매몰 주조 결함: 반응성 다공성 대 침습성 다공성

소개

다공성은 철 및 비철 매몰 주조 생산 전반에 걸쳐 가장 널리 퍼져 문제가 되는 결함 계열로 분류됩니다..

형성 메커니즘 기반, 형태학적 특성 및 가스 소스, 주조 다공성은 일반적으로 세 가지 핵심 유형으로 분류됩니다.: 침습성 다공성, 반응성 다공성과 침전된 다공성.

그중, 반응성 다공성과 침습성 다공성은 형태학적 특징이 겹치고 상관된 유도 요인으로 인해 일선 주조 기술자가 자주 혼동하는 경우가 있습니다., 특히 산업 매몰 주조에만 적용되는 핫쉘 타설 시나리오의 경우.

이 두 가지 결함 유형을 특히 ​​어렵게 만드는 이유는 기원이 매우 다르지만 표면에서는 유사해 보일 수 있다는 것입니다..

표면 근처의 기공 클러스터는 쉘-금속 반응으로 인해 발생할 수 있습니다., 금형 시스템에서 방출된 기체 생성물에 의해, 또는 용융물 자체의 내부 야금 반응에 의해.

실제로, 이름만 짓는 것보다 올바른 식별이 더 중요합니다, 예방 전략은 전적으로 소스에 달려 있기 때문입니다..

이 기사는 실제 투자 주조 관점에서 반응성 다공성과 침습성 다공성을 조사합니다.: 그들이 어떻게 생겼는지, 그들이 어떻게 형성되는지, 그들이 발생하는 이유, 다른 다공성 유형과 어떻게 다른지, 생산 과정에서 이를 제어하는 ​​방법.

1. 반응성 다공성이란??

반응성 다공성은 다음과 같은 경우에 형성되는 주조 결함의 한 유형입니다. 화학 반응 용융 금속과 주형 사이의 경계면에서 발생합니다., 또는 용융 금속 자체 내에서, 응고 중에 갇히게 되는 가스 생성.

~ 안에 투자 캐스팅, 이는 기공이 단순히 기계적 포획이나 가스 용해도 감소만으로 생기는 것이 아니라는 것을 의미합니다..

기포를 생성하는 반응 과정에 의해 생성됩니다., 용융물을 불안정하게 만든다, 또는 쉘-금속 인터페이스를 약화시킵니다..

이 결함은 자주 나타나기 때문에 특히 중요합니다. 표면 근처 또는 표면 바로 아래, 가공할 때까지 보이지 않을 수도 있습니다., 연마, 또는 청소하면 노출됩니다..

많은 경우에, 주조 상태에서 주조가 허용 가능해 보입니다., 하지만 문제는 2차 처리 후에야 명백해집니다..

이는 정밀 정밀 주조에서 특히 문제가 되는 반응성 다공성을 만듭니다., 숨겨진 결함으로 인해 제조 주기 후반에 거부가 발생할 수 있는 경우.

반응성 다공성은 여러 경로에서 발생할 수 있습니다.:

• 금속-껍질 반응, 용융된 합금이 세라믹 몰드 또는 그 잔류물과 반응하는 곳;
• 슬래그 관련 반응, 비금속 개재물과 산화 생성물이 가스 형성 반응에 참여하는 곳;
• 내부 용융 반응, 탄소와 같은 원소가 있는 곳, 산소, 수소는 상호작용하여 기체 생성물을 형성합니다..

2. 반응성 다공성의 전형적인 형태

반응성 다공성은 종종 두 가지 인식 가능한 형태로 나타납니다..

2.1 표면 아래 또는 피하 모공

이런 모공은 흔히 발견되는데요 1주조 표면 아래 –3mm, 때로는 산화물 피부 또는 표면 스케일 바로 아래에 있습니다..

청소 중, 가공, 연마, 아니면 샷 블라스팅, 그들은 노출된다, 그래서 그들은 또한 호출됩니다 지하 모공.

