Vady investičního odlitku: Reaktivní pórovitost vs invazivní pórovitost

Zavedení

Pórovitost se řadí mezi nejrozšířenější a nejproblematičtější rodinu defektů ve výrobě železných a neželezných přesných odlitků.

Na základě formovacích mechanismů, morfologické charakteristiky a zdroje plynu, pórovitost odlitku je konvenčně rozdělena do tří typů jádra: invazivní pórovitost, reaktivní pórovitost a vysrážená pórovitost.

Mezi nimi, reaktivní poréznost a invazivní poréznost jsou často zaměňovány předními slévárenskými techniky kvůli překrývajícím se morfologickým rysům a korelovaným indukujícím faktorům, zejména ve scénářích lití horkým pláštěm výhradně pro průmyslové odlévání.

To, co činí tyto dva typy defektů obzvláště náročné, je to, že mohou vypadat podobně na povrchu a přitom mít velmi odlišný původ.

Shluk pórů blízko povrchu může být způsoben reakcí skořápka-kov, plynnými produkty uvolněnými ze systému formy, nebo vnitřní metalurgickou reakcí v tavenině samotné.

V praxi, správná identifikace je důležitější než samotné pojmenování, protože strategie prevence zcela závisí na zdroji.

Tento článek zkoumá reaktivní poréznost a invazivní poréznost z praktického hlediska investičního lití: jak vypadají, jak se tvoří, proč k nim dochází, jak se liší od jiných typů pórovitosti, a jak je ovládat ve výrobě.

1. Co je reaktivní pórovitost?

Reaktivní pórovitost je typ vady odlitku vzniklé při chemické reakce se vyskytují buď na rozhraní mezi roztaveným kovem a formou, nebo v samotném roztaveném kovu, produkující plyn, který se během tuhnutí zachytí.

V Investiční obsazení, to znamená, že póry nepocházejí pouze z mechanického zachycení nebo ze samotného snížení rozpustnosti plynu.

Vzniká reakčním procesem, který vytváří bubliny, destabilizuje taveninu, nebo oslabuje rozhraní shell-kov.

Tato vada je zvláště důležitá, protože se často objevuje blízko povrchu nebo těsně pod ním, a nemusí být viditelné až do obrábění, broušení, nebo ji čištění odhalí.

V mnoha případech, odlitek vypadá přijatelně ve stavu po odlití, ale problém se stane zřejmým až po sekundárním zpracování.

To činí reaktivní poréznost zvláště problematickou u přesných vytavitelných odlitků, kde skryté vady mohou vést k odmítnutí pozdě ve výrobním cyklu.

Reaktivní pórovitost může vzniknout několika cestami:

• reakce kov-skořápka, kde roztavená slitina reaguje s keramickou formou nebo jejími zbytky;
• reakce související se struskou, kde se na plynotvorných reakcích podílejí nekovové vměstky a oxidační produkty;
• vnitřní reakce taveniny, kde prvky jako uhlík, kyslík, a vodík interagují za vzniku plynných produktů.

2. Typická morfologie reaktivní porozity

Reaktivní pórovitost se často vyskytuje ve dvou rozpoznatelných formách.

2.1 Podpovrchové nebo podkožní póry

Tyto póry se běžně vyskytují 1–3 mm pod povrchem odlitku, a někdy přímo pod oxidovou kůží nebo povrchovou šupinou.

Během čištění, obrábění, broušení, nebo odstřelem, stanou se odhalenými, proto se jim také říká podpovrchové póry.

Mezi typické vlastnosti patří:

• kolo, hruškovitého tvaru, nebo prodloužené dutiny
• velikost pórů často kolem 1–3 mm
• hladké vnitřní plochy
• po otevření kovový nebo jasně stříbrný vzhled
• někdy vertikálně orientované krátké kanály nebo úzké protáhlé póry zasahující hlouběji do části

Protože jsou často skryty pod povrchem, tyto póry jsou zvláště problematické u přesných odlitků.

Díl se může ve stavu po odlití jevit jako zdravý, ale po obrobení může odhalit vážnou vadu.

2.2 Vnitřní reakční póry

Další forma reaktivní pórovitosti se jeví jako jednotné plástvovité skupiny pórů uvnitř odlitku.

