Defekti investicijskog lijevanja tijekom izlijevanja: Uzroci i lijekovi

Uvod

U casting, faza izlijevanja jedan je od najkritičnijih trenutaka u cijelom lancu procesa.

Do trenutka kada rastaljeni metal dospije u ljusku, voštani uzorak je već uklonjen, keramička školjka je ispaljena, a geometrija dijela zaključana je u krhki toplinski sustav.

U ovom trenutku, ljevaonica se više ne bavi samo oblikom; to je upravljanje povezanim problemom čistoća metala, stabilnost protoka, kontrola temperature, cjelovitost ljuske, i ponašanje skrućivanja.

Mnogi nedostaci uložnog lijeva koji izgledaju kao "ljevački nedostaci" zapravo i jesu defekti procesa izlijevanja.

Često nastaju zbog neusklađenosti između kvalitete taline i uvjeta šupljine, a ne zbog jedne izolirane pogreške.

Najčešći primjeri su inkluzije, poroznost, i greške u pogrešnom radu ili hladnom zatvaranju.

Ovi problemi su posebno osjetljivi kod preciznih odljevaka jer se livenje po ulošku često odabire posebno za tanke stijenke, složeni odlomci, i gotovo neto geometrija.

Kada je proces lijevanja nestabilan, same značajke koje čine livenje vrijednim mogu postati područja koja su najsklonija kvarovima.

Ovaj članak analizira glavne nedostatke nastale tijekom izlijevanja, objašnjava njihove metalurške i procesne korijene, te sažima praktične korektivne mjere koje se mogu primijeniti u proizvodnji.

1. Defekti uključivanja troske

1.1 Definicija i tehnički značaj

Uključivanje troske jedan je od najozbiljnijih i najčešćih nedostataka u investicijskom lijevanju tijekom faze lijevanja.

Odnosi se na nemetalne strane tvari ili interno stvoreni oksidni/sulfidni spojevi zarobljeni unutar odljevka ili pričvršćeni na njegovu površinu nakon skrućivanja.

Budući da te inkluzije prekidaju kontinuitet metalne matrice, postaju lokalne slabe točke koje mogu smanjiti vlačnu čvrstoću, žilavost utjecaja, Život umora, i, u kritičnim slučajevima, tlačna nepropusnost i servisna pouzdanost.

U preciznim odljevcima, uključivanje troske je posebno štetno jer se postupak često koristi za komponente s tankim stijenkama, složeni protočni prolazi, i stroge zahtjeve za performansama.

Čak i mali umetak može djelovati kao mjesto početka pukotine, početna točka korozije, ili defekt nukleacije uslijed zamora pod opetovanim opterećenjem.

1.2 Klasifikacija uključaka troske

S metalurškog i procesnog stajališta, uključci troske općenito se dijele na egzogene inkluzije i endogene inkluzije.

Razlika je važna jer dvije vrste imaju različito podrijetlo, različite morfologije, i različite strategije kontrole.

Egzogene inkluzije

Egzogeni uključci dolaze iz izvan rastaljenog metala. Oni su slučajno strani kontaminanti uneseni tijekom topljenja, prijenos, ili nalijevanje.

Tipični izvori uključuju:

• vatrostalna erozija i ljuštenje s obloga peći ili lonca za izlijevanje,
• plutajuća troska nastala oksidacijom rastaljenog metala u dodiru sa zrakom,
• pijesak od školjki ili fragmenti premaza isprani sa šupljine kalupa,
• i krhotine bilo kojeg materijala koji dolazi u kontakt s talinom na putu protoka.

Ove inkluzije su obično veći, nepravilnije, a više slučajno raspoređeni nego interno stvorene nečistoće.

Često se pojavljuju u blizini površine lijevanja, u područjima debelih stijenki, ili u zonama gdje su turbulencije ili metalno prskanje jako.

Budući da su vanjski zagađivači, često su povezani s lošom čistoćom taline, nedovoljno uklanjanje troske, ili nestabilna praksa izlijevanja.

Endogene inkluzije

Endogene inkluzije su nastali unutar same rastaljene legure kemijskom reakcijom tijekom taljenja, liječenje, odnosno skrućivanje.

Ne unose se izvana; nastaju metalurškim ponašanjem taline.