일반적인 특징은 다음과 같습니다.:

• 둥근, 배 모양의, 또는 길쭉한 구멍
• 기공 크기는 종종 약 1~3mm입니다.
• 매끄러운 내부 표면
• 열었을 때 금속성 또는 밝은 은색 외관
• 때로는 수직 방향의 짧은 채널 또는 제품 내부로 더 깊게 확장되는 좁고 긴 기공

표면 아래에 숨겨져 있는 경우가 많기 때문에, these pores are especially troublesome in precision castings.

A part may appear sound in its as-cast condition but reveal a serious defect after machining.

2.2 내부 반응 기공

Another form of reactive porosity appears as uniform honeycomb-like pore groups inside the casting.

These are often pear-shaped or clustered bubbles distributed in a relatively even manner.

This form is usually associated with:

• melt reaction with slag
• internal oxygen-carbon reactions
• hydrogen-oxygen reactions
• carbon-hydrogen reactions in segregation zones

The pores may be scattered or clustered, depending on where the reaction took place and how quickly the casting solidified.

3. 반응성 다공성이 형성되는 방식

Reactive porosity generally originates from two major reaction pathways.

3.1 용탕과 쉘 시스템 사이의 반응

인베스트먼트 캐스팅에서, the shell is not supposed to chemically destabilize the metal.

하지만, this ideal depends on the quality of the shell, 발사 일정, 붓는 온도, 그리고 흐름 경로 설계.

반응성 다공성은 다음과 같은 경우에 나타날 수 있습니다.:

• 포탄이 불충분하게 발사되었습니다,
• 잔여 왁스 또는 탄소가 금형에 남아 있습니다.,
• 휘발성 화합물이 여전히 공동에 존재합니다.,
• 내화물 시스템의 저융점 불순물이 뜨거운 금속과 반응합니다.,
• 금속 흐름이 너무 오랫동안 국부적인 핫존과 접촉된 상태로 유지됩니다..

그러한 경우, 반응이나 분해에 의해 형성된 가스는 용탕에 들어가고 응고되는 동안 갇히게 됩니다..

특별한 위험은 근처에서 발생합니다. 게이팅 시스템. 인게이트 영역은 장기간 뜨거운 금속 충돌에 노출되는 경우가 많습니다..

국부적인 껍질 부위가 과열되거나 고온의 기류에 의해 반복적으로 씻겨지는 경우, 내화물이 반응할 수 있음, 부드럽게 하다, 아니면 원치 않는 제품을 출시하거나.

이것이 바로 게이트 근처나 첫 번째 영향을 받는 부위 주변에 모공이 쌓이는 이유입니다..

3.2 용탕 내부의 반응

두 번째 경로는 내부 경로입니다.. 이 경우, 용융 금속 자체에는 일반적인 화학적 조건에서 반응하는 구성 요소가 포함되어 있습니다..

세 가지 일반적인 내부 반응 메커니즘이 일반적으로 논의됩니다..

탄소-산소 반응 기공

탈산이 불완전한 경우, 용존 산소는 용융물 속의 탄소와 반응하여 일산화탄소 가스를 형성할 수 있습니다..

이는 강철 및 일부 반응성 합금에서 나타나는 전형적인 기공 형성 반응입니다..

CO 기포는 상승하면서 커질 수 있습니다., 도중에 수소나 질소를 흡수, 응고가 너무 빨리 일어나는 경우, 그들은 갇혀있다.

이러한 유형의 모공은 종종 벌집 또는 스펀지 같은 구조.

수소-산소 반응 기공

용해된 수소와 산소가 결합하여 수증기나 물 관련 기포를 형성할 수 있습니다..

응고되기 전에 이 기포가 빠져나가지 않는다면, 모공으로 남아있어, 종종 주조물의 상부 구역이나 핫스팟에 집중됩니다..

탄소-수소 반응 기공

주물의 최종 동결 지역, 분리는 탄소와 수소의 잔류 액체를 풍부하게 할 수 있습니다.