Často se jedná o bubliny hruškovitého tvaru nebo shluky bublin rozmístěné relativně rovnoměrně.

Tato forma je obvykle spojena s:

• reakce taveniny se struskou
• vnitřní reakce kyslík-uhlík
• vodík-kyslíkové reakce
• reakce uhlík-vodík v segregačních zónách

Póry mohou být rozptýlené nebo seskupené, podle toho, kde k reakci došlo a jak rychle odlitek tuhne.

3. Jak vzniká reaktivní pórovitost

Reaktivní poréznost obecně pochází ze dvou hlavních reakčních cest.

3.1 Reakce mezi roztaveným kovem a systémem pláště

V investičním odlévání, plášť nemá chemicky destabilizovat kov.

Však, tento ideál závisí na kvalitě skořápky, harmonogram střelby, teplotu lití, a návrh průtokové cesty.

Reaktivní pórovitost se může objevit, když:

• náboj je nedostatečně vystřelen,
• zbytkový vosk nebo uhlík zůstává ve formě,
• v dutině jsou stále přítomny těkavé sloučeniny,
• nízkotavitelné nečistoty v žáruvzdorném systému reagují s horkým kovem,
• proud kovu zůstává v kontaktu s lokalizovanou horkou zónou příliš dlouho.

V takových případech, plyny vzniklé reakcí nebo rozkladem vstupují do roztaveného kovu a zachycují se během tuhnutí.

Zvláštní riziko se vyskytuje v blízkosti hradlový systém. Oblast vložky je často vystavena dlouhodobému působení horkého kovu.

Pokud je oblast místní skořápky přehřátá nebo opakovaně vydrhnuta proudem o vysoké teplotě, žáruvzdorný materiál může reagovat, změkčit, nebo uvolňovat nežádoucí produkty.

To je důvod, proč se póry často hromadí v blízkosti bran nebo kolem oblastí prvního nárazu.

3.2 Reakce uvnitř roztaveného kovu

Druhá cesta je vnitřní. V tomto případě, roztavený kov sám obsahuje složky, které reagují za převládajících chemických podmínek.

Obvykle jsou diskutovány tři běžné mechanismy vnitřní reakce.

Póry reakce uhlík-kyslík

Pokud je dezoxidace neúplná, rozpuštěný kyslík může reagovat s uhlíkem v tavenině za vzniku plynného oxidu uhelnatého.

Jedná se o klasickou pórotvornou reakci v ocelích a některých reaktivních slitinách.

Bubliny CO mohou růst, když stoupají, absorbující vodík nebo dusík na cestě, a pokud dojde k tuhnutí příliš rychle, jsou v pasti.

Tento typ pórů často produkuje a voštinová nebo houbovitá struktura.

Póry reakce vodík-kyslík

Rozpuštěný vodík a kyslík se mohou spojit za vzniku vodní páry nebo bublin plynu souvisejícího s vodou.

Pokud tyto bublinky neuniknou před ztuhnutím, zůstávají jako póry, často koncentrované v horních zónách nebo horkých místech odlitku.

Póry reakce uhlík-vodík

V posledních mrazících oblastech odlitku, segregace může obohatit zbytkovou kapalinu o uhlík a vodík.

Za správných podmínek, může dojít k tvorbě plynu podobného metanu, vytváření lokalizovaných skupin pórů, zejména ve středu nebo v zóně konečného tuhnutí.

Tyto vnitřní reakční póry jsou důležité, protože ukazují, že ne všechna pórovitost je způsobena jednoduchým nasáváním plynu.

Někdy plyn vzniká chemií uvnitř taveniny poté, co je kov již v peci.

4. Co je invazivní pórovitost?

Invazivní pórovitost je vada odlitku vzniklá při plyn z vnějšího systému formy, Shell System, Refrakterní materiály, nebo pomocné materiály vstupují do dutiny formy a zachycují se v kovu během tuhnutí.

Na rozdíl od reaktivní pórovitosti, který je řízen chemickou reakcí, invazivní pórovitost je především a porucha vniknutí plynu.

Zdroj plynu je mimo roztavený kov a „proniká“ do prostředí dutiny během lití nebo časného tuhnutí.