U mnogim željeznim odljevcima za ulaganje, tipičan primjer je magnezij- i stvaranje inkluzija povezanih sa sumporom nakon modifikacije ili nodularizacije.

Ove inkluzije su obično sitniji, raspršeniji, i teže ih je ukloniti nego egzogenih.

Budući da potječu iz unutarnjih reakcija, mogu ostati lebdjeti u talini i biti zarobljeni u cijelom dijelu lijevanja, a ne samo blizu površine.

1.3 Glavni uzroci stvaranja inkluzija troske

Uključivanje troske rijetko je uzrokovano jednom greškom. Obično je rezultat kombinacije kemija legura, temperatura ulijevanja, dizajniranje, rastopiti čistoću, i kvalitetu kalupa.

Utjecaj silicija

Silicij igra važnu ulogu jer su spojevi silicijevog oksida jedan od glavnih sastojaka mnogih nedostataka povezanih s troskom.

Ako je sadržaj silicija previsok, talina može generirati više proizvoda oksida niskog tališta, koji povećavaju viskoznost i otežavaju isplivavanje nečistoća iz tekućeg metala.

Rezultat je veća tendencija da oksidi i čestice troske ostanu zarobljeni u odljevku.

Utjecaj sumpora

Sumpor je posebno opasan u odljevcima na bazi željeza jer sulfidi imaju nižu točku taljenja od osnovnog metala i mogu se taložiti rano tijekom skrućivanja.

Ovo povećava viskoznost taline i smanjuje sposobnost troske i oksidnih nečistoća da se dignu na površinu radi uklanjanja.

Kada je sadržaj sumpora previsok, talina postaje mnogo sklonija zarobljavanju i inkluzijama troske.

Utjecaj magnezija i elemenata rijetkih zemalja

Preostali magnezij i elementi rijetke zemlje mogu lako oksidirati na visokoj temperaturi.

Njihovi oksidacijski produkti doprinose finim oksidnim inkluzijama i kompozitnim česticama troske.

Ako su rezidualne razine prekomjerne, naglo raste broj endogenih nečistoća, posebno kod legura koje su već prošle obradu ili modifikaciju.

Utjecaj temperature izlijevanja

Temperatura izlijevanja jedan je od najkritičnijih čimbenika u kontroli troske.

• Ako je temperatura preniska, talina postaje viskoznija, a oksidi ili troska se ne mogu dići i učinkovito odvojiti. Oni ostaju viseći i zarobljeni su u odljevku.
• Ako je temperatura previsoka, plutajuća troska može postati prerijetka i teško ju je potpuno skinuti. Preostala troska tada može teći u šupljinu kalupa zajedno s talinom.

U praksi, niskotemperaturno lijevanje često je češći uzrok otpada od lijevanja povezanog s inkluzijama jer kombinira lošu fluidnost s lošim odvajanjem nečistoća.

Utjecaj dizajna sustava oklopa

Loše projektiran sustav zatvarača može pretvoriti čistu talinu u neispravan odljevak.

Ako sustav ne može smiriti tok taline ili zadržati trosku prije nego što se šupljina ispuni, turbulencija će povući čestice troske i oksida u odljevak.

Kad jednom počnu turbulencije, čak i dobro pročišćena talina može postati onečišćena tijekom punjenja.

Utjecaj kvalitete ljuske

Sama ljuska može postati izvor nedostataka troske.

Ako je površina ljuske hrapava, slab, labavo zbijeno, ili onečišćene labavim pijeskom ili ostacima premaza, rastaljena legura može erodirati površinu i stvoriti sekundarne nemetalne uključke.

Defekti ljuske i kemija taline često su u interakciji, zbog čega loša kvaliteta ljuske može umnožiti ionako tešku situaciju izlijevanja.

1.4 Morfologija i mehanizam oštećenja

Uključci troske oštećuju odljevke na više načina. Mogu se pojaviti kao:

• površinski ugrađene čestice,
• podzemna kontaminacija,
• izduženi nepravilni uključci,
• clustered inclusion bands,
• ili unutarnje nemetalne džepove.

Njihov je utjecaj težak jer oni:

• smanjiti efektivnu nosivu površinu,
• stvoriti lokalnu koncentraciju naprezanja,
• oslabiti otpornost na umor,
• povećati rizik od širenja pukotine,
• i smanjiti koroziju i cjelovitost tlaka.

U precizno lijevanim dijelovima, čak i male inkluzije mogu učiniti komponentu neprikladnom za kritičnu upotrebu jer kvar može ostati nevidljiv dok dio ne počne raditi.

1.5 Preventivne i sanacijske mjere

Precizna kontrola sastava legure

Prvi kontrolni sloj je kemija taline.

Sumpor treba održavati ispod kritičnog procesnog praga, i višak silicija, magnezij, ili ostatke rijetkih zemalja treba pažljivo kontrolirati kako bi se smanjilo stvaranje unutarnjih inkluzija oksida i sulfida.

Poboljšati praksu taljenja i držanja

Talinu treba pravilno ukucati, dopušteno stajati ako procesna praksa dopušta, i temeljito obrano prije ulijevanja.

Razdoblje tihog držanja pomaže uključcima da plutaju prema gore kako bi se mogli ukloniti. Površinska zaštita i antioksidacijska praksa također mogu smanjiti sekundarno stvaranje troske.

Optimizirajte sustav zatvaranja

Sustav zatvarača trebao bi promicati glatkoću, laminarno punjenje i sprječavanje prskanja taline.

Zamke za trosku, nastavci trkača, i filtri od keramičke pjene mogu se dodati gdje je potrebno za presretanje plutajuće troske prije nego što stigne do šupljine za lijevanje.

Poboljšajte čistoću i snagu školjke

Ljuska treba biti jednolično kompaktna, potpuno osušen, i strukturalno zdrava.

Prije montaže i izlijevanja, šupljina mora biti potpuno očišćena od zaostalog pijeska, labavi fragmenti premaza, ili krhotine koje bi se mogle odvojiti tijekom punjenja.

1.6 Inženjerski zaključak

Uključivanje troske je klasičan primjer defekta koji se nalazi na sjecištu metalurgija, procesna disciplina, i kvalitetu kalupa.

Nije dovoljno očistiti talinu; tok također mora biti miran, školjka mora biti zdrava, a kemija mora ostati unutar stabilnog radnog prozora.

Stoga je najučinkovitija strategija prevencije sustavna: kontrolirati leguru, pročistiti talinu, zaštititi šupljinu, i dizajnirajte put zatvaranja kako biste spriječili ulazak nečistoća u odljevak.

2. Defekti poroznosti

Poroznost je jedan od najčešćih i komercijalno štetnih nedostataka kod investicijskog lijevanja.

Odnosi se na šupljine ili praznine povezane s plinom nastale unutar odljevka tijekom punjenja kalupa ili skrućivanja.

Ove šupljine mogu izgledati kao sferne pore, izdužene rupice, grozdaste mikropraznine, ili mreže nepravilnih šupljina ovisno o sustavu legure, uvjeti izlijevanja, i ponašanje ljuske.

U suvremenoj standardiziranoj proizvodnji investicijskog lijevanja, reaktivna poroznost i taložena poroznost su učinkovito kontrolirani,

ali invazivna poroznost—poroznost uzrokovana nestabilnim izlijevanjem, loša ventilacija, i neadekvatan ispuh školjke—i dalje ostaje jedan od najčešćih izvora otpada.

Budući da je poroznost često skrivena iznutra, posebno je opasno kod preciznih odljevaka, dijelovi koji nose pritisak, i komponente kritične za zamor.

2.1 Što čini poroznost tako ozbiljnom

Poroznost nije samo vidljivi površinski nedostatak. Također slabi unutarnji integritet odljevka:

• smanjenje efektivne nosive površine,
• prekidajući kontinuitet metalne matrice,
• smanjenje čvrstoće na zamor,
• smanjenje tlačne nepropusnosti,
• i stvaranje mjesta za pokretanje pukotina pod učitavanjem usluge.

Za složene uložne odljevke, čak i relativno mali skup pora može ugroziti funkciju cijelog dijela.

Zbog toga se kontrola poroznosti tretira kao pitanje kvalitete cijelog procesa, a ne pitanje završne faze.

2.2 Glavni mehanizmi formiranja

Poroznost kod livenja za ulaganje obično nastaje kada plin ne može izaći iz kalupne šupljine, talina, ili sustav zatvaranja prije nego se metal smrzne.

Temeljni mehanizmi usko su povezani s ispušni kapacitet, stabilnost izlijevanja, propusnost ljuske, i topi čistoću.

Nedovoljan ispuh šupljine

Ako šupljina kalupa nema dovoljan kapacitet odzračivanja, plin unutar školjke ne može izaći dovoljno brzo tijekom punjenja.

Kako rastaljeni metal napreduje, hvata plin i zatvara ga unutar odljevka.

Rezultat je često zatvorena unutarnja poroznost, posebno u regijama posljednjeg punjenja ili na udaljenim krajevima kaviteta.

Ovo je jedan od najizravnijih i najčešćih uzroka invazivne poroznosti kod preciznog lijevanja.

Neodgovarajuća temperatura izlijevanja

Temperatura izlijevanja ima izravan učinak na fluidnost metala i ponašanje pri ispuštanju plina.

• Ako je temperatura preniska, talina prebrzo gubi fluidnost, punjenje postaje nestabilno, a plin se ne može dići i izaći prije skrućivanja.
• Ako je temperatura previsoka, metal može povećati sklonost oksidaciji ili stvoriti drugu nestabilnost procesa, što također može pridonijeti stvaranju pora.

Loše kontrolirani toplinski prozor stoga stvara ili prerano smrzavanje ili nestabilno punjenje, oba povećavaju rizik od poroznosti.

Nepravilna brzina izlijevanja

Brzina izlijevanja mora biti stabilna i kontinuirana. Ako je izlijevanje presporo, šupljina se može ispuniti na isprekidan ili nestabilan način, stvaranje turbulencije i omogućavanje uvlačenja zraka u tok.

Ako protok nije pravilno uravnotežen, fronta tekućine može opetovano izložiti i ponovno prekriti plin šupljine, hvatajući ga dok se metal skrućuje.

Zbog toga je poroznost često koncentrirana u zonama prijelaza tečenja i na složenim promjenama presjeka.

Loša propusnost ljuske

Sama ljuska mora omogućiti izlazak plina. Ako ljuska sadrži višak vlage, prekomjerni pepeo, loša vatrostalna distribucija, ili niske propusnosti, plin ne može učinkovito izaći iz šupljine.

Zarobljeni plin tada postaje zaključan u odljevku kao poroznost.

Ovo je pitanje kvalitete kalupa jednako kao i pitanje izlijevanja. Školjka s lošim ventilacijskim ponašanjem stvorit će poroznost čak i kada je sam metal relativno čist.

Neispravan dizajn vrata

Loš sustav zatvaranja može stvoriti turbulenciju, prskanje, ulazak u zrak, i lokalno zarobljavanje plina.

Ako raspored klizača i otvora ne podržavaju glatkoću, laminarno punjenje, fronta taline će povući zrak i šuplji plin u stijenku odljevka.

Ovo je posebno opasno u dijelovima s tankim stijenkama ili dugim protokom, pri čemu metalna fronta mora ostati toplinski i hidrodinamički stabilna dok se šupljina u potpunosti ne ispuni.

Nestandardizirani pomoćni materijali

Pomoćni materijali poput inokulanata, aditivi, ili sredstva za obradu mogu nositi vlagu ili zaostali plin ako nisu pravilno osušena ili pripremljena.

Uz to, ako rastaljeni metal nije adekvatno očišćen i troska ostane na putu protoka, kombinirani troska-poroznost može se razviti defekt.

Ovu vrstu kvara je teže kontrolirati jer nije samo problem plina; to je problem sprezanja plina i inkluzije.

Nedostaju operacije izlijevanja na licu mjesta

Nešto poroznosti uzrokovano je lošom disciplinom izlijevanja na licu mjesta.

Ako zapaljivi plinovi unutar šupljine nisu ispravno zapaljeni ili ispušteni tijekom izlijevanja, mogu biti zarobljeni i skrutnuti u odljevku.

Ovo je posebno važno kada šupljina kalupa sadrži zaostale hlapljive proizvode koje treba ukloniti prije zatvaranja šupljine.