적절한 조건에서, 메탄 같은 가스 형성이 발생할 수 있음, 국소화된 기공 그룹 생성, 특히 중앙이나 최종 응고 구역에서.

이러한 내부 반응 기공은 모든 다공성이 단순한 가스 픽업에 의해 발생하는 것은 아니라는 점을 보여주기 때문에 중요합니다..

때때로 금속이 이미 용광로에 들어간 후 용융물 내부의 화학 반응에 의해 가스가 생성되는 경우도 있습니다..

4. 침습성 다공성이란??

침습성 다공성은 다음과 같은 경우에 형성된 주조 결함입니다. 외부 금형 시스템의 가스, 쉘 시스템, 불응 성 물질, 또는 보조 재료가 금형 캐비티에 들어가 응고 중에 금속에 갇히게 됩니다..

반응성 다공성과 달리, 화학반응에 의해 구동되는 것, 침습성 다공성은 주로 가스 침입 결함.

가스 소스는 용융 금속 외부에 있으며 주입 또는 초기 응고 중에 캐비티 환경에 "침투"합니다..

인베스트먼트 캐스팅에서, 이 결함은 종종 다음과 관련이 있습니다.:

• 불완전한 쉘 단선,
• 쉘이나 툴링의 잔류 수분,
• 왁스 또는 바인더의 휘발성 분해 생성물,
• 불쌍한 포탄 발사,
• 불안정하거나 품질이 낮은 내화물,
• 가스의 쉘 방출을 유발하는 국지적 과열.

침습성 다공성이 자주 나타납니다. 주조 표면 근처, 게이트 지역 주변, 또는 쉘이 강렬한 열 부하에 노출되는 영역.

처음에는 표면 아래에 숨겨져 있는 경우가 많기 때문에, 결함은 가공이나 청소 후에만 나타날 수 있습니다..

실질적인 중요성은 침습성 다공성이 일반적으로 다음을 가리킨다는 것입니다. 금형 준비 또는 쉘 제어 문제, 용융화학 문제가 아님.

즉, 올바른 대책은 번아웃을 개선하는 것입니다., 건조, 쉘 품질, 금속 자체의 정제에만 집중하기보다 캐비티의 청결도와.

5. 침윤성 다공성의 전형적인 특징

침습성 다공성은 종종 다음 특성과 관련이 있습니다.:

• 표면 근처 또는 표면 바로 아래에 위치
• 금형 접촉 또는 쉘 가열의 영향을 받는 영역에 집중됨
• 포탄 소진 문제 또는 부적절한 발사와 관련됨
• 종종 게이팅 시스템의 특정 영역과 연결됨
• 둥근 모양으로 나타날 수 있습니다., 길쭉한, 또는 불규칙한 충치
• 때로는 표면 흑화를 동반함, 산화물 얼룩, 또는 껍질 잔여물

가스 공급원이 외부에 있기 때문에, 침입성 다공성은 용융 화학 문제보다는 금형 준비 문제를 반영하는 경우가 많습니다..

6. 침윤성 다공성의 주요 원인

6.1 불완전한 쉘 단선

포탄이 완전히 발사되지 않은 경우, 잔여 왁스, 유기 바인더, 또는 휘발성 분해 생성물이 캐비티 내부에 남아 있을 수 있습니다..

뜨거운 금속을 부으면, 이러한 물질은 더 분해되어 가스를 용융 계면으로 직접 방출합니다..

이는 금형 캐비티가 채워지고 금속이 응고되기 시작하는 바로 그 순간에 방출된 가스가 자주 발생하기 때문에 특히 위험합니다..

6.2 쉘 또는 내화물 시스템의 수분

껍질에 남은 물, 코팅 재료, 또는 보조 도구가 용융 금속에 노출되면 증기를 생성할 수 있습니다..

아주 작은 양의 수분이라도 국소적인 가스 압력과 기공 형성을 생성하기에 충분할 수 있습니다., 특히 미세한 디테일이나 벽이 얇은 주조의 경우.