V investičním odlévání, tato vada je často spojena:

• neúplné vyhoření skořápky,
• zbytková vlhkost v plášti nebo nástrojích,
• těkavé produkty rozkladu z vosku nebo pojiva,
• špatná střelba granátů,
• nestabilní nebo nekvalitní žáruvzdorné materiály,
• lokální přehřátí, které způsobí uvolnění plynu z pláště.

Často se objevuje invazivní pórovitost v blízkosti odlévací plochy, kolem branových oblastí, nebo v oblastech, kde je plášť vystaven intenzivnímu tepelnému zatížení.

Protože se zpočátku často skrývá pod povrchem, vada se může projevit až po opracování nebo čištění.

Praktický význam spočívá v tom, že invazivní pórovitost obvykle ukazuje na a problém s přípravou formy nebo kontrolou skořepiny, není to problém chemie taveniny.

To znamená, že správným protiopatřením je zlepšení syndromu vyhoření, sušení, kvalita skořápky, a čistota dutiny spíše než se soustředit pouze na rafinaci samotného kovu.

5. Typické rysy invazivní porozity

Invazivní pórovitost je často spojena s následujícími znaky:

• umístěné blízko povrchu nebo těsně pod ním
• koncentrované v oblastech postižených kontaktem s plísní nebo ohřevem skořápky
• spojené s problémy s vyhořením granátu nebo neadekvátní střelbou
• často spojené se specifickými oblastmi vtokového systému
• může vypadat jako zaoblené, protáhlý, nebo nepravidelné dutiny
• někdy doprovázené zčernáním povrchu, oxidové skvrny, nebo zbytky skořápky

Protože zdroj plynu je externí, invazivní poréznost často odráží problém s přípravou formy spíše než problém s chemií taveniny.

6. Hlavní příčiny invazivní pórovitosti

6.1 Neúplné vyhoření pláště

Pokud náboj nebyl plně vystřelen, zbytkový vosk, organické pojivo, nebo těkavé produkty rozkladu mohou zůstat uvnitř dutiny.

Když se nalije horký kov, tyto materiály se dále rozkládají a uvolňují plyn přímo do rozhraní taveniny.

To je zvláště nebezpečné, protože uvolněný plyn často vystupuje přesně v okamžiku, kdy se plní dutina formy a kov začíná tuhnout..

6.2 Vlhkost v plášti nebo žáruvzdorném systému

Jakákoli zbývající voda ve skořápce, nátěrové hmoty, nebo pomocné nástroje mohou při vystavení roztavenému kovu vytvářet páry.

I malé množství vlhkosti může stačit k vytvoření místního tlaku plynu a tvorbě pórů, zejména u jemných detailů nebo tenkostěnných odlitků.

6.3 Špatná kvalita materiálu pláště

Nekvalitní materiály pláště mohou obsahovat nečistoty s nízkou teplotou tání nebo nestabilní složky, které se při lití rozkládají.

To může vytvořit černé skvrny, vady související se struskou, nebo plynové póry v blízkosti povrchu odlitku.

6.4 Nedostatečná teplota nebo doba vypalování

Pokud se plášť nezahřeje na správnou teplotu spékání nebo vyhoření, těkavé látky nemusí být zcela odstraněny. Zbývající materiál se pak během lití stává zdrojem plynu.

6.5 Lokální přehřívání v blízkosti brány

Oblast vložky může být vystavena působení horkého kovu po delší dobu.

Pokud plášť nebo žáruvzdorný materiál obsahuje nestabilní složky, vysoké místní teplo může vyvolat uvolňování plynu nebo místní reakční produkty, které se jeví jako shluky pórů.

7. Kontroverze teoretické klasifikace a vnitřní korelace

Hranice mezi reaktivní porézností a invazivní porézností je v praktické výrobě vytavitelných odlitků nejednoznačná., vyvolává mezi metalurgickými výzkumníky dlouholeté spory o klasifikaci.

Podle konvenčních klasifikačních kritérií, reaktivní pórovitost pochází z chemických reakcí, zatímco invazivní pórovitost pochází z fyzické invaze plynů.

Však, ve skutečných procesech lití horkého pláště, většina mezifázových reaktivních pórů současně vyhovuje charakteristikám dvou defektů:

chemické reakce mezi roztaveným kovem a pláštěm vytvářejí plynné produkty, a nově vytvořený plyn přímo proniká do tekutého kovu a vytváří konečné póry.

