عیوب ریخته گری سرمایه گذاری در حین ریختن: علل و راه حل ها

مقدمه

در سرمایه گذاری سرمایه گذاری, مرحله ریختن یکی از بحرانی ترین لحظات در کل زنجیره فرآیند است.

تا زمانی که فلز مذاب به پوسته برسد, الگوی موم قبلاً حذف شده است, پوسته سرامیکی شلیک شده است, و هندسه قطعه در یک سیستم حرارتی شکننده قفل شده است.

در این مرحله, the foundry is no longer dealing with shape alone; این در حال مدیریت یک مشکل همراه است تمیزی فلز, ثبات جریان, کنترل دما, یکپارچگی پوسته, و رفتار انجماد.

Many investment-cast defects that appear to be “foundry defects” are actually عیوب فرآیند ریختن.

They are often created by a mismatch between melt quality and cavity conditions rather than by a single isolated mistake.

رایج ترین نمونه ها هستند اجزاء, تخلخل, و عیوب اجرای اشتباه یا بستن سرد.

These problems are particularly sensitive in precision castings because investment casting is often selected specifically for thin walls, معابر پیچیده, و هندسه نزدیک به خالص.

هنگامی که فرآیند ریختن ناپایدار است, the very features that make investment casting valuable can become the most failure-prone regions.

This article analyzes the main defects generated during pouring, ریشه های متالورژی و فرآیندی آنها را توضیح می دهد, and summarizes practical corrective measures that can be implemented in production.

1. عیوب ورود سرباره

1.1 تعریف و اهمیت فنی

Slag inclusion is one of the most serious and frequently encountered defects in investment casting during the pouring stage.

اشاره دارد non-metallic foreign matter or internally generated oxide/sulfide compounds trapped inside the casting or attached to its surface after solidification.

زیرا این آخال ها تداوم ماتریس فلزی را قطع می کنند, they become local weak points that can reduce tensile strength, سختی, زندگی خستگی, وت, در موارد بحرانی, سفتی فشار و قابلیت اطمینان خدمات.

در ریخته گری های دقیق, slag inclusion is especially harmful because the process is often used for components with thin walls, معابر جریان پیچیده, و الزامات عملکردی فشرده.

Even a small inclusion can act as a crack initiation site, نقطه شروع خوردگی, or a fatigue nucleation defect under repeated loading.

1.2 طبقه بندی اجزاء سرباره

از دیدگاه متالورژی و فرآیند, slag inclusions are generally divided into اجزاء برون زا وت اجزای درون زا.

این تمایز مهم است زیرا این دو نوع منشأ متفاوتی دارند, مورفولوژی های مختلف, and different control strategies.

اجزاء برون زا

Exogenous inclusions come from خارج از فلز مذاب. آنها آلاینده های خارجی تصادفی هستند که در حین ذوب وارد می شوند, انتقال, یا ریختن.

منابع معمولی عبارتند از:

• refractory erosion and flaking from furnace linings or pouring ladles,
• سرباره شناور که در اثر اکسیداسیون فلز مذاب در تماس با هوا ایجاد می شود,
• شن و ماسه پوسته یا قطعات پوشش از حفره قالب شسته شده است,
• و زباله های هر ماده ای که در مسیر جریان با مذاب تماس پیدا می کند.

These inclusions are usually بزرگتر, more irregular, and more randomly distributed than internally generated impurities.

They often appear near the casting surface, in thick-wall regions, یا در مناطقی که تلاطم یا پاشش فلز شدید است.

Because they are external contaminants, they are often linked to poor melt cleanliness, insufficient slag removal, or unstable pouring practice.

ادخال درون زا

Endogenous inclusions are formed inside the molten alloy itself through chemical reaction during melting, درمان, or solidification.

They are not brought in from the outside; آنها توسط رفتار متالورژیکی مذاب ایجاد می شوند.

در بسیاری از ریخته گری های سرمایه گذاری آهنی, یک مثال معمولی منیزیم است- and sulfur-related inclusion formation after modification or nodularization treatment.

These inclusions are usually با ظرافت, پراکنده تر, و حذف آن دشوارتر است نسبت به اگزوژن ها.

زیرا از واکنش های درونی سرچشمه می گیرند, they can remain suspended in the melt and become trapped throughout the casting section rather than only near the surface.

