Có rất nhiều lý do chokhuyết tật đúc cáttrong thực tếquá trình đúc cát. Nhưng chúng ta có thể tìm ra nguyên nhân chính xác bằng cách phân tích những khuyết điểm bên trong và bên ngoài. Bất kỳ sự bất thường nào trong quá trình đúc đều gây ra các khuyết tật trong vật đúc mà đôi khi có thể chấp nhận được. Thông thường, các khuyết tật đúc cát có thể được loại bỏ bằng các phương pháp cố định hoặc sửa chữa khuôn thích hợp như hàn và kim loại hóa. Ở đây trong bài viết này, chúng tôi cố gắng đưa ra một số mô tả về các khuyết tật đúc cát phổ biến để tìm ra nguyên nhân và cách khắc phục phù hợp.
Sau đây là những loại khiếm khuyết chính có thể xảy ra đối vớiđúc cát:
i) Khiếm khuyết khí
ii) Khoang co ngót
iii) Khuyết tật vật liệu đúc
iv) Đổ khuyết tật kim loại
v) Khuyết tật luyện kim
1. Khiếm khuyết khí
Các khuyết tật trong loại này có thể được phân loại thành các vết thổi và vết hở, sự bao gồm không khí và độ xốp của lỗ chốt. Tất cả những khiếm khuyết này phần lớn là do xu hướng truyền khí của khuôn thấp hơn, có thể do độ thông hơi thấp, độ thấm của khuôn thấp và/hoặc thiết kế vật đúc không đúng. Ngược lại, độ thấm của khuôn thấp hơn là do kích thước hạt mịn hơn của cát, đất sét cao hơn, độ ẩm cao hơn hoặc do khuôn bị nén quá mức.
Lỗ thổi và đòn mở
Đây là những khoang hình cầu, dẹt hoặc thon dài hiện diện bên trong vật đúc hoặc trên bề mặt. Nhìn bề ngoài, chúng được gọi là lỗ thổi mở và bên trong chúng được gọi là lỗ thổi. Do nhiệt trong kim loại nóng chảy, hơi ẩm được chuyển thành hơi nước, một phần hơi nước khi bị giữ lại trong vật đúc sẽ trở thành một cú thổi hoặc một cú thổi hở khi nó chạm tới bề mặt. Ngoài sự hiện diện của hơi ẩm, chúng còn xảy ra do khả năng thoát hơi kém và độ thấm của khuôn thấp hơn. Vì vậy, trong khuôn cát xanh rất khó loại bỏ các lỗ thổi nếu không có hệ thống thông hơi thích hợp.
Bao gồm không khí
Khí quyển và các loại khí khác được hấp thụ bởi kim loại nóng chảy trong lò, trong thùng và trong quá trình chảy trong khuôn, khi không được thoát ra ngoài, sẽ bị giữ lại bên trong vật đúc và làm nó yếu đi. Nguyên nhân chính của khuyết điểm này là nhiệt độ rót cao hơn làm tăng lượng khí hấp thụ; thiết kế cổng kém chẳng hạn như các đường dẫn thẳng trong cổng không chịu áp, uốn cong đột ngột và các nguyên nhân gây nhiễu loạn khác trong cổng, làm tăng khả năng hút không khí và cuối cùng là độ thấm thấp của chính khuôn. Biện pháp khắc phục là chọn nhiệt độ rót thích hợp và cải thiện phương pháp đóng cổng bằng cách giảm nhiễu loạn.
Độ xốp của lỗ pin
Điều này được gây ra bởi hydro trong kim loại nóng chảy. Chất này có thể sinh ra trong lò nung hoặc do sự phân ly của nước bên trong khoang khuôn. Khi kim loại nóng chảy đông đặc lại, nó sẽ giảm nhiệt độ, làm giảm độ hòa tan của khí, do đó loại bỏ khí hòa tan. Hydro khi thoát ra khỏi kim loại đông đặc sẽ tạo ra đường kính rất nhỏ và các lỗ chốt dài chỉ đường thoát ra. Những loạt lỗ chốt này gây ra sự rò rỉ chất lỏng dưới áp suất vận hành cao. Lý do chính cho điều này là nhiệt độ rót cao làm tăng khả năng thu khí.
Khoang co ngót
Nguyên nhân là do sự co rút chất lỏng xảy ra trong quá trình đông đặc vật đúc. Để bù đắp điều này, cần phải cung cấp kim loại lỏng thích hợp cũng như thiết kế đúc phù hợp.
2. Khiếm khuyết vật liệu đúc
Thuộc loại này là những khuyết tật gây ra bởi đặc tính của vật liệu đúc. Các khuyết tật có thể được xếp vào loại này là vết cắt và rửa trôi, thâm nhập kim loại, nóng chảy, chảy ra ngoài, đuôi chuột và vênh, phồng lên và rơi. Những khiếm khuyết này xảy ra chủ yếu là do vật liệu đúc không có các đặc tính cần thiết hoặc do việc đầm nén không đúng cách.
Cắt và rửa
Chúng xuất hiện dưới dạng các điểm gồ ghề và các vùng kim loại dư thừa, và được gây ra bởi sự ăn mòn cát đúc do kim loại nóng chảy chảy. Điều này có thể do cát đúc không đủ cường độ hoặc kim loại nóng chảy chảy với tốc độ cao. Vấn đề trước đây có thể được khắc phục bằng cách lựa chọn cát đúc thích hợp và sử dụng phương pháp đúc thích hợp. Vấn đề thứ hai có thể được giải quyết bằng cách thay đổi thiết kế cổng để giảm nhiễu loạn trong kim loại, bằng cách tăng kích thước cổng hoặc bằng cách sử dụng nhiều cổng vào.
Sự thâm nhập kim loại
Khi kim loại nóng chảy đi vào các khoảng trống giữa các hạt cát, kết quả sẽ là bề mặt đúc thô ráp. Nguyên nhân chính của điều này là do kích thước hạt của cát quá thô hoặc không được bôi chất rửa khuôn vào khoang khuôn. Điều này cũng có thể được gây ra bởi nhiệt độ rót cao hơn. Việc chọn kích thước hạt thích hợp cùng với việc rửa khuôn thích hợp sẽ có thể loại bỏ được khuyết điểm này.
Sự kết hợp
Điều này được gây ra bởi sự kết hợp của các hạt cát với kim loại nóng chảy, tạo ra vẻ ngoài giòn, thủy tinh trên bề mặt vật đúc. Nguyên nhân chính của khuyết điểm này là do đất sét trong cát đúc có độ chịu lửa thấp hơn hoặc nhiệt độ đổ quá cao. Việc lựa chọn loại và lượng bentonit thích hợp sẽ khắc phục được khuyết điểm này.
hết
Sự đảo chiều xảy ra khi kim loại nóng chảy rò rỉ ra khỏi khuôn. Điều này có thể xảy ra do chế tạo khuôn bị lỗi hoặc do bình đúc bị lỗi.
Đuôi chuột và khóa
Đuôi chuột là do lớp da của khoang khuôn không chịu nén được do nhiệt độ quá cao trong kim loại nóng chảy. Dưới tác động của nhiệt, cát nở ra, do đó di chuyển thành khuôn về phía sau và trong quá trình khi thành khuôn bị bong ra, bề mặt vật đúc có thể có vết này được đánh dấu bằng một đường nhỏ, như trong Hình. Với một số lỗi như vậy , bề mặt vật đúc có thể có một số đường nhỏ đan chéo nhau. Khóa là đuôi chuột nghiêm trọng. Nguyên nhân chính gây ra những khuyết tật này là do cát đúc có đặc tính giãn nở kém và độ bền nóng hoặc nhiệt trong kim loại đổ quá cao. Ngoài ra, cát lát mặt được sử dụng không có đủ vật liệu chứa cacbon để mang lại hiệu quả đệm cần thiết. Lựa chọn đúng thành phần cát trải và nhiệt độ đổ là những biện pháp giúp giảm thiểu tỷ lệ mắc các khuyết tật này.
