle der Vorbehandlung ist entscheidend

Die Vorbehandlung der Sphäroguss-Stammlösung mit Graphitvorbehandlungsmittel vor der Sphäroidisierung wirkt sich positiv auf die Verbesserung und Stabilisierung der Gussstückqualität aus [3]. Methoden wie folgt: 

Nach Anpassung der Zusammensetzung [Vorbehandlung erhöht w(C) um 0.2%] → de-S → zurück in den Elektroofen → 0.2% bis 0.25% Vorbehandlungsmittel zugeben, wenn 1/4 Volumen hinzugefügt wird → zurück in den Elektroofen und dann die Temperatur leicht auf 1 470 ～1 480 ℃ erhöhen → Sphäroidisierungsbehandlung → Impfbehandlung (Ultraseed erhältlich) → Gießen.

(7) Verwendung des Antikratermittels QKS

Der Erfinder glaubt, dass im Zentrum der kugelförmigen Tinte ein Fremdeinschluss von 1 &mgr;m vorhanden ist, der einen Doppelschichtkern bildet; die innere Schicht ist MgS, CaS (0.5 µm) und die äußere Schicht ist MgO, SiO und Silikat. Daher fügte der Erfinder dem Impfmittel eine bestimmte Menge an O und S zu, um sich mit den Metallelementen in dem Impfmittel zu verbinden, um mehr Sulfide und Oxide zu erzeugen, wodurch mehr Graphitkerne gebildet werden, wodurch Ferrosilizium- Impfmittel mit Ca, Ce und S, O hergestellt werden. Dieses Impfmittel kann die Anzahl der Graphitkugeln signifikant erhöhen, und es fällt in der späten Phase der Kristallisation aus, und die spätere Periode der Graphitisierungsexpansion kann die Schrumpfung in der späten Phase der Erstarrung wirksam ausgleichen. Insbesondere ist es wirksamer bei der Schrumpfporosität lokaler heißer Verbindungen [4]. Der Versuch zeigte: Beim gestuften Testblock von 5-40 mm werden bei Verwendung von SrSiFe die Graphitkugeln von 300/mm2 auf 150/mm2 reduziert; Bei Verwendung von Ca-Ce-OS-Mittel wird die Anzahl der Graphitkugeln nicht durch die Wandstärke beeinflusst. Verglichen mit BaSiFe und 75SiFe. Der Schrumpfungsfehler an den heißen Verbindungen des Kreuztestblocks zeigt, dass an den heißen Verbindungen des Querschnitts mit dem Impfmittel, das Ba und Sr enthält, Schrumpflöcher vorhanden sind, während dies beim Ca-Ce-OS-Mittel nicht der Fall ist.

Bitte bewahren Sie die Quelle und Adresse dieses Artikels für den Nachdruck auf: Wege zur Lösung der besonderen Probleme großer Gussteile aus duktilem Gusseisen 

Minghe Casting Company widmet sich der Herstellung und Bereitstellung von hochwertigen und leistungsstarken Gussteilen (die Palette der Metalldruckgussteile umfasst hauptsächlich mainly Dünnwandiger Druckguss,Heißkammerdruckguss,Kaltkammerdruckguss), Runder Service (Druckguss-Service,CNC-Bearbeitung,Formenbau,Oberflächenbehandlung). Alle kundenspezifischen Aluminium-Druckguss-, Magnesium- oder Zamak/Zink-Druckguss- und andere Gussanforderungen können uns gerne kontaktieren.

Unter der Kontrolle von ISO9001 und TS 16949 werden alle Prozesse durch Hunderte von fortschrittlichen Druckgussmaschinen, 5-Achsen-Maschinen und anderen Einrichtungen durchgeführt, von Blasgeräten bis hin zu Ultraschall-Waschmaschinen.Minghe verfügt nicht nur über fortschrittliche Ausrüstung, sondern auch über professionelle Team aus erfahrenen Ingenieuren, Bedienern und Inspektoren, um das Design des Kunden zu verwirklichen.

Auftragsfertigung von Druckgussteilen. Zu den Fähigkeiten gehören Kaltkammer-Aluminium-Druckgussteile von 0.15 lbs. bis 6 lbs., Schnellwechseleinrichtung und Bearbeitung. Mehrwertdienste umfassen Polieren, Vibrieren, Entgraten, Kugelstrahlen, Lackieren, Plattieren, Beschichten, Montage und Werkzeugbau. Zu den Materialien, mit denen gearbeitet wird, gehören Legierungen wie 360, 380, 383 und 413.

Unterstützung bei der Konstruktion von Zinkdruckguss / gleichzeitige Engineering-Dienstleistungen. Auftragsfertigung von Präzisions-Zink-Druckgussteilen. Es können Miniaturgussteile, Hochdruck-Kokillengussteile, Mehrschieber-Kokillengussteile, konventionelle Kokillengussteile, Einzel- und Einzeldruckgussteile sowie hohlraumdichte Gussteile hergestellt werden. Gussteile können in Längen und Breiten bis zu 24 Zoll in +/-0.0005 Zoll Toleranz hergestellt werden.  

ISO 9001: 2015 zertifizierter Hersteller von Magnesium-Druckguss. Zu den Fähigkeiten gehören Hochdruck-Magnesium-Druckguss bis zu 200 Tonnen Heißkammer und 3000 Tonnen Kaltkammer, Werkzeugdesign, Polieren, Formen, Bearbeitung, Pulver- und Flüssiglackierung, vollständige Qualitätssicherung mit KMG-Fähigkeiten , Montage, Verpackung & Lieferung.

ITAF16949-zertifiziert. Zusätzlicher Casting-Service inklusive Feinguss,Sandguss,Schwerkraftguss, Verlorener Schaumguss,Schleuderguss,Vakuumgießen,Dauerguss,.Zu den Fähigkeiten gehören EDI, technische Unterstützung, Volumenmodellierung und Sekundärverarbeitung.

Gussindustrie Teile-Fallstudien für: Autos, Fahrräder, Flugzeuge, Musikinstrumente, Wasserfahrzeuge, optische Geräte, Sensoren, Modelle, elektronische Geräte, Gehäuse, Uhren, Maschinen, Motoren, Möbel, Schmuck, Vorrichtungen, Telekommunikation, Beleuchtung, medizinische Geräte, Fotogeräte, Roboter, Skulpturen, Tongeräte, Sportgeräte, Werkzeuge, Spielzeug und mehr. 

Was können wir Ihnen als nächstes helfen?

∇ Zur Startseite gehen für Druckguss China

By Minghe Druckgusshersteller |Kategorien: Hilfreiche Artikel |Werkstoff Stichworte: Aluminiumguss, Zinkguss, Magnesiumguss, Titanguss, Edelstahlguss, Messingguss,Bronzeguss,Casting-Video,Unternehmensgeschichte,Aluminiumdruckguss |Kommentare deaktiviert