Við steypuframleiðslu er tíðni rýrnunarhola og porosity galla í steypu stáli íhlutum verulega hærri en í steypujárni íhlutum - Kjarnamunurinn liggur í „grafít rýrnun bótum“: steypujárni hefur mikið kolefnisinnihald og við storknun getur stækkun grafíts fyllt rýrnun ógilda; Samt sem áður hefur steypustál lítið kolefnisinnihald og nánast engin grafít rýrnun bætur, sem leiðir til vökva rýrnun auk storknunar rýrnun sem oft er meiri en fast rýrnun, sem leiðir að lokum til rýrnunarhola og porosity.
1. Afleiðingar rýrnunarhola og porosity
Grundvallar orsök: Óumflýjanleg afleiðing af misræmi í rýrnun
Við storknun steypustálþátta er summan af rýrnun vökva (minnkun rúmmáls vegna lækkunar á hitastigi) og storknun rýrnun (rúmmál minnkun frá vökva til fasts ástands) oft meiri en fast rýrnun (magni minnkun vegna kælingar á föstu ástandi) - Þessi „rýrnun mismunur“ er eðlislæg einkenni steypu stál íhluta og rótar orsök rýrnunarholsins og porosity.
Rýrnunarholar: „Trekt - lagað tómar“ við storknun
Með niðurbroti á storknunarferlinu er hægt að skipta myndun rýrnunarhola í þrjú skref:
Fóðurstig: Eftir að hafa hellt, eftir því sem hitastig stálvökvans lækkar, ef innri hlauparinn hefur ekki storknað, getur steypan haldið áfram að vera með stálvökva frá hlauparanum og heldur moldholinu stöðugt fyllt með vökva.
Lokun á hörðum skel: Þegar stálvökvinn á moldveggnum kólnar að Liquidus línunni myndast hörð skel á yfirborðið; Ef innri hlauparinn storknar á þessum tímapunkti er stálvökvinn inni í hörðu skelinni „föst“.
Lækkunarstig lækkun og rýrnun hola myndun: Við kælingu í kjölfarið heldur stálvökvinn áfram að minnka vegna samdráttar í vökva og storknun samdráttar, á meðan fastur samdráttur harða skeljarinnar getur ekki bætt þetta. Undir áhrifum þyngdaraflsins lækkar vökvastigið og aðskilur sig frá toppi harða skeljarinnar og myndar að lokum trekt - lagað rýrnun hola (harða skelin efst getur einnig afmyndast vegna andrúmsloftsþrýstings).
Rýrnun porosity: „litlar svitahola“ á síðasta storknunarsvæði
Rýrnun porosity er upprunnin frá „stálvökvanum í síðasta storknunasvæðinu skipt í litlar bræðslulaugar með dendrites“:
Á seint storknunarstigi steypunnar er hitastigshlutfallið á síðasta storknunasvæðinu lítið og korn stálvökvans vaxa samstilltur og deila afgangsstálvökvanum í litlar, einangraðar bráðnar laugar. Ekki er hægt að bæta þessar bræðslulaugar við kælingu og storknun, sem leiðir til fjölmargra lítilla svitahola.
Byggt á dreifingu er rýrnun porosity flokkuð í þrjár gerðir:
Diffuse rýrnun porosity: Fínar svitahola er dreift jafnt, oft að finna í þykkum, stórum hlutum með breitt kristöllunarhitastig (td kjarna svæði stórra stálþátta);
Axial rýrnun porosity: einbeitt meðfram miðju ás plötunnar - lagað/columnar steypu;
Staðbundin rýrnun porosity: Form í staðbundnum þykkum svæðum (td nálægt hliðum eða rýrnun holrúm).
„Umbreytingarsambandið“ milli rýrnunarhola og rýrnun á porosity
Fyrir steypu stálíhluta með sérstökum samsetningum er heildarmagn rýrnunarhola og rýrnun porosity í meginatriðum fest - Meira rýrnunarhol þýðir minna rýrnun á porosity og öfugt. Samt sem áður er líklegra að rýrnun myndist í millivefsrýmum dendrites á endanlegu storknunarsvæðinu (vegna stíflu á rýrnunarrásum með kornum).
2. CORE aðferðir til að koma í veg fyrir rýrnunarhol og rýrnun á porosity:
Umbreyttu „dreifðri rýrnun porosity“ í „einbeitt rýrnunarhol,“ og útrýmdu þeim síðan með risum!
Kjarnahugmyndin er að „stjórna storknunarröðinni og koma á skilvirkum rýrnunarbóta rásum“: Leyfa steypunni að storkna fyrst frá svæðum langt frá uppstiginu, þar sem riserinn styrkir síðast, bætir stöðugt fyrir rýrnun í steypunni og að lokum „flytja“ rýrnun hola yfir í risarinn til að fjarlægja.
Stefna 1: Hannaðu „röð storknun“
Innri hlaupari stöðu: Staðsett í þykkasta hluta steypunnar, með hlauparanum tengdum steypunni um risarann (að tryggja að riserinn sé fyrstur til að bæta upp rýrnun);
Hellir breytur: Draga úr helluhitastigi og hægum hellahraða (til að lágmarka rýrnun vökva og storknun rýrnun) meðan þú tryggir rétta fyllingu.
Stefna 2: Notaðu „járnþríhyrninginn“ á uppstigum, kuldablokkum og viðbótaruppstigum
Þrír vinna saman að því að leiðbeina storknun og lengja rýrnun bætur vegalengd:
Riser: Staða verður að vera nákvæm (til að bæta upp síðasta storknunarsvæði) og rúmmál verður að vera nægjanlegt (til að geyma bráðið stál fyrir rýrnun bætur);
Kalt járn: sett á þunnu - veggfest svæði steypunnar til að flýta fyrir staðbundinni storknun og „leiðbeina“ storknun í átt að risaranum;
Riser: Bættu við „umbreytingarhluta“ í umskiptasvæðinu milli þunnra og þykkra veggja steypunnar til að lengja risarásina, sem gerir uppstigs svið uppstigsins kleift að ná í meiri fjarlægð.
Stefna 3: Auka risa hönnun fyrir sérstök steypu
Fyrir flókna eða stóra - stærð steypu stálíhluta verður að uppfæra riserhönnun:
Einangruð riser: Notaðu einangrunarefni til að hægja á storknun á uppstigi og lengja uppstigatíma;
Þrýstingshækkandi andrúmslofts: Notaðu þrýsting í andrúmsloftinu til að aðstoða rýrnunarbætur á uppgangi (bæta upp samdrátt í stálvökva);
Post - Hellið risar: Bættu upp risaranum með stálvökva/hita eftir að hafa hellt til að seinka storknun á riser.
Kjarni rýrnunarhola og porosity í steypu stáli íhlutum er „rýrnun mismunur“ + „ófullnægjandi rýrnunarbætur.“ Lykillinn að forvörnum liggur í „virkan að stjórna storku röðinni“: með því að samræma hella ferla, risar/kalt straujárn/viðbótarefni, umbreyttu dreifðri porosity í einbeitt rýrnun holrúms og leyfðu síðan að „neyta“ rýrnunarholanna - að lokum að ná þéttum steypuþáttum.