1.3 علل ریشه ای تشکیل سرباره

Slag inclusion is rarely caused by a single mistake. معمولاً نتیجه ترکیبی از شیمی آلیاژ, ریختن دما, دبستان, تمیزی ذوب شود, و کیفیت قالب.

تاثیر سیلیکون

Silicon plays an important role because silicon oxide compounds are one of the main constituents of many slag-related defects.

اگر محتوای سیلیکون خیلی زیاد باشد, the melt can generate more low-melting oxide products, که ویسکوزیته را افزایش داده و شناور شدن ناخالصی ها از فلز مایع را سخت تر می کند.

The result is a greater tendency for oxides and slag particles to remain trapped in the casting.

تاثیر گوگرد

Sulfur is especially dangerous in iron-based castings because sulfides have a lower melting point than the base metal and may precipitate early during solidification.

This increases melt viscosity and reduces the ability of slag and oxide impurities to rise to the surface for removal.

وقتی محتوای گوگرد خیلی زیاد است, the melt becomes much more prone to slag entrapment and inclusions.

تأثیر منیزیم و عناصر خاکی کمیاب

Residual magnesium and rare earth elements can oxidize readily at high temperature.

Their oxidation products contribute to fine oxide inclusions and composite slag particles.

اگر سطوح باقیمانده بیش از حد باشد, the number of endogenous impurities rises sharply, به ویژه در آلیاژهایی که قبلاً تحت درمان یا اصلاح قرار گرفته اند.

Influence of pouring temperature

دمای ریختن یکی از مهم ترین عوامل در کنترل سرباره است.

• اگر دما خیلی پایین باشد, the melt becomes more viscous, و اکسیدها یا سرباره نمی توانند به طور موثر بالا بیایند و جدا شوند. آنها معلق می مانند و در قالب ریخته گری به دام افتاده اند.
• اگر دما خیلی بالا باشد, سرباره شناور ممکن است خیلی نازک شود و جدا کردن کامل آن دشوار باشد. سپس سرباره باقیمانده می تواند همراه با مذاب به داخل حفره قالب جریان یابد.

در عمل, low-temperature pouring is often the more common cause of inclusion-related casting waste because it combines poor fluidity with poor impurity separation.

تاثیر طراحی سیستم دروازه

یک سیستم دروازه ای با طراحی ضعیف می تواند یک مذاب تمیز را به یک ریخته گری معیوب تبدیل کند.

اگر سیستم نتواند جریان مذاب را آرام کند یا سرباره را قبل از پر شدن حفره حفظ کند, تلاطم ذرات سرباره و اکسید را به داخل ریخته گری می کشد.

Once turbulence begins, حتی یک مذاب به خوبی تصفیه شده می تواند در طول پر کردن آلوده شود.

تاثیر کیفیت پوسته

خود پوسته می تواند به منبع نقص سرباره تبدیل شود.

اگر سطح پوسته ناهموار باشد, ضعیف, loosely compacted, یا آلوده به شن و ماسه سست یا بقایای پوشش, آلیاژ مذاب ممکن است سطح را فرسایش داده و اجزاء غیرفلزی ثانویه ایجاد کند.

عیوب پوسته و شیمی مذاب اغلب با هم تعامل دارند, به همین دلیل است که کیفیت ضعیف پوسته می تواند وضعیت ریختن از قبل دشوار را چند برابر کند.

1.4 مورفولوژی و مکانیسم آسیب

آخال های سرباره به بیش از یک روش به ریخته گری آسیب می زند. آنها ممکن است به عنوان ظاهر شوند:

• ذرات جاسازی شده در سطح,
• subsurface contamination,
• آخال های نامنظم دراز,
• باندهای گنجاندن خوشه ای,
• یا جیب های داخلی غیر فلزی.

تأثیر آنها شدید است زیرا آنها:

• کاهش سطح باربری موثر,
• ایجاد تمرکز استرس موضعی,
• weaken fatigue resistance,
• increase the risk of crack propagation,
• and reduce corrosion and pressure integrity.

در قطعات ریخته گری دقیق, even small inclusions may make the component unsuitable for critical service because the defect may remain invisible until the part enters operation.

1.5 اقدامات پیشگیرانه و اصلاحی

Precise alloy composition control

The first control layer is melt chemistry.

Sulfur should be kept below the critical process threshold, و سیلیکون اضافی, منیزیم, or rare earth residue should be controlled carefully to reduce the generation of internal oxide and sulfide inclusions.