6.3 쉘 소재 품질이 좋지 않음

품질이 낮은 껍질 재료에는 저융점 불순물이나 붓는 동안 분해되는 불안정한 성분이 포함될 수 있습니다..

검은 얼룩이 생길 수 있습니다, 슬래그 관련 결함, 또는 주조 표면 근처의 가스 기공.

6.4 불충분한 소성 온도 또는 시간

쉘이 적절한 소결 또는 연소 온도로 가열되지 않은 경우, 휘발성 물질이 완전히 제거되지 않을 수 있습니다.. 남은 재료는 붓는 동안 가스 소스가 됩니다..

6.5 게이트 근처의 국지적 과열

인게이트 영역은 장기간 뜨거운 금속에 노출될 수 있습니다..

쉘이나 내화물에 불안정한 성분이 포함되어 있는 경우, 높은 국지적 열은 가스 방출 또는 클러스터된 기공으로 나타나는 국지적 반응 생성물을 유발할 수 있습니다..

7. 이론적 분류 논쟁과 내부 상관관계

반응성 다공성과 침입성 다공성 사이의 경계는 실제 매몰 주조 생산에서 모호합니다., 야금학 연구자들 사이에 오랜 분류 논쟁을 촉발시켰습니다..

기존의 분류 기준에 따르면, 반응성 다공성은 화학 반응으로 인해 발생하는 반면 침습성 다공성은 물리적 가스 침입으로 인해 발생합니다..

하지만, 실제 핫쉘 타설 공정에서, 대부분의 계면 반응성 기공은 이중 결함 특성을 동시에 충족합니다.:

용융 금속과 껍질 사이의 화학 반응으로 기체 생성물이 생성됩니다., 새로 형성된 가스는 액체 금속에 직접 침투하여 최종 기공을 형성합니다..

유명한 캐스팅 논문 정밀 정밀 주조의 주조 결함 원인 및 예방 전형적인 피하 반응성 공극을 침습성 다공성 계열로 직접 분류합니다., 가스의 궁극적인 형성 거동은 침입 메커니즘을 따르기 때문입니다..

본 논문에서는 매몰주조에 적합한 개정된 분류논리를 제안한다.:

결함을 정의하다 가스 생성 경로 이론적 연구를 위해, 결함을 다음과 같이 정의합니다. 가스 침입 행동 현장 품질검사를 위해.

계면 피하 공극은 본질적으로 화학적으로 반응하지만 패턴 형성에는 침습적입니다.,

이는 정밀 주조에 고유한 두 가지 다공성 유형 간의 고유한 상관 관계를 나타냅니다..

추가적으로, 산화물 개재물이 풍부하고 탈산이 불량한 용강은 더 높은 화학적 활성을 나타냅니다..

산화물 불순물은 내인성 반응성 기공을 핵화할 뿐만 아니라 금속-쉘 계면 반응을 가속화합니다., 침습성 다공성의 형성 확률을 간접적으로 증가시킵니다..

메커니즘의 핵심 차이점

반응성 다공성은 반응으로 인한 결함. 화학적 상호작용에 의해 가스가 생성될 때 형성됩니다., 용융물 내부 또는 금속-금형 경계면.

전형적인 예로는 탄소-산소 반응이 있습니다., 수소-산소 반응, 또는 용융 금속과 저융점 껍질 불순물 사이의 반응.

침습성 다공성은 가스 침입 결함.

휘발성 물질이 있을 때 발생합니다., 잔여 수분, 불완전 연소 제품, 또는 쉘 분해 가스가 금형 캐비티로 유입되어 금속이 응고됨에 따라 갇히게 됩니다..

실제 비교

8. 이러한 결함이 특히 위험한 이유

반응성 및 침습성 다공성은 미용상의 문제 그 이상입니다.. 부품이 가공되거나 서비스에 투입될 때까지 숨겨져 있는 경우가 많기 때문에 심각한 다운스트림 위험을 초래할 수 있습니다..

주요 위험은 다음과 같습니다:

• 압력 무결성 감소
• 낮은 피로 강도
• 가공 후 표면 품질이 좋지 않음
• 압력을 받는 부품의 누출
• 도금에 대한 반응이 좋지 않음, 세련, 또는 코팅
• 육안 검사를 통과하지 못하는 숨겨진 내부 결함 클러스터
• 2차 작업 후 거부

고부가가치 주물에, 마무리 가공 후에만 보이는 기공은 겉으로 보기에 용인 가능한 주조물을 스크랩으로 전환시킬 수 있습니다..

이것이 정밀 매몰 주조에서 이러한 결함이 매우 실망스러운 이유 중 하나입니다..

9. 반응성 다공성을 방지하는 방법

반응성 다공성은 용탕 내부 또는 주변에서 화학 반응으로 인해 가스가 생성되는 조건을 제거하여 제어됩니다..

결함은 반응 중심이기 때문에, 예방에 중점을 두어야 함 화학을 녹이다, 녹는 청결, 쉘 호환성, 그리고 열 훈련.

핵심은 응고 중에 갇힐 수 있는 기체상을 생성하기 전에 반응을 중지하는 것입니다..

9.1 용융탈산 및 정제실습 강화

불완전한 탈산은 반응 관련 기공의 가장 일반적인 전구체 중 하나입니다..

용해된 산소가 용융물에 남아 있을 때, 탄소나 다른 활성종과 반응하여 가스를 생성할 수 있습니다..

체계적인 탈산소 관행은 용융물의 산소 전위를 낮추고 반응 기포의 형성을 최소화함으로써 위험을 줄입니다..

효과적인 제어에는 다음이 포함됩니다.:

• 합금계에 맞는 탈산제 사용,
• 적절한 시기에 탈산소제 추가,
• 과도한 교반 없이 충분한 혼합을 보장합니다.,
• 지연되거나 부분적인 치료를 피하는 것,
• 붓기 전에 용융물에 이미 산화물이 포함되어 있지 않은지 확인.

탈산은 단순한 야금학적 단계가 아닙니다.. 용융물이 화학적으로 제어된 상태로 금형에 들어가는지 아니면 반응적인 상태로 금형에 들어가는지 결정하는 안정성 단계입니다..

9.2 용융 청정도 유지 및 슬래그 제거

반응성 다공성은 종종 슬래그의 존재와 관련이 있습니다., 산화물, 비금속 개재물.

이러한 물질은 반응 장소 또는 가스 형성 운반체 역할을 할 수 있습니다..

용융물에 불안정한 산화물이나 잔류 슬래그가 포함되어 있는 경우, 주조물은 다공성에 훨씬 더 취약해집니다..

깨끗한 용융이 필요합니다:

• 철저한 슬래그 스키밍,
• 세심한 용광로 연습,
• 2차산화 최소화,
• 과도한 난류 방지,
• 슬래그를 캐비티 안으로 유입시키지 않는 적절한 게이팅.

녹을수록 깨끗해집니다, 반응 핵이 형성되어 기공으로 성장할 가능성이 낮을수록.

9.3 쉘-금속 호환성 향상

세라믹 쉘은 용융된 합금과 화학적으로 호환되어야 합니다..

껍질에 저융점 불순물이 포함되어 있는 경우, 불안정한 구성요소, 또는 반응성 잔류물, 금속-금형 경계면이 반응 구역이 됩니다..

이는 몰드 표면이 주조에서 직접 재현되기 때문에 매몰 주조에서 특히 중요합니다..

예방 조치에는 다음이 포함됩니다.:

• 안정적인 사용, 고품질 내화물,
• 바인더 화학 제어,
• 쉘 재료의 오염 방지,
• 화학적 공격에 저항하는 페이스 코트 선택,
• 실제 주입 온도에서 쉘 동작 검증.

잘 어울리는 쉘은 단순히 녹은 부분을 잡아주는 것이 아닙니다.. 주조 인터페이스의 화학적 완전성을 보존합니다..