Renomovaná castingová monografie Příčiny vad odlitků a prevence u přesných investičních odlitků kategorizuje typické subkutánní reaktivní póry přímo do rodiny invazivní porozity, protože konečné formovací chování plynu odpovídá mechanismu invaze.

Tento článek navrhuje revidovanou klasifikační logiku vhodnou pro investiční lití:

definovat vady podle cesty tvorby plynu pro teoretický výzkum, a definovat vady podle chování při invazi plynu pro kontrolu kvality na místě.

Interfaciální subkutánní póry jsou v podstatě chemicky reaktivní, ale invazivní při vytváření vzorů,

což odhaluje inherentní korelaci mezi dvěma typy pórovitosti, které jsou jedinečné pro přesné lití.

Navíc, špatně dezoxidovaná roztavená ocel s hojnými oxidovými inkluzemi vykazuje vyšší chemickou aktivitu.

Oxidové nečistoty nejen nukleují endogenní reaktivní póry, ale také urychlují mezifázové reakce kov-shell, nepřímo zvyšuje pravděpodobnost vzniku invazivní pórovitosti.

Hlavní rozdíl v mechanismu

Reaktivní pórovitost je a defekt způsobený reakcí. Vzniká, když se chemickou interakcí tvoří plyny, buď uvnitř taveniny nebo na rozhraní kov-forma.

Typické příklady zahrnují reakce uhlík-kyslík, reakce vodík-kyslík, nebo reakce mezi roztaveným kovem a nečistotami ve skořápce s nízkou teplotou tání.

Invazivní pórovitost je a porucha vniknutí plynu.

Vyskytuje se při těkavých látkách, zbytková vlhkost, nekompletní produkty vyhoření, nebo plyny z rozkladu slupky vstupují do dutiny formy a zachycují se, jak kov tuhne.

Praktické srovnání

8. Proč jsou tyto vady obzvláště nebezpečné

Reaktivní a invazivní pórovitost je více než jen kosmetický problém. Mohou představovat vážné následné riziko, protože jsou často skryty, dokud není díl obroben nebo uveden do provozu.

Mezi hlavní rizika patří:

• integrita sníženého tlaku
• nižší únavová pevnost
• špatná kvalita povrchu po opracování
• netěsnosti v součástech nesoucích tlak
• špatná odezva na pokovování, leštění, nebo povlak
• skryté shluky vnitřních defektů, které unikají vizuální kontrole
• odmítnutí po sekundárních operacích

U vysoce hodnotných odlitků, pór, který se stane viditelným až po konečném opracování, může přeměnit zdánlivě přijatelný odlitek ve šrot.

To je jeden z důvodů, proč jsou tyto defekty tak frustrující při přesném odlévání.

9. Jak zabránit reaktivní pórovitosti

Reaktivní pórovitost je řízena eliminací podmínek, které umožňují chemickým reakcím generovat plyn v roztaveném kovu nebo kolem něj.

Protože defekt je řízen reakcí, je třeba se zaměřit na prevenci chemie taveniny, tavenina čistota, kompatibilita shellu, a tepelná disciplína.

Klíčem je zastavit reakci dříve, než se vytvoří plynná fáze, která se může zachytit během tuhnutí.

9.1 Posílit praxi dezoxidace a rafinace taveniny

Neúplná deoxidace je jedním z nejběžnějších prekurzorů pórů souvisejících s reakcí.

Když rozpuštěný kyslík zůstává v tavenině, může reagovat s uhlíkem nebo jinými aktivními látkami za vzniku plynu.

Ukázněná dezoxidační praxe snižuje toto riziko snížením kyslíkového potenciálu taveniny a minimalizací tvorby reakčních bublin..

Efektivní kontrola zahrnuje:

• použití správného deoxidačního činidla pro slitinový systém,
• přidáním deoxidantů ve správný čas,
• zajištění dostatečného promíchání bez nadměrného míchání,
• vyhnout se opožděné nebo částečné léčbě,
• ověření, že tavenina není již před litím naplněna oxidem.

Deoxidace není jen metalurgický krok. Jde o krok stability, který určuje, zda tavenina vstupuje do formy v chemicky řízeném stavu nebo v reaktivním stavu.

9.2 Udržujte čistotu taveniny a odstraňování strusky

Reaktivní pórovitost je často spojena s přítomností strusky, oxidy, a nekovové inkluze.

Tyto materiály mohou působit jako reakční místa nebo nosiče tvorby plynu.

Pokud tavenina obsahuje nestabilní oxidy nebo zbytkovou strusku, odlitek se stává mnohem náchylnější k poréznosti.

Vyžaduje čistou taveninu:

• důkladné sbírání strusky,
• pečlivá praxe pece,
• minimalizace sekundární oxidace,
• vyhýbání se nadměrným turbulencím,
• a správné vstřikování, které nestrhává strusku do dutiny.

Čím čistší tavenina, tím menší je šance, že se vytvoří reakční jádro a vyroste do póru.

9.3 Zlepšete kompatibilitu shell-kov

Keramický plášť musí být chemicky kompatibilní s roztavenou slitinou.

Pokud skořápka obsahuje nečistoty s nízkou teplotou tání, nestabilní komponenty, nebo reaktivní zbytky, rozhraní kov-forma se stává reakční zónou.

To je zvláště důležité při vytavitelném lití, protože povrch formy je reprodukován přímo v odlitku.

Preventivní opatření zahrnují:

• pomocí stabilní, vysoce kvalitní žáruvzdorné materiály,
• ovládání chemie pojiva,
• zabránění kontaminaci materiálů pláště,
• výběr nátěrů na obličej, které odolávají chemickému napadení,
• a ověření chování skořepiny při skutečné teplotě lití.

Dobře sladěná skořepina nejenže drží taveninu. Zachovává chemickou integritu licího rozhraní.

9.4 Odstraňte zbytkový uhlík a těkavé produkty ze skořápky

Zbytkový vosk, produkty rozkladu pojiva, a uhlíkaté filmy mohou vyvolat reakce rozhraní.

Pokud nejsou před naléváním zcela odstraněny, mohou vytvářet plyn nebo snižovat lokální povrchovou stabilitu v dutině formy.

Tento problém je často zesílen v horkých zónách, jako jsou oblasti brány nebo rohy, kde je doba zdržení kovu delší.

Aby se toto riziko snížilo:

• zajistit úplné vyhoření,
• vystřelte náboj dostatečně dlouho, abyste odstranili organické zbytky,
• ověřte, že v dutině nezůstal žádný uhlíkový film,
• a potvrďte, že skořepina je před litím plně stabilizovaná.

Pointa je jednoduchá: pokud plášť stále obsahuje reaktivní materiál, casting zdědí problém.

9.5 Ovládejte lokální přehřívání, hlavně v blízkosti brány

Mnoho reaktivních pórů se shlukuje v blízkosti vtokového systému, protože to je místo, kde roztavený kov nejprve vstupuje a kde je místní tepelná expozice nejvyšší..

Zůstane-li oblast vstupu příliš dlouho při zvýšené teplotě, může urychlit degradaci žáruvzdorného materiálu nebo podpořit lokální chemickou reakci.

To lze snížit o:

• zlepšení geometrie brány,
• zkrácení doby dopadu,
• vyvážení rychlosti plnění,
• vyhnout se příliš agresivním podmínkám lití,
• a navržení systému tak, aby se brána nestala tepelným horkým místem.

Dobrý design vtoku není jen o průtoku. Jde také o omezení doby a intenzity chemické expozice.

9.6 Vyhněte se nadměrnému přehřátí

Teplejší tavenina není vždy lepší tavenina.

Nadměrné přehřátí může zesílit oxidaci, urychlit žáruvzdornou interakci, a zvýšit pravděpodobnost vzniku reakčního plynu.

Teplota by měla být dostatečně vysoká, aby se zajistilo úplné naplnění, ale ne tak vysoké, aby kov zůstal příliš dlouho chemicky nadměrně aktivní.

Správné tepelné okno závisí na:

• Typ slitiny,
• Tloušťka sekce,
• předehřátí formy,
• Gating Design,
• a požadovanou kvalitu povrchu.

Při reaktivní prevenci poréznosti, teplota je řídící veličina, není multiplikátor síly.