Improve smelting and holding practice

The melt should be properly tapped, allowed to stand if process practice permits, and thoroughly skimmed before pouring.

A quiet holding period helps inclusions float upward so they can be removed. Surface protection and anti-oxidation practice can also reduce secondary slag formation.

Optimize the gating system

سیستم دروازه باید صاف و هموار باشد, laminar filling and prevent melt splashing.

تله های سرباره, پسوندهای دونده, و فیلترهای فوم سرامیکی را می توان در صورت لزوم برای رهگیری سرباره شناور قبل از رسیدن به حفره ریخته گری اضافه کرد..

بهبود تمیزی و استحکام پوسته

پوسته باید به طور یکنواخت فشرده باشد, کاملا خشک شده, و از نظر ساختاری سالم است.

قبل از مونتاژ و ریختن, حفره باید به طور کامل از ماسه باقی مانده تمیز شود, قطعات پوشش شل, or debris that could detach during filling.

1.6 نتیجه گیری مهندسی

گنجاندن سرباره یک نمونه کلاسیک از نقص است که در تقاطع قرار دارد متالورژی, نظم فرآیند, و کیفیت قالب.

تمیز کردن مذاب کافی نیست; the flow must also be calm, the shell must be sound, و شیمی باید در یک پنجره عملیاتی پایدار باقی بماند.

بنابراین مؤثرترین راهبرد پیشگیری سیستمی است: control the alloy, refine the melt, protect the cavity, و مسیر دروازه را طوری طراحی کنید که ناخالصی ها را از ریخته گری دور نگه دارد.

2. نقص های تخلخل

تخلخل یکی از شایع ترین و آسیب رسان ترین عیوب تجاری در ریخته گری سرمایه گذاری است.

اشاره دارد حفره ها یا حفره های مربوط به گاز در هنگام پر کردن قالب یا انجماد در داخل قالب تشکیل می شود.

این حفره ها ممکن است به صورت منافذ کروی ظاهر شوند, elongated pinholes, clustered microvoids, یا شبکه های حفره نامنظم بسته به سیستم آلیاژی, شرایط ریختن, and shell behavior.

در تولید ریخته گری سرمایه گذاری استاندارد مدرن, تخلخل واکنشی و تخلخل رسوبی به طور موثر کنترل شده اند,

اما تخلخل تهاجمی-تخلخل ناشی از ریختن ناپایدار, تهویه ضعیف, و اگزوز پوسته ناکافی - هنوز یکی از رایج ترین منابع ضایعات باقی مانده است.

زیرا تخلخل اغلب در داخل پنهان است, به ویژه در ریخته گری های دقیق خطرناک است, pressure-bearing parts, و اجزای حیاتی خستگی.

2.1 What makes porosity so serious

تخلخل فقط یک نقص سطحی قابل مشاهده نیست. همچنین یکپارچگی داخلی ریخته گری را تضعیف می کند:

• کاهش ناحیه باربر موثر,
• interrupting the continuity of the metal matrix,
• کاهش قدرت خستگی,
• کاهش سفتی فشار,
• و ایجاد سایت های شروع کرک تحت بارگذاری سرویس.

برای ریخته گری های سرمایه گذاری پیچیده, حتی یک خوشه منافذ نسبتا کوچک می تواند عملکرد کل قسمت را به خطر بیندازد.

به همین دلیل است که کنترل تخلخل به عنوان یک موضوع کیفیت کامل فرآیند به جای نگرانی در مرحله پایانی در نظر گرفته می شود.

2.2 مکانیسم های اصلی تشکیل

تخلخل در ریخته گری سرمایه گذاری معمولاً زمانی ایجاد می شود که گاز نتواند از حفره قالب خارج شود, the melt, یا سیستم دروازه قبل از یخ زدن فلز.

مکانیسم های اصلی ارتباط نزدیکی با exhaust capacity, پایداری ریختن, shell permeability, and melt cleanliness.

اگزوز حفره ناکافی

اگر حفره قالب ظرفیت هواگیری کافی را نداشته باشد, گاز داخل پوسته در حین پر شدن نمی تواند به اندازه کافی سریع خارج شود.

با پیشرفت فلز مذاب, گاز را به دام می اندازد و آن را در داخل قالب می بندد.

نتیجه اغلب است تخلخل داخلی بسته, به خصوص در نواحی پر شدن آخر یا در انتهای حفره دور.