2.3 Tipična morfologija poroznosti

Poroznost se može pojaviti u nekoliko oblika:

• fine rupice razbacani po dionici,
• grozdaste pore u područjima s debelim zidovima ili vrućim točkama,
• podpovršinske šupljine skriveno ispod kože,
• kontinuirane mreže pora u slabo ventiliranim zonama,
• mješovite strukture troske i poroznosti uzrokovano i zarobljavanjem plina i uključivanjem nečistoća.

Što je geometrija složenija, veća je vjerojatnost da će se poroznost koncentrirati u konačnoj zoni punjenja, najdeblja regija, ili prijelaz između tankih i debelih dijelova.

2.4 Preventivne i kontrolne mjere

Optimizirajte ispuh šupljine

Kalup treba biti opremljen s dovoljno ispušnih klinova, ventilacijski otvori, ili ventilacijske trake, posebno na najvišim i zadnjim položajima.

Kapacitet ventilacije trebao bi biti dovoljan za ispuštanje plina prije nego što metalna prednja strana zatvori šupljinu.

Praktično pravilo projektiranja je osigurati da ukupna površina poprečnog presjeka ispušnog plina bude odgovarajuće usklađena s površinom ulaza tako da plin iz šupljine može izlaziti brzo i kontinuirano.

Standardizirati dizajn ograde

Koncept poluotvorenog ili poluzatvorenog zatvarača često je koristan jer omogućuje bolju stabilizaciju protoka i smanjuje iznenadne turbulencije.

Keramički pjenasti filtri mogu se ugraditi u kanal kako bi pomogli izravnati protok i smanjili zarobljavanje zraka ili oksida.

Dimenzioniranje sustava zatvarača treba odgovarati stvarnoj brzini izlijevanja, nije kopirano iz generičkog predloška. Stabilnost protoka jedna je od najvažnijih varijabli kontrole poroznosti u lijevanju s uloškom.

Precizno kontrolirajte temperaturu izlijevanja

Talina se mora držati unutar stabilnog toplinskog prozora. Temperatura bi trebala biti dovoljno visoka da zadrži fluidnost, ali ne tako visoko da povećava rizik reakcije ili nestabilnost procesa.

Za serijsku proizvodnju, temperaturu izlijevanja treba održavati dosljednom od dijela do dijela, jer je raspršenje temperature jedan od glavnih razloga zašto se poroznost razlikuje po proizvodnim serijama.

Regulirajte parametre procesa ljuske

Propusnost ljuske, čvrstoća ljuske, a suhoća ljuske mora se kontrolirati sve zajedno.

Sadržaj vlage, kompaktnost, i kvalitetu termičkog stvrdnjavanja treba zadržati unutar procesnog prozora koji zahtijeva legura i debljina presjeka.

Ako je ljuska prevlažna ili pregusta, plin ne može učinkovito izaći i poroznost raste.

Standardizirati operacije izlijevanja

Prije izlijevanja, talina mora biti potpuno očišćena i pravilno očišćena od troske. Pomoćne materijale treba temeljito osušiti.

Tijekom izlijevanja, paljenje u šupljini ili praksa pražnjenja plina trebala bi se provesti tamo gdje to zahtijeva procesni put. Izlijevanje treba biti glatko, stabilan, i neprekinuto.

2.5 Inženjerski zaključak

Poroznost je najčešća greška u lijevanju budući da se nalazi na sjecištu odzračivanje plijesni, temperatura otopljenja, stabilnost protoka, kvaliteta ljuske, i disciplina operatera. Nije dovoljno jednostavno “točiti toplije” ili “prozračiti više”.

Učinkovita kontrola zahtijeva uravnotežen sustav: školjka mora disati, talina mora teći čisto, uspon mora glatko voditi metal, a operacija izlijevanja mora od samog početka izbjeći zarobljavanje plina.

3. Defekti hladnog zatvaranja i pogrešnog rada

Hladno zatvaranje i nepravilan rad su među najkarakterističnijim nedostacima povezanim s lijevanjem u lijevanju za ulaganje, posebno u tankoslojnim, dugotrajni, i geometrijski složenih dijelova.