9.7 Zlepšit sledovatelnost procesů

Reaktivní pórovitost se často objevuje ve vzorech vázaných na specifická tepla, operátory, skořápkové dávky, nebo podmínky pece.

Pokud proces není dobře zdokumentován, vada se obtížně izoluje.

Mezi užitečné položky sledovatelnosti patří:

• historie teploty tání,
• načasování deoxidace,
• záznamy o odstraňování strusky,
• údaje o dávce granátu a střelbě,
• sekvence nalévání,
• a mapování místa defektu.

Když se reaktivní pórovitost opakuje, odpověď je často již v záznamu procesu.

10. Jak zabránit invazivní porozitě

Invazivní poréznosti je zabráněno tím, že se v první řadě udržuje nežádoucí plyn mimo dutinu formy.

Protože tato vada obvykle souvisí se skořápkou, žáruvzdorný, vlhkost, nebo problémy s vyhořením, kontrolní strategie se musí zaměřit na suchost, kvalita výpalu, stabilita skořepiny, a čistou přípravu dutiny.

10.1 Zajistěte úplné odstranění vosku a vyhoření

Neúplné vyhoření je jednou z nejčastějších příčin invazivní pórovitosti.

Jakýkoli zbytkový vosk, pořadač, nebo organický materiál ponechaný ve skořápce se může během lití rozložit a uvolnit plyn přímo do dutiny.

Tento plyn se pak může zachytit, když kov tuhne.

Zabránit tomu:

• použijte plně ověřený cyklus odparafinování,
• ověřte úplné odstranění zbytků vosku,
• zajistěte, aby doba prodlevy vyhoření byla dostatečně dlouhá,
• a před litím potvrďte, že dutina je bez karbonizovaných zbytků.

Skořápka, která vypadá prázdně, nemusí být nutně skutečně čistá.

10.2 Odstraňte vlhkost skořápky

Přímým zdrojem plynu je vlhkost. I malé množství vody ve skořápce, povlak, nebo pomocné nástroje mohou při vystavení roztavenému kovu vzplanout do páry.

Invazivní pórovitost se často zhoršuje, když sušení skořápky není úplné nebo když není mezi přípravou skořápky a naléváním kontrolována vlhkost.

Mezi osvědčené postupy patří:

• úplné vysušení skořápky po každé fázi potahování,
• skladování granátů v kontrolovaných podmínkách,
• před naléváním řádně předehřejte,
• a zabránění kondenzaci během manipulace.

Skořápka musí být suchá nejen na povrchu, ale v celé své tloušťce a vnitřní struktuře pórů.

10.3 Zlepšete kvalitu materiálu pláště

Nekvalitní žáruvzdorný materiál může obsahovat nestabilní složky, nízkotavné nečistoty, nebo kontaminace, která se rozkládá během lití.

Tyto materiály mohou uvolňovat plyn, vytvářet povrchové vady, nebo destabilizovat prostředí dutiny.

Vyžaduje silnější skořepinový systém:

• stabilní žáruvzdorný výběr,
• řízená distribuce velikosti částic,
• čisté pojivové systémy,
• a konzistentní postupy vytváření shellu.

Vysoce kvalitní materiály skořepiny snižují riziko úniku plynu a také zlepšují integritu povrchu odlitku.

10.4 Vystřelte granát při správné teplotě a trvání

Střelba granátem není jen krokem k rozvoji síly. Je to také krok regulace plynu.

Správné vypalování odstraňuje zbytky těkavých látek, stabilizuje strukturu pláště, a snižuje riziko, že se forma sama stane zdrojem plynu během lití.

Prevence závisí na:

• dostatečná teplota vypalování,
• dostatek času na namáčení,
• správné chlazení skořepiny před litím,
• a vyhýbání se nedostatečně vypáleným nebo částečně slinutým formám.

Pokud plášť nebyl plně stabilizován, stále se může chovat jako zdroj plynu.

10.5 Kontrolujte tepelný dopad roztaveného kovu

Pokud se dutina formy příliš dlouho lokálně přehřívá, součásti pláště se mohou začít rozkládat nebo uvolňovat plyn.

To je důležité zejména v blízkosti bran, Silné části, a kovové nárazové zóny.