این یکی از مستقیم ترین و رایج ترین علل تخلخل تهاجمی در ریخته گری دقیق است.

Improper pouring temperature

دمای ریختن هم بر سیالیت فلز و هم بر رفتار خروج گاز تأثیر مستقیم دارد.

• اگر دما خیلی پایین باشد, مذاب خیلی سریع سیالیت خود را از دست می دهد, پر شدن ناپایدار می شود, و گاز نمی تواند قبل از انجماد بالا بیاید و خارج شود.
• اگر دما خیلی بالا باشد, فلز ممکن است تمایل به اکسیداسیون را افزایش دهد یا ناپایداری فرآیند دیگر را ایجاد کند, که همچنین می تواند به تشکیل منافذ کمک کند.

بنابراین یک پنجره حرارتی ضعیف کنترل شده باعث یخ زدن زودرس یا پر شدن ناپایدار می شود, که هر دو خطر تخلخل را افزایش می دهند.

سرعت ریختن نامناسب

سرعت ریختن باید پایدار و پیوسته باشد. اگر ریختن خیلی کند است, the cavity may fill in an interrupted or unstable way, creating turbulence and allowing air to be drawn into the flow.

اگر جریان به درستی متعادل نباشد, the liquid front can repeatedly expose and re-cover cavity gas, به دام انداختن آن به عنوان فلز جامد.

This is why porosity is often concentrated in flow-transition zones and at complex section changes.

نفوذپذیری ضعیف پوسته

خود پوسته باید اجازه خروج گاز را بدهد. اگر پوسته حاوی رطوبت اضافی باشد, خاکستر بیش از حد, توزیع نسوز ضعیف, یا نفوذپذیری کم, گاز نمی تواند به طور موثر از حفره خارج شود.

The trapped gas then becomes locked into the casting as porosity.

This is a mold-quality issue as much as a pouring issue. A shell with poor ventilation behavior will create porosity even when the metal itself is relatively clean.

طراحی دروازه معیوب

یک سیستم دروازه ای ضعیف می تواند آشفتگی ایجاد کند, پاشیدن, حمله هوایی, و گیر افتادن گاز موضعی.

If the runner and ingate layout do not support smooth, پر کردن لامینار, the melt front will drag air and cavity gas into the casting wall.

This is especially dangerous in thin-wall or long-flow-path parts, where the metal front must remain thermally and hydrodynamically stable until the cavity is fully filled.

مواد کمکی غیر استاندارد

مواد کمکی مانند تلقیح, مطلب, or treatment agents can carry moisture or residual gas if they are not properly dried or prepared.

علاوه بر این, if the molten metal is not adequately cleaned and slag remains in the flow path, یک ترکیبی سرباره-تخلخل ممکن است نقص ایجاد شود.

کنترل این نوع نقص سخت تر است زیرا صرفاً یک مشکل گاز نیست; این یک مشکل کوپلینگ گاز و گنجاندن است.

عملیات ریختن در محل از دست رفته است

برخی از تخلخل ها به دلیل نظم ضعیف ریختن در محل ایجاد می شود.

اگر گازهای قابل احتراق داخل حفره در حین ریختن به درستی احتراق یا تخلیه نشده باشند., آنها ممکن است به دام افتاده و در قالب جامد شوند.

این امر به ویژه در مواردی که حفره قالب حاوی محصولات فرار باقیمانده است که باید قبل از بسته شدن حفره برداشته شوند، مهم است..

2.3 مورفولوژی تخلخل معمولی

تخلخل می تواند به اشکال مختلفی ظاهر شود:

• سوراخ های ریز در سراسر بخش پراکنده شده است,
• منافذ خوشه ای در مناطق با دیوار ضخیم یا نقاط داغ,
• حفره های زیر سطحی زیر پوست پنهان شده است,
• شبکه های منافذ پیوسته در مناطق با تهویه ضعیف,
• ساختارهای مخلوط سرباره-تخلخل ناشی از هر دو به دام افتادن گاز و گنجاندن ناخالصی است.

هر چه هندسه پیچیده تر باشد, تخلخل احتمال بیشتری در منطقه پر نهایی متمرکز می شود, ضخیم ترین منطقه, یا انتقال بین مقاطع نازک و ضخیم.

2.4 اقدامات پیشگیرانه و کنترلی

بهینه سازی اگزوز حفره ای

قالب باید مجهز به پین ​​اگزوز کافی باشد, دریچه ها, یا نوارهای هواکش, مخصوصاً در بالاترین و آخرین پست ها.