Oba nedostatka odražavaju isti temeljni problem: rastaljeni metal gubi previše toplinske energije, prerano, prije nego što se šupljina u potpunosti i koherentno ispuni.

Rezultat je ili nepotpuni odljev ili odljev koji izvana izgleda potpun, ali sadrži slab, neotopljena metalna prednja sučelja.

U preciznom lijevanju, ovi nedostaci su posebno štetni jer se obično pojavljuju upravo u područjima koja je najteže popraviti: krajevi rebra, tanki presjeci, udaljeni kutovi šupljine, značajke poput oštrice, i oštri prijelazi.

Za razliku od nekih površinskih nedostataka koji se mogu očistiti ili izblendati, hladno zatvaranje i pogrešan rad često pokazuju da dio nije uspio postići metalurški kontinuitet od početka skrućivanja.

3.1 Razlikovanje hladnog zatvaranja od pogrešnog rada

Iako su ta dva nedostatka usko povezana, nisu identični.

• Egipat nastaje kada rastaljeni metal ne uspije u potpunosti ispuniti šupljinu. Casting završava prerano, a neke regije ostaju nepopunjene.
• Hladno zatvoreno nastaje kada se dvije metalne fronte susreću tijekom punjenja, ali se ne spoje u potpunosti. Odljev može izgledati dovršen, ali linija konvergencije ostaje slaba, presavijeni, ili nalik šavovima.

U praksi, nepravilan rad je češći na vanjskoj granici punivosti, dok se hladno zatvaranje pojavljuje tamo gdje se fronte protoka skupljaju nakon gubitka toplinske energije ili fluidnosti.

3.2 Mehanizmi formiranja jezgre

Niska temperatura izlijevanja

Najizravniji uzrok hladnog zatvaranja i pogrešnog rada je nedovoljna temperatura izlijevanja.

Ako talina uđe u šupljinu ljuske s premalom toplinskom rezervom, njegova fluidnost brzo opada kako ljuska apsorbira toplinu, sustav zatvaranja, i okolnu površinu šupljine.

U dugim ili uskim stazama protoka, metalna prednja strana može se početi smrzavati prije nego što se šupljina u potpunosti ispuni.

To je posebno kritično kod lijevanja po ulošku jer je šupljina često tankih stijenki i ima visok omjer površine i volumena.

Metal brzo gubi temperaturu, čak i malo odstupanje procesa može uzrokovati zastoj prednje strane punjenja ili loše taljenje.

Loša propusnost ljuske

Ako školjka ne odzračuje ispravno, tlak plina se stvara unutar šupljine i djeluje kao protusila protiv metalne fronte koja napreduje.

Metal se tada puni sporije i manje postojano. To sporije punjenje produžuje vrijeme kada je metal izložen gubitku topline, što čini vjerojatnijim prerano smrzavanje.

To znači da loša propusnost ne povećava samo kvarove povezane s plinom; također može pokrenuti hladno zatvaranje smanjenjem efektivne brzine punjenja i tjeranjem fronte taline u nestabilan toplinski režim.

Dimenzionirani dijelovi sustava ograde

Preuzak sustav zatvarača ograničava isporuku metala. Kada su poprečni presjeci vodilice i otvora premali, brzina protoka opada i šupljina se presporo puni.

Što duže metal provede putujući kroz sustav, to više topline gubi. Kao rezultat, fronta se može skrutiti prije nego što se svi putovi protoka stope u zdravu strukturu.

Ovo je jedan od najčešćih uzroka hladnog zatvaranja povezanih s dizajnom.

Dio se može savršeno lijevati u teoriji, ali ipak pokvariti ako je kanal za isporuku metala preslab za stvarnu geometriju.

Onečišćena posuda za točenje ili šalica

Zaostala troska, oksidni film, ili drugi površinski dodaci unutar posude za izlijevanje mogu apsorbirati toplinu iz nadolazeće taline i smanjiti efektivnu temperaturu izlijevanja na samom početku punjenja.

Oni također mogu destabilizirati početni tok, stvarajući dodatne gubitke topline i nepravilnosti protoka.

Ova vrsta kontaminacije je posebno štetna jer utječe na najraniju fazu punjenja, kada je toplinska rezerva najvažnija.