9.4 껍질에서 잔류 탄소 및 휘발성 생성물을 제거합니다.

잔류 왁스, 바인더 분해산물, 탄소질 필름은 인터페이스 반응을 유발할 수 있습니다..

붓기 전에 완전히 제거되지 않은 경우, 가스를 생성하거나 금형 캐비티의 국부적인 표면 안정성을 감소시킬 수 있습니다..

이러한 문제는 금속 체류 시간이 더 긴 게이트 영역이나 코너와 같은 핫존에서 증폭되는 경우가 많습니다..

이러한 위험을 줄이려면:

• 완전한 소진을 보장하다,
• 유기 잔여물을 제거할 수 있을 만큼 오랫동안 껍질을 발사하세요.,
• 캐비티에 탄소 필름이 남아 있지 않은지 확인하십시오.,
• 캐스팅하기 전에 쉘이 완전히 안정화되었는지 확인하십시오..

요점은 간단하다: 껍질에 여전히 반응성 물질이 포함되어 있는 경우, 캐스팅이 문제를 상속합니다.

9.5 국지적 과열 제어, 특히 게이트 근처

게이팅 시스템 근처에는 많은 반응성 기공이 모여 있는데, 그 이유는 게이팅 시스템이 용융 금속이 처음 들어가는 곳이고 국부적인 열 노출이 가장 높은 곳이기 때문입니다..

인게이트 영역이 너무 오랫동안 고온으로 유지되는 경우, 내화물 분해를 가속화하거나 국소 화학 반응을 촉진할 수 있습니다..

이는 다음과 같이 줄일 수 있습니다.:

• 게이트 기하학 개선,
• 충돌 시간 단축,
• 충전 속도 균형 맞추기,
• 지나치게 공격적인 타설 조건 피하기,
• 게이트가 열 핫스팟이 되지 않도록 시스템을 설계합니다..

좋은 게이팅 디자인은 단지 흐름에 관한 것이 아닙니다. 이는 또한 화학물질 노출의 시간과 강도를 제한하는 것이기도 합니다..

9.6 과도한 과열을 피하십시오

더 뜨거운 용융물이 항상 더 나은 용융물은 아닙니다..

과도한 과열로 인해 산화가 강화될 수 있습니다., 난치성 상호작용 가속화, 반응에 의한 가스 생성 가능성을 높입니다..

온도는 완전히 채워질 만큼 충분히 높아야 합니다., 그러나 너무 오랫동안 금속이 화학적으로 과활성 상태를 유지할 정도로 높지는 않습니다..

올바른 열 창은 다음에 따라 달라집니다.:

• 합금 유형,
• 섹션 두께,
• 금형 예열,
• 게이팅 디자인,
• 원하는 표면 품질.

반응성 다공성 예방에 있어서, 온도는 제어변수이다, 힘 승수가 아니다.

9.7 프로세스 추적성 향상

반응성 다공성은 종종 특정 열과 관련된 패턴으로 나타납니다., 운영자, 쉘 배치, 또는 용광로 조건.

프로세스가 제대로 문서화되지 않은 경우, 결함을 분리하기가 어려워진다.

유용한 추적성 항목은 다음과 같습니다.:

• 용융 온도 이력,
• 탈산 타이밍,
• 슬래그 제거 기록,
• 쉘 배치 및 실행 데이터,
• 붓는 순서,
• 결함 위치 매핑.

반응성 다공성이 반복되는 경우, 답은 이미 프로세스 기록에 있는 경우가 많습니다..

10. 침습성 다공성을 예방하는 방법

우선적으로 금형 캐비티에 원치 않는 가스가 유입되지 않도록 하여 침입성 다공성을 방지합니다..

이 결함은 일반적으로 쉘과 관련이 있으므로, 내화 물질, 수분, 또는 소진 문제, 통제 전략은 다음 사항에 초점을 맞춰야 합니다. 건조함, 발사 품질, 쉘 안정성, 깨끗한 와동 준비.

10.1 완전한 탈왁스 및 연소를 보장합니다.

불완전 연소는 침습성 다공성의 가장 흔한 원인 중 하나입니다..

잔여 왁스, 접합재, 또는 쉘에 남아 있는 유기 물질은 붓는 동안 분해되어 가스를 캐비티로 직접 방출할 수 있습니다..

금속이 응고되면서 해당 가스가 갇힐 수 있습니다..

이것을 방지하기 위해:

• 완전히 검증된 탈왁스 사이클을 사용하세요,
• 왁스 잔여물이 완전히 제거되었는지 확인,
• 번아웃 체류 시간이 충분히 길도록 보장,
• 그리고 붓기 전에 캐비티에 탄화된 잔여물이 없는지 확인하세요..

비어 보이는 껍질이 반드시 깨끗한 껍질은 아닙니다..

10.2 껍질 수분 제거

수분은 직접적인 가스 공급원입니다.. 껍질에 소량의 물이라도, 코팅, 또는 보조 툴링이 용융 금속에 노출되면 증기로 변할 수 있습니다..

침습성 다공성은 껍질 건조가 불완전하거나 껍질 준비와 붓기 사이에 습도가 조절되지 않을 때 악화되는 경우가 많습니다..

모범 사례에는 다음이 포함됩니다.:

• 각 코팅 단계 후 쉘을 완전히 건조,
• 통제된 조건에서 쉘 저장,
• 따르기 전에 적절하게 예열,
• 취급시 결로 방지.

껍질은 표면뿐만 아니라 건조해야합니다, 그러나 두께와 내부 기공 구조 전반에 걸쳐.

10.3 쉘 재료 품질 향상

품질이 낮은 내화물에는 불안정한 성분이 포함될 수 있습니다., 저융점 불순물, 또는 주조 중에 분해되는 오염.

이 물질은 가스를 방출할 수 있습니다., 표면 결함을 생성, 또는 캐비티 환경을 불안정하게 만듭니다..

더 강력한 쉘 시스템이 필요합니다:

• 안정적인 내화물 선택,
• 제어된 입자 크기 분포,
• 깨끗한 바인더 시스템,
• 일관된 쉘 구축 절차.

고품질 쉘 재료는 가스 방출 위험을 줄이고 주물의 표면 무결성을 향상시킵니다..

10.4 올바른 온도와 지속 시간으로 포탄을 발사하세요

포탄 발사는 단지 힘을 키우는 단계가 아닙니다. 가스 조절 단계이기도 합니다..

적절한 소성은 잔류 휘발성 물질을 제거합니다., 쉘 구조를 안정화, 붓는 동안 금형 자체가 가스 공급원이 될 위험을 낮춥니다..

예방은 다음에 달려있다:

• 충분한 소성 온도,
• 충분한 담그는 시간,
• 주조 전 적절한 쉘 냉각,
• 불충분하거나 부분적으로 소결된 금형을 방지합니다..

쉘이 완전히 안정화되지 않은 경우, 여전히 가스 소스처럼 작동할 수 있습니다..

10.5 용탕의 열 영향 제어

금형 캐비티가 너무 오랫동안 국부적으로 과열되는 경우, 껍질 구성 요소가 분해되거나 가스를 방출하기 시작할 수 있습니다..

이는 게이트 근처에서 특히 중요합니다., 두꺼운 부분, 및 금속 충돌 구역.

유용한 컨트롤은 다음과 같습니다:

• 금속 흐름이 더 원활해지도록 게이팅 조정,
• 불필요한 열 집중 감소,
• 한 금형 영역에 지나치게 오래 머무는 것을 방지,
• 타설 속도와 캐비티 충진 요구 사항의 균형 유지.

목표는 금형을 가스 발생기로 바꾸지 않고 금속이 캐비티를 채우도록 하는 것입니다..

10.6 부자재 오염 최소화

금형 시스템이 유일한 가스 공급원은 아닙니다.