قبل از اینکه قسمت جلوی فلزی حفره را ببندد، ظرفیت هواگیری باید برای تخلیه گاز کافی باشد.

A practical design rule is to ensure that the total exhaust cross-sectional area is adequately matched to the ingate area so that cavity gas can escape quickly and continuously.

استاندارد کردن طراحی دروازه

مفهوم دروازه نیمه باز یا نیمه بسته اغلب مفید است زیرا باعث تثبیت جریان بهتر و کاهش تلاطم ناگهانی می شود..

فیلترهای فوم سرامیکی ممکن است در رانر نصب شوند تا به صاف کردن جریان و کاهش گیر افتادن هوا یا اکسید کمک کنند..

سیستم دروازه باید برای سرعت ریختن واقعی اندازه باشد, از یک الگوی عمومی کپی نشده است. پایداری جریان یکی از مهم ترین متغیرهای کنترل تخلخل در ریخته گری سرمایه گذاری است.

دمای ریختن را به طور دقیق کنترل کنید

مذاب باید در یک پنجره حرارتی پایدار نگهداری شود. دما باید به اندازه کافی بالا باشد تا سیالیت حفظ شود, اما نه آنقدر زیاد که خطر واکنش یا بی ثباتی فرآیند را افزایش دهد.

برای تولید دسته ای, دمای ریختن باید از قسمتی به قسمت دیگر ثابت نگه داشته شود, زیرا پراکندگی دما یکی از دلایل اصلی تغییر تخلخل در کلت های تولیدی است.

تنظیم پارامترهای فرآیند پوسته

نفوذپذیری پوسته, استحکام پوسته, و خشکی پوسته باید همه با هم کنترل شود.

میزان رطوبت, فشردگی, و کیفیت پخت حرارتی باید در پنجره فرآیند مورد نیاز آلیاژ و ضخامت بخش حفظ شود.

اگر پوسته خیلی مرطوب یا خیلی متراکم باشد, گاز نمی تواند به طور موثر فرار کند و تخلخل افزایش می یابد.

استاندارد کردن عملیات ریختن

قبل از ریختن, مذاب باید به طور کامل تمیز شده و به درستی آبگیری شود. مواد کمکی باید کاملا خشک شوند.

در حین ریختن, عمل احتراق حفره یا تخلیه گاز باید در جایی که مسیر فرآیند نیاز دارد انجام شود. ریختن باید صاف باشد, پایدار, و بدون وقفه.

2.5 نتیجه گیری مهندسی

تخلخل رایج ترین عیب ریخته گری سرمایه گذاری است زیرا در تقاطع قرار دارد هواگیری قالب, دمای ذوب کردن, ثبات جریان, کیفیت پوسته, و نظم و انضباط اپراتور. این کافی نیست که به سادگی «گرمتر بریزید» یا «بیشتر تخلیه کنید».

کنترل موثر نیازمند یک سیستم متعادل است: پوسته باید نفس بکشد, مذاب باید تمیز جریان یابد, دروازه باید به نرمی فلز را هدایت کند, و عملیات ریختن باید از ابتدا از گیر افتادن گاز جلوگیری کند.

3. عیوب Cold Shut و Misrun

بسته شدن سرد و اشتباه از مشخصه ترین عیوب مربوط به ریختن در ریخته گری سرمایه گذاری است., به خصوص در دیوار نازک, جریان طولانی, و قطعات پیچیده هندسی.

هر دو نقص منعکس کننده یک مشکل اساسی هستند: فلز مذاب انرژی حرارتی زیادی را از دست می دهد, خیلی زود, قبل از اینکه حفره به طور کامل و منسجم پر شود.

The result is either an incomplete casting or a casting that appears complete externally but contains weak, رابط های فلزی جلویی غیر ذوب شده.

در ریخته گری دقیق, these defects are particularly damaging because they usually occur in exactly the regions that are most difficult to repair: انتهای دنده, بخشهای نازک, گوشه های حفره از راه دور, ویژگی های تیغه مانند, و انتقال های شدید.

Unlike some surface defects that can be cleaned or blended out, cold shut and misrun often indicate that the part has failed to achieve metallurgical continuity from the beginning of solidification.

3.1 تشخیص سرد بسته از غلط اجرا

اگر چه این دو نقص ارتباط نزدیکی با هم دارند, آنها یکسان نیستند.