Mezi užitečné ovládací prvky patří:

• nastavení vtoku tak, aby tok kovu byl hladší,
• snížení zbytečné tepelné koncentrace,
• zamezení příliš dlouhého setrvání v jedné oblasti formy,
• a vyvážení rychlosti lití s ​​požadavky na plnění dutiny.

Cílem je nechat kov vyplnit dutinu, aniž by se forma změnila na generátor plynu.

10.6 Minimalizujte kontaminaci pomocnými materiály

Systém forem není jediným možným zdrojem plynu.

Pomocné materiály, nástroje, manipulační přípravky, a přenosová zařízení mohou všechna přenášet vlhkost nebo těkavou kontaminaci do procesu.

Pokud nejsou řádně vysušeny nebo vyčištěny, mohou přispívat k invazivní pórovitosti stejným způsobem jako defektní skořápka.

Kontrolní opatření by měla zahrnovat:

• sušení pomocných nástrojů před použitím,
• zabraňující kontaminaci mazivy nebo čisticími prostředky,
• udržování manipulační techniky v čistotě,
• a vyvarování se vystavení vlhkému prostředí před litím.

Při přesném lití mohou vadit i malé zdroje vlhkosti.

10.7 Použijte kontrolu k včasnému zachycení problémů souvisejících s shellem

Pórovitost související se skořápkou je často předvídatelná, pokud je proces přípravy pečlivě sledován.

Praskání, slabé skořápkové zóny, zčernalé oblasti, neúplné vyhoření, nebo neobvyklé zbytky povrchu mohou signalizovat problém před odlitím odlitku.

Praktická kontrolní rutina by měla kontrolovat:

• vzhled granátu po výstřelu,
• čistota dutiny,
• stav vlhkosti,
• místní pevnost skořepiny,
• a konzistence od šarže k šarži.

Čím dříve je vada skořápky nalezena, tím levnější je oprava.

10.8 Standardizujte parametry procesu shellu

Invazivní poréznost se často objevuje, když se příprava skořápky liší od šarže k šarži. Standardizace tuto variabilitu snižuje a zlepšuje opakovatelnost.

Standardizace by se měla týkat:

• viskozita kaše,
• intervaly máčení,
• štuková sekvence,
• doba sušení,
• odvoskovací cyklus,
• harmonogram střelby,
• a podmínky manipulace před litím.

Skořápkový systém postavený na disciplíně je mnohem méně pravděpodobné, že se stane zdrojem plynu.

11. Závěr

Reaktivní pórovitost a invazivní pórovitost jsou dvě propletené, ale v podstatě odlišné vady pórovitosti, které dominují vadným investičním odlitkům.

Reaktivní pórovitost je odvozena z chemických reakcí mezi roztaveným kovem, slitinové prvky, oxidová struska a keramické skořápky, rozdělené na subkutánní mezifázové póry a endogenní buněčné póry na základě generujících míst.

Invazivní pórovitost označuje defekty dutin tvořené fyzikálně uvolněným plynem z neúplně slinutých nebo nekvalitních keramických skořepin napadajícím roztavený kov.

Ke zmírnění míry odmítnutí související s porézností, slévárny musí rozlišovat typy defektů pomocí morfologických znaků a pravidel distribuce,

a implementovat kombinované kontrolní strategie pokrývající tavení roztaveného kovu, výroba skořepin, specifikace slinování a optimalizace parametrů odlévání.

Vyjasnění korelace a podstatných rozdílů mezi reaktivní porézností a invazivní porézností nejen pomáhá technikům eliminovat nesprávný úsudek při každodenní analýze defektů, ale také poskytuje standardizovaný teoretický základ pro zdokonalení moderních systémů kontroly kvality vytavitelných odlitků..

Nomenklatura

1. Subkutánní pórovitost: Větev reaktivní pórovitosti rozmístěná 1–3 mm pod povrchy odlitku, výhradně pro investiční lité ocelové komponenty
2. Hot-shell lití: Standardní průmyslový režim odlévání pro přesné lití s ​​použitím předem slinutých vysokoteplotních keramických forem
3. Oxidové nukleační jádro: Inkluze oxidové strusky, které poskytují připojovací body pro reaktivní tvorbu bublin
4. Nalévání Přehřátí: Teplotní rozdíl mezi skutečnou teplotou roztaveného kovu a teplotou likvidu slitiny