3.3 Zašto su složeni odljevci ranjiviji

Hladno zatvaranje i neispravan rad su koncentrirani odljevci tankih stijenki i složene geometrije jer ti oblici spajaju sve najgore uvjete:

• brz gubitak topline,
• velika udaljenost punjenja,
• prijelazi odjeljaka,
• flow-front konvergencija,
• i smanjena margina hranjenja.

Jednostavan, debeli lijev može tolerirati malu toplinsku pogrešku. Precizni odljevak s mrežom rebara, džepovi, ili tanki zidovi često ne mogu.

Zbog toga su ti nedostaci snažno povezani s neusklađenošću procesa, a ne s velikim kvarom legure.

3.5 Preventivne i korektivne mjere

Povećajte kapacitet protoka u sustavu zatvarača

Sustav klizača i ulaza trebao bi biti dovoljno velik da metal brzo i ravnomjerno dovede u šupljinu.

Ako se koriste filtri od keramičke pjene, trebale bi biti dimenzionirane tako da poboljšavaju kontrolu protoka bez gušenja brzine isporuke.

Cilj nije jednostavno pustiti metal da prođe, ali pustiti da prođe dovoljno brzo i dovoljno glatko kako biste izbjegli prerano smrzavanje.

Poboljšajte ventilaciju školjke i ispuh šupljine

Školjka bi trebala omogućiti plinu da slobodno izlazi iz mrtvih uglova, udaljenim krajevima, i zone tankih stijenki. Bolja propusnost smanjuje povratni tlak i podržava kontinuirano punjenje.

Pomoćni ispušni putovi mogu se dodati u područjima gdje je vjerojatna stagnacija protoka.

Povisite temperaturu izlijevanja unutar sigurnog prozora

Talina bi trebala ući u šupljinu dovoljno vruća da očuva fluidnost i toplinski kontinuitet.

Međutim, temperatura mora ostati unutar sigurnog procesnog prozora legure kako bi se izbjegla oksidacija ili pretjerana reakcija s ljuskom.

Cilj nije maksimalna temperatura, ali dovoljna toplinska granica.

Temeljito očistite posudu za izlijevanje i put prijenosa

Prije svakog točenja, bazen za izlijevanje, kupa, a gornje zaljevne površine treba očistiti od troske, nakupljanje oksida, i zaostali prilozi.

Time se sprječava lokalni gubitak topline i izbjegava unošenje poremećaja protoka u najosjetljivijoj fazi punjenja.

4. Sažeta tablica uobičajenih nedostataka ulijevanja

5. Zaključak

Proces lijevanja je glavna kontrolna faza kvalitete lijevanja za ulaganje, i uključivanje troske, poroznost i hladno zatvaranje tri su tipična defekta izazvana procesom s jasnom logičkom korelacijom i razlikama u mehanizmu formiranja.

Uključci troske su uglavnom uzrokovani nekvalificiranim sastavom rastaljenog metala i nedovoljnim uklanjanjem troske; nedostaci poroznosti proizlaze iz lošeg ispuha šupljine i turbulentnog uvlačenja punjenja;

hladnim zatvaranjima dominira nedovoljna fluidnost rastaljenog metala i odgođeno punjenje uzrokovano niskom temperaturom i nerazumnim dizajnom zatvarača.

Svi nedostaci uzrokovani izlijevanjem mogu se kontrolirati i izbjeći kroz standardizirano upravljanje procesom.

Precizna kontrola sastava, optimizirani dizajn sustava za zatvaranje, standardizirano usklađivanje temperaturnih parametara i standardizirani rad na licu mjesta četiri su ključne dimenzije sprječavanja kvarova.

U stvarnoj industrijskoj proizvodnji, ciljano poboljšanje procesa treba provoditi prema strukturnim karakteristikama različitih odljevaka i pravilima raspodjele nedostataka, ostvarivanje kontrole zatvorene petlje cijelog procesa od taljenja rastaljenog metala, proizvodnja školjke do operacije izlijevanja.

To može učinkovito smanjiti stopu grešaka u izlijevanju, poboljšati unutarnju kompaktnost i kvalitetu površine uložnih odljevaka, i maksimizirati sveobuhvatnu proizvodnu učinkovitost i pouzdanost usluge proizvoda za precizni liveni materijal.