• مصر زمانی اتفاق می افتد که فلز مذاب نتواند حفره را به طور کامل پر کند. بازیگری پیش از موعد به پایان می رسد, و برخی از مناطق خالی باقی می مانند.
• سرد ببند زمانی اتفاق می‌افتد که دو جبهه فلزی در حین پر کردن به هم می‌رسند اما کاملاً جوش نمی‌خورند. ممکن است بازیگری کامل به نظر برسد, اما خط همگرایی ضعیف باقی می ماند, تا شده, یا درز مانند.

در عمل, misrun در حد بیرونی پر شدن بیشتر رایج است, در حالی که بسته سرد در جایی ظاهر می شود که جبهه های جریان پس از از دست دادن انرژی حرارتی یا سیالیت همگرا می شوند.

3.2 مکانیسم های تشکیل هسته

دمای ریختن پایین

مستقیم ترین علت سرد خاموشی و عدم کارکرد است دمای ریختن ناکافی.

اگر مذاب با ذخیره حرارتی خیلی کم وارد حفره پوسته شود, سیالیت آن با جذب گرما توسط پوسته به سرعت کاهش می یابد, سیستم دروازه, و سطح حفره اطراف.

در مسیرهای جریان طولانی یا باریک, جلوی فلز ممکن است قبل از پر شدن کامل حفره شروع به یخ زدن کند.

این امر به ویژه در ریخته گری سرمایه گذاری بسیار مهم است زیرا حفره اغلب دیواره نازک است و نسبت سطح به حجم بالایی دارد..

فلز به سرعت دما را از دست می دهد, و حتی یک انحراف کوچک فرآیند می تواند باعث توقف یا فیوز شدن ضعیف قسمت جلویی پر شود.

نفوذپذیری ضعیف پوسته

اگر پوسته به درستی هواگیری نمی کند, فشار گاز در داخل حفره ایجاد می شود و به عنوان یک نیروی متقابل در برابر جلوی فلزی در حال پیشروی عمل می کند.

سپس فلز آهسته تر و با ثبات کمتری پر می شود. این پر شدن کندتر زمان قرار گرفتن فلز در معرض اتلاف حرارت را افزایش می دهد, که احتمال انجماد زودرس را بیشتر می کند.

این بدان معنی است که نفوذپذیری ضعیف فقط باعث افزایش عیوب مربوط به گاز نمی شود; همچنین می تواند با کاهش سرعت پر شدن موثر و وادار کردن جبهه مذاب به یک رژیم حرارتی ناپایدار، باعث بسته شدن سرد شود..

بخش های سیستم دروازه ای کم حجم

سیستم دروازه ای که خیلی باریک است، تحویل فلز را محدود می کند. زمانی که سطح مقطع دونده و ingate خیلی کوچک است, سرعت جریان کاهش می یابد و حفره به آرامی پر می شود.

هر چه فلز زمان بیشتری را برای سفر در سیستم صرف کند, گرمای بیشتری را از دست می دهد. در نتیجه, ممکن است قبل از اینکه همه مسیرهای جریان در یک ساختار صوتی ادغام شوند، قسمت جلویی جامد شود.

این یکی از شایع‌ترین علل مرتبط با طراحی بسته شدن سرد است.

یک قطعه از نظر تئوری می تواند کاملاً ریخته گری شود، اما اگر کانال تحویل فلز برای هندسه واقعی خیلی ضعیف باشد، باز هم از کار می افتد..

حوض یا فنجان ریختن آلوده

سرباره باقیمانده, فیلم اکسید, یا سایر اتصالات سطحی داخل لیوان ریختن می تواند گرما را از مذاب ورودی جذب کند و دمای ریختن موثر را در همان شروع پر شدن کاهش دهد..

آنها همچنین می توانند جریان اولیه را بی ثبات کنند, ایجاد اتلاف حرارت اضافی و بی نظمی جریان.

این نوع آلودگی به خصوص مضر است زیرا در مراحل اولیه پر شدن تأثیر می گذارد, زمانی که ذخیره حرارتی از همه مهمتر است.

3.3 چرا ریخته گری های پیچیده آسیب پذیرتر هستند

بسته سرد و misrun در آن متمرکز شده اند ریخته گری با دیواره نازک و هندسه پیچیده زیرا آن اشکال همه بدترین شرایط را ترکیب می کنند:

• از دست دادن سریع حرارت,
• فاصله پر کردن طولانی,
• انتقال بخش,
• همگرایی جلوی جریان,
• و کاهش حاشیه تغذیه.

