Mekanisme og forebyggelse af underjordiske nålehuller i styreventilstøbegods i rustfrit stål

I produktionen af Styreventilstøbegods i rustfrit stål , Underjellerdiske nålehuller repræsenterer en særlig snigende defekt. I modsætning til overfladeporøsitet er disse små hulrum fanget kun 1 mm til 3 mm under støbehuden og forbliver ofte usynlige indtil sprængning eller bearbejdning. Disse defekter fører ikke kun til betydelige skrotmængder og spildte bearbejdningstimer, men kompromitterer også ventilhusets trykholdige integritet.

Dannelsesmekanisme af underjordiske nålehuller

Skabelsen af Underjellerdiske nålehuller er en kompleks fysisk-kemisk proces, der involverer gasudvikling og indeslutning ved grænsefladen mellem det smeltede metal og formvæggen.

1. Redox-reaktion og gasudvikling Under smeltningen af rustfrit stål vil en bestemt mængde af Ilt og Brint er uundgåeligt opløst i smelten. Når det smeltede metal ved høj temperatur hældes i formen, reagerer sporstoffer som kul i metallet med resterende fugt, bindemidler eller oxider på formens overflade, hvilket genererer Kulilte gas.

2. Udfældning af brint og nitrogen Rustfrit stål har en høj opløselighed for gasser i flydende tilstog. Når metallet afkøles og størkner fra formvæggen indad, falder opløseligheden af ​​disse gasser kraftigt. Hvis Brint or Nitrogen ikke kan undslippe gennem den flydende metaloverflade i tide, bliver de "fanget" ved størkningsfronten og danner fine, nålelignende eller sfæriske nålehuller lige under overfladen.

3. Gasudvikling fra skimmelmaterialer For Styreventilstøbegods i rustfrit stål produceret via investeringsstøbning, hvis den Investerings Shell ikke er grundigt brændt, fordamper rester af organisk materiale eller fugt øjeblikkeligt ved kontakt med det smeltede stål. Dette skaber et modtryk, der tvinger gas ind i den delvist størknede metalskal.

Kritiske faktorer, der påvirker pinhole-dannelsen

1. Smeltepraksis og råstofkontrol Tørheden af råmaterialer korrelerer direkte med det oprindelige gasindhold. Fugtige ladningsmaterialer, rustent skrot eller olieagtige tilsætningsstoffer øger markant Brint niveauer i smelten. Ydermere kan forkert timing eller dosering af deoxidationsmidler efterlade det smeltede metal med for meget Ilt niveauer.

2. Hældetemperatur En alt for høj Hældningstemperatur intensiverer grænsefladereaktionen mellem metallet og formen, hvilket øger gasvolumen. Omvendt øger en temperatur, der er for lav, metallets viskositet, hvilket gør det vanskeligt for eksisterende gasbobler at overvinde modstand og flyde til overfladen, før størkning sker.

3. Skalpermeabilitet Den Permeabilitet af formskallen er den afgørende faktor for, om gas kan slippe ud. Hvis skallen er for tæt, eller det ildfaste pulverforhold i gyllen er forkert, har gasser, der genereres ved grænsefladen, ingen flugtvej og tvinges ind i det indre af støbegodset.

Målrettede forebyggende foranstaltninger

For at sikre overfladekvaliteten af Styreventilstøbegods i rustfrit stål , skal der etableres et stringent proceskontrolsystem på tværs af flere dimensioner:

1. Streng atmosfære- og deoxidationskontrol Forvarmningsladningsmaterialer: Alt rustfrit stålskrot og legeringer skal tørres for at fjerne fugt, olie og rust. Vakuum afgasning: Hvor det er muligt, bør producenterne bruge Vacuum Induction Melting (VIM) for at minimere Brint og Nitrogen indhold. Kompleks deoxidation: Brug sammensatte deoxidationsmidler som aluminium eller calcium-silicium for at sikre, at smelten er grundigt deoxideret, før den hældes.

2. Optimering af granataffyring og -udluftning Grundig affyring: Øg skalbrændingstemperaturen og -varigheden (typisk 900°C til 1100°C) for at sikre, at organiske bindemidler er fuldstændigt forkullede og fjernet. Udluftningskanaler: Design specifikke ventilationsåbninger, eller brug bagsidematerialer med høj permeabilitet i områder, der er tilbøjelige til pinholes, såsom ventilhusflanger.

3. Præcisions hældeparametre Konstant temperatur hældning: Indstil en optimal Hældningstemperatur område baseret på vægtykkelsen af ventilstøbningen for at reducere turbulens under formpåfyldning. Hurtig hældning: Uden at beskadige formskallen, en let forøgelse af hældehastigheden udnytter statisk metaltryk til at undertrykke indtrængen af gasser.

4. Brug af grænsefladestabilisatorer Tilføjelse af passende stabilisatorer til det primære lag af formbelægningen kan effektivt hæmme den kemiske reaktion mellem det smeltede metal og skallen, hvilket reducerer udløserne for Underjellerdiske nålehuller .

Kvalitetsinspektion og løbende forbedring

Standard visuel inspektion er ofte ineffektiv imod Underjellerdiske nålehuller . Støberier bør implementere Magnetisk partikeltestning (MT) eller højfølsomhed Radiografisk test (RT) . Ved at analysere distributionsmønstrene for defekter over tid kan producenterne forfine deres Design af portsystem , hvilket er den eneste bæredygtige måde at øge udbyttet af højkvalitets ventilstøbegods i rustfrit stål.