Eienskappe en voorkomingsmaatstawwe van porie neerslag in grys gietyster

1. Eienskappe van porie neerslag in grys gietyster

Die neerslagporositeit in grys gietysteronderdele is 'n algemene en spesifieke gietdefek. Dit word hoofsaaklik veroorsaak deur die skerp afname in die oplosbaarheid van gasse (hoofsaaklik waterstof en stikstof) opgelos in die gesmelte yster tydens die verkoelings- en stolingsproses, wat nie heeltemal vrygestel kan word nie en in die vorm van borrels neerslag kan word en binne die giet kan bly. Die belangrikste kenmerke van neergesette porieë is soos volg:

a. Liggingskenmerke: Meestal plaasvind op die warm kolle, dik en groot gedeeltes of kernareas van die finale stoling van gietstukke: Hierdie gebiede het 'n stadige stollingstempo, wat meer voldoende tyd bied vir gas -evolusie, opeenhoping en groei. Dikwels binne die gietstuk (weg van die oppervlak): hoewel dit soms naby die oppervlak is, is dit gewoonlik in die binneste of sentrale gebied van die dikte van die gietwand geleë, in teenstelling met onderhuidse porieë wat die vel noukeurig kleef. Bly gewoonlik weg van die hekstelsel en opstyg: omdat die hekke opstyg later stol en laer druk het, is dit meer geneig om gas te migreer en na hierdie gebiede te ontsnap. Die neerslag -porieë vorm waarskynlik meer by geïsoleerde warm nodusse ver van hierdie "uitlaatkanale".

b. Vorm- en grootte -eienskappe: vorm: klein gate wat meestal sirkelvormig, ellipties of traanvormig is. As veelvuldige borrels aan die stolingsfront bymekaarkom en langs die dendriete groei, kan hulle ook wurm vorm, soos 'n paddavissie, of onreëlmatige vorms wat langs graangrense versprei word. Grootte: Gewoonlik relatief klein, met 'n deursnee van ongeveer 0,5 mm tot 3 mm. Maar dit kan ook groter wees, veral by dik en groot dele. Binne -muur: glad, skoon en blink (soos 'n spieël), wat een van die mees tipiese eienskappe van neergesette porieë is. Aangesien borrels in die gesmelte yster gevorm word, kom hul mure in direkte kontak met die vloeistofmetaal sonder oksidasie of besmetting.

c. Verspreidingseienskappe: Geïsoleerde of klein gegroepeerde verspreiding: kan individueel, maar meer gereeld, verskeie of meer stomata saamkom om plaaslike klein groepe te vorm. Dit word gewoonlik nie versprei of eweredig versprei nie (wat die geval is wanneer die opgeloste gasinhoud buitengewoon hoog is). Verspreide, maar relatief gekonsentreerd op die plek: binne 'n dik en groot dwarssnit- of hot spot-area, kan daar veelvuldige verspreide gasporepunte wees.

d. Kenmerkende kenmerke van ander porieë: onderskeid tussen indringende porieë: indringende porieë is gewoonlik groter en meer onreëlmatig, met ruwe en geoksideerde binnewande, en dit kan slak bevat (omdat gas van eksterne bronne soos sandvog, die ontbinding van verf, ens., En gasindringing kom). Indringende porieë is dikwels op die boonste oppervlak van gietstukke of naby die oppervlak van die vormholte/sandkern geleë. Verskil van onderhuidse porieë: onderhuidse porieë is onder die oppervlak van die gietstuk (1-3 mm) geleë en is naaldvormig of langwerpig, soms slegs ontdek na verwerking of skoonmaak. Die vorming van onderhuidse porieë hou dikwels verband met chemiese reaksies op die oppervlak van gesmelte yster (soos FeO+C -> Fe+CO), en oksidasie kan ook op die binnewand voorkom. Verskil van reaktiewe porieë: Reaktiewe porieë (soos CO -porieë wat deur koolstof -suurstofreaksies geproduseer word) het gewoonlik 'n geoksideerde kleur (blou of donker) op die binnewand, met 'n meer onreëlmatige vorm, en word dikwels gepaard met slak of insluitings.

e. Verwante eienskappe van vormingsredes: nou verwant aan die oorspronklike gasinhoud van gesmelte yster: gesmelte yster met hoë waterstof- en stikstofinhoud is meer geneig om neerslagpore te produseer. Dit is nou verwant aan stolingsnelheid: dikker en stadiger koelareas hou hoër risiko's in. Verwant aan gesmelte ysterbehandeling: die gebruik van klam, gekorrodeerde en olierige oondmateriaal, klam inokulante/sferoidiseerders, oormatige roering en hoë oorverhittingstemperature van gesmelte yster (toenemende suiging) kan die neiging tot neerslagpore verhoog. Samevatting van sleutelidentifiseringspunte: Ligging: Gietdikte, groot deursnit, hot spot en kern. Vorm: hoofsaaklik ronde/ovaal/traanvormig, of wurmvormig. Binne -muur: glad, skoon en blink (die belangrikste kenmerk!). Grootte: Klein tot medium, gewoonlik minder as 3 mm. Verspreiding: geïsoleerde of klein trosse, gekonsentreer in plaaslike gebiede. Die identifisering van hierdie kenmerke is van uiterste belang om die tipe poreusheid akkuraat te bepaal, die oorsaak van defekte op te spoor (soos grondstowwe, smeltprosesse, inentingsbehandelings, giettemperature, gietontwerpe) en die ontwikkeling van effektiewe voorkomende maatreëls. Die meet van die gasinhoud (veral waterstofinhoud) van gesmelte yster is gewoonlik 'n belangrike verifikasie -stap as u vermoed dat dit 'n poriegevorming is.