یک ساده, ریخته گری ضخیم ممکن است یک اشتباه حرارتی کوچک را تحمل کند. ریخته گری دقیق با شبکه های دنده ای, جیب, یا دیوارهای نازک اغلب نمی توانند.

به همین دلیل است که این عیوب به‌جای شکست شدید آلیاژ، به شدت با عدم تطابق فرآیند مرتبط هستند.

3.5 اقدامات پیشگیرانه و اصلاحی

افزایش ظرفیت جریان در سیستم دروازه

سیستم دونده و ورودی باید به اندازه کافی بزرگ باشد تا فلز را به سرعت و به طور پیوسته به داخل حفره برساند.

اگر از فیلترهای فوم سرامیکی استفاده شود, اندازه آنها باید طوری باشد که کنترل جریان را بدون خفه کردن سرعت تحویل بهبود بخشند.

هدف صرفاً اجازه عبور فلز نیست, اما برای اینکه بگذرد به اندازه کافی سریع و به اندازه کافی روان برای جلوگیری از یخ زدگی زودرس.

بهبود تهویه پوسته و اگزوز حفره

پوسته باید اجازه دهد گاز آزادانه از گوشه های مرده خارج شود, انتهای راه دور, و مناطق با دیوار نازک. نفوذپذیری بهتر فشار معکوس را کاهش می دهد و از پر شدن مداوم پشتیبانی می کند.

مسیرهای اگزوز کمکی ممکن است در مناطقی که احتمال رکود جریان وجود دارد اضافه شود.

دمای ریختن در پنجره امن را افزایش دهید

مذاب باید به اندازه کافی داغ وارد حفره شود تا سیالیت و تداوم حرارتی حفظ شود.

هر چند, دما باید در پنجره فرآیند ایمن آلیاژ باقی بماند تا از اکسیداسیون یا واکنش بیش از حد با پوسته جلوگیری شود.

هدف حداکثر دما نیست, اما حاشیه حرارتی کافی.

فنجان ریختن و مسیر انتقال را کاملا تمیز کنید

قبل از هر بار ریختن, حوضچه ریختن, فنجان, و سطوح بالای دروازه باید از سرباره تمیز شود, تجمع اکسید, و پیوست های باقیمانده.

این از اتلاف حرارت موضعی جلوگیری می کند و از ایجاد اختلالات جریان در حساس ترین مرحله پر شدن جلوگیری می کند..

4. جدول خلاصه نقص های رایج ریختن

5. پایان

فرآیند ریختن مرحله کنترل اصلی کیفیت ریخته گری سرمایه گذاری است, و گنجاندن سرباره, تخلخل و بسته شدن سرد سه عیب معمول ناشی از فرآیند با همبستگی منطقی واضح و تفاوت‌های مکانیسم تشکیل هستند..

آخال‌های سرباره عمدتاً ناشی از ترکیب فلز مذاب ناموفق و حذف ناکافی سرباره است.; عیوب تخلخل ناشی از اگزوز ضعیف حفره و حباب پر آشفته;

بسته های سرد به دلیل سیالیت ناکافی فلز مذاب و تاخیر در پر شدن ناشی از دمای پایین و طراحی نامعقول درگاه غالب هستند..

تمام عیوب ناشی از ریختن از طریق مدیریت فرآیند استاندارد قابل کنترل و اجتناب هستند.

کنترل ترکیب دقیق, طراحی سیستم دروازه بهینه, تطبیق پارامترهای دمای استاندارد و عملکرد استاندارد در محل، چهار بعد اصلی پیشگیری از نقص هستند.

در تولید صنعتی واقعی, بهبود فرآیند هدفمند باید با توجه به ویژگی های ساختاری قطعات ریخته گری مختلف و قوانین توزیع عیب انجام شود, تحقق کنترل حلقه بسته کل فرآیند از ذوب فلز مذاب, تولید پوسته تا عملیات ریختن.

این می تواند به طور موثر میزان نقص ریختن را کاهش دهد, فشردگی داخلی و کیفیت سطح ریخته گری سرمایه گذاری را بهبود می بخشد, و راندمان تولید جامع و قابلیت اطمینان خدمات محصولات ریخته گری سرمایه گذاری دقیق را به حداکثر برساند.