보조재료, 도구, 설비 취급, 이송 장비는 모두 공정에 습기나 휘발성 오염 물질을 운반할 수 있습니다..

제대로 건조되지 않거나 세척되지 않은 경우, 결함이 있는 껍질과 같은 방식으로 침입성 다공성에 기여할 수 있습니다..

통제 조치에는 다음이 포함되어야 합니다.:

• 사용 전 보조 도구 건조,
• 윤활유나 세척제로 인한 오염 방지,
• 취급 장비를 깨끗하게 유지,
• 붓기 전에 습한 환경에 노출되지 않도록 하세요..

정밀 주조에서는 작은 수분 공급원도 문제가 될 수 있습니다..

10.7 검사를 사용하여 셸 관련 문제를 조기에 파악

껍질 관련 다공성은 준비 과정을 주의 깊게 모니터링하면 예측 가능한 경우가 많습니다..

열분해, 약한 쉘 영역, 검게 변한 부분, 불완전한 소진, 또는 비정상적인 표면 잔여물은 모두 주물을 붓기 전에 문제가 있다는 신호일 수 있습니다..

실제 검사 루틴을 통해 확인해야 합니다.:

• 발사 후 껍질의 모습,
• 캐비티 청결도,
• 수분 상태,
• 로컬 쉘 강도,
• 배치 간 일관성.

쉘 결함이 일찍 발견될수록, 교정하는 것이 더 저렴하다.

10.8 쉘 프로세스 매개변수 표준화

쉘 준비가 배치마다 다를 때 침입성 다공성이 종종 나타납니다.. 표준화는 변동성을 줄이고 반복성을 향상시킵니다..

표준화는 다음 사항을 포괄해야 합니다.:

• 슬러리 점도,
• 담그는 간격,
• 치장용 벽토 순서,
• 건조 시간,
• 탈왁스 사이클,
• 발사 일정,
• 및 사전 주입 처리 조건.

규율을 바탕으로 구축된 쉘 시스템은 가스 공급원이 될 가능성이 훨씬 적습니다..

11. 결론

반응성 다공성과 침습성 다공성은 서로 얽혀 있지만 본질적으로 구별되는 다공성 결함으로, 결함이 있는 매몰 주조를 지배합니다..

반응성 다공성은 용융 금속 사이의 화학 반응에서 파생됩니다., 합금 원소, 산화물 슬래그 및 세라믹 껍질, 생성 위치에 따라 피하 계면 기공과 내인성 세포 기공으로 세분화.

침습성 다공성은 불완전하게 소결되었거나 품질이 낮은 세라믹 쉘에서 용융 금속에 침입하여 물리적으로 방출된 가스에 의해 형성된 공극 결함을 의미합니다..

다공성 관련 거부율을 완화하기 위해, 주조소는 형태학적 특징과 분포 규칙을 통해 결함 유형을 구별해야 합니다.,

용융 금속 제련을 포괄하는 통합 제어 전략을 구현합니다., 쉘 제조, 소결 사양 및 주입 매개변수 최적화.

반응성 다공성과 침습성 다공성 사이의 상관관계와 본질적인 차이점을 명확히 하면 기술자가 일일 결함 분석에서 잘못된 판단을 내리는 데 도움이 될 뿐만 아니라 현대 매몰 주조 품질 관리 시스템을 개선하기 위한 표준화된 이론적 기반을 제공합니다..

명명법

1. 피하 다공성: 주조 표면 아래 1~3mm에 분포된 반응성 다공성 가지, 투자 주강 부품 전용
2. 핫쉘 푸어링: 사전 소결된 고온 세라믹 주형을 활용한 정밀 주조를 위한 표준 산업용 주입 모드
3. 산화물 핵생성 코어: 반응성 기포 형성을 위한 부착 지점을 제공하는 산화물 슬래그 함유물
4. 붓는 과열: 실제 용탕 온도와 합금 액상선 온도의 온도차