Waar kom die gas van die neerslagpore in grys gietyster vandaan? Die gas in die porieë van grys gietyster kom hoofsaaklik van die gas wat tydens die smelt- en gietproses in die gesmelte yster opgelos is. Hierdie gasse presipiteer as gevolg van 'n skerp afname in oplosbaarheid tydens die afkoeling en stoling van die gesmelte yster. Die opwekking- en ontbindingsmeganisme behels ingewikkelde fisiese en chemiese prosesse, met die kerngasse wat waterstof (H ₂) en stikstof (N ₂) is, en 'n klein hoeveelheid wat moontlik koolstofmonoksied (CO) behels.

Die belangrikste bronne en oplosprosesse van hierdie gasse is soos volg:

a. Bron- en generasiemeganisme van kerngas

a. 1. Hydrogen (H ₂) - the main source of evolved gases: moisture and oil in furnace materials: moist furnace materials (pig iron, scrap steel, recycled materials), rust (Fe ₂ O ∝· nH ₂ O), oil or organic matter (such as cutting oil, plastics) decompose at high temperatures: 2H ₂ O → 2H ₂+O ₂ C ₘ H ₙ (koolwaterstowwe) → MC+(N/2) H ₂ Waterdamp in die smeltomgewing: vog in klam smeltende oonde, ongedrewe lokke, gereedskap of bedekkings. Oondsatmosfeer: Die atmosfeer wat h ₂ o bevat, word opgewek deur brandstofverbranding (soos aardgas, coke oondgas). Vogabsorpsie van inokulante/bymiddels: inokulante of legerings soos ferrosilikon en Ferromanganese absorbeer vog uit die lug. Ontbindingsmeganisme: Yster kan waterstofgas oplos as dit in 'n vloeistoftoestand met 'n hoë temperatuur is. By hoë temperature is die oplosbaarheid relatief hoog (tot 5-7 dpm by 1500 ℃), maar tydens stolling daal die oplosbaarheid skerp tot ongeveer 1/3 ~ 1/2 (byna onoplosbaar in die vaste toestand)

a. 2. Stikstof (N ₂) - 'n Belangrike bron, veral in hoë stikstofoondmateriaal. Bron: Stikstofbevattende legerings/oondmateriaal: skrootstaal (veral legeringsstaal), stikstofbevattende vark yster, stikstof in vergassers. Stikstof in oondgas: Ongeveer 78% van die lug is N ₂, wat ingeasem word as gesmelte yster aan lug blootgestel word of in elektriese boogoond of induksie -oonde geroer word. Harsand/deklaag-ontbinding: Furaanhars en amienuithardingmiddels ontbind om stikstofbevattende gasse (soos NH3) HCN） te produseer。 Oplossingmeganisme: Die oplosbaarheid van stikstof in gesmelte yster neem ook toe met temperatuur, maar word beïnvloed deur die samestelling van die gesmelte yster (Carbon and Silicon verminder nitrogenoplosbaarheid). Die oplosbaarheid neem aansienlik af tydens stolling (vaste oplosbaarheid is buitengewoon laag).

a. 3. Koolstofmonoksied (CO) - Sekondêr, maar moontlik betrokke bron: koolstof (C) in gesmelte yster reageer met opgeloste suurstof (O) of oksiede (soos FEO): (let wel: CO -borrels vorm gewoonlik reaktiewe porieë eerder as atipiese neerslag -porieë, maar kan onder spesifieke voorwaardes saamstaan).

3. Hoe om die voorkoms van gaspore -defekte te voorkom en te beheer: Voorkomingstrategie: die afsny van die gasbron+bevordering van ontsnapping

a. Beheer die oondmateriaal en smeltomgewing streng: die oondmateriaal is droog, roesvry en vry van olievlekke. Droog die lap en gereedskap volledig (> 800 ℃). Vermy oormatige oorverhitting (> 1500 ℃) en langdurige isolasie.

b. Optimaliseer gesmelte ysterbehandeling: inokulant/legering vooraf gebak (200 ~ 300 ℃). Gebruik lae stikstofharsand of versterkte vormsand vir uitlaat.

c. Prosesontwerp bygestaande uitlaat: installeer koue yster om die stolling in dik en groot gebiede te versnel. Ontwerp die opstyg- en uitlaatkanaal redelikerwys om gasmigrasie na die styg te vergemaklik.

d. Voer, indien nodig, ontgassingsbehandeling uit: stel inerte gas (soos AR) in om waterstof te bestuur, of voeg ontgassingsmiddel by (soos Rare Earth Alloy).

Samevatting: Die gas wat porieë in grys gietyster neerslag, is in wese h ₂ en n ₂ opgelos tydens die smeltproses van gesmelte yster, afkomstig van klam/stikstofbevattende oondmateriaal, oondgas en onbehoorlike werking. Tydens die stolling neerslag, neerslag oor 'n skielike afname in oplosbaarheid en word uiteindelik deur dendriete vasgelê om gladde sirkelvormige porieë aan die binnewand te vorm. Die beheer van die brongasoplossing en die optimalisering van die stolingsproses is die sleutel om die probleem te genees.