Sưng lên
Dưới tác động của lực tĩnh kim, thành khuôn có thể dịch chuyển trở lại gây ra sự phồng lên về kích thước của vật đúc. Do hiện tượng phồng lên, yêu cầu cấp liệu của vật đúc tăng lên, điều này cần được quan tâm bằng cách lựa chọn ống nâng thích hợp. Nguyên nhân chính của việc này là do quy trình làm khuôn bị lỗi. Việc nén khuôn đúng cách sẽ khắc phục được khuyết điểm này.
Làm rơi
Việc rơi cát khuôn lỏng lẻo hoặc các cục thường từ bề mặt đối phó vào khoang khuôn là nguyên nhân gây ra khuyết tật này. Điều này chủ yếu là do việc đóng bình thủy tinh không đúng cách.
3. Đổ khuyết tật kim loại
Chạy sai và tắt nguội
Chạy sai xảy ra khi kim loại không thể lấp đầy hoàn toàn khoang khuôn và do đó để lại các khoang không được lấp đầy. Quá trình đóng nguội xảy ra khi hai dòng kim loại gặp nhau trong khoang khuôn không kết hợp với nhau đúng cách, do đó gây ra sự gián đoạn hoặc điểm yếu trong vật đúc. Đôi khi có thể quan sát thấy tình trạng dẫn đến đóng nguội khi không có góc nhọn trong vật đúc. Những khuyết tật này về cơ bản là do tính lưu động thấp của kim loại nóng chảy hoặc độ dày của vật đúc quá nhỏ. Cái sau có thể được khắc phục bằng thiết kế đúc thích hợp. Biện pháp khắc phục hiện có là tăng tính lưu động của kim loại bằng cách thay đổi thành phần hoặc tăng nhiệt độ rót. Khuyết tật này cũng có thể xảy ra khi khả năng loại bỏ nhiệt tăng lên như trường hợp khuôn cát xanh. Vật đúc có tỷ lệ diện tích bề mặt trên thể tích lớn có nhiều khả năng bị các khuyết tật này hơn. Khiếm khuyết này cũng xảy ra ở các khuôn không được thông hơi đúng cách do áp suất ngược của khí. Các biện pháp khắc phục về cơ bản là cải thiện thiết kế khuôn mẫu.
Bao gồm xỉ
Trong quá trình nấu chảy, chất trợ dung được thêm vào để loại bỏ các oxit và tạp chất không mong muốn có trong kim loại. Tại thời điểm khai thác, xỉ phải được loại bỏ đúng cách khỏi muôi trước khi đổ kim loại vào khuôn. Nếu không, xỉ lọt vào khoang khuôn sẽ làm vật đúc yếu đi và cũng làm hỏng bề mặt vật đúc. Điều này có thể được loại bỏ bằng một số phương pháp bẫy xỉ như đổ lưới chắn hoặc mở rộng đường dẫn.
4. Khiếm khuyết luyện kim.
Nước mắt nóng
Vì kim loại có độ bền thấp ở nhiệt độ cao hơn nên bất kỳ ứng suất làm mát không mong muốn nào cũng có thể gây vỡ vật đúc. Nguyên nhân chính của việc này là do thiết kế đúc kém.
Điểm nóng
Những điều này được gây ra bởi sự làm lạnh của vật đúc. Ví dụ, với gang xám có một lượng nhỏ silicon, gang trắng rất cứng có thể tạo ra bề mặt lạnh. Điểm nóng này sẽ cản trở quá trình gia công tiếp theo của vùng này. Kiểm soát luyện kim và thực hành làm lạnh thích hợp là điều cần thiết để loại bỏ các điểm nóng.
Như đã thấy ở các đoạn trước, việc khắc phục một số khiếm khuyết cũng là nguyên nhân của những khiếm khuyết khác. Do đó, kỹ sư đúc phải phân tích vật đúc từ quan điểm ứng dụng cuối cùng của nó và từ đó đưa ra quy trình đúc thích hợp để loại bỏ hoặc giảm thiểu các khuyết tật đúc không mong muốn nhất.
Thời gian đăng: 26/04/2021