Hassas Döküm Kusurları: Reaktif Gözeneklilik ve İnvaziv Gözeneklilik

giriiş

Gözeneklilik, demirli ve demirsiz hassas döküm üretiminde en yaygın ve sorunlu kusur ailesi olarak yer almaktadır.

Oluşum mekanizmalarına dayalı, Morfolojik özellikler ve gaz kaynakları, Döküm gözenekliliği geleneksel olarak üç çekirdek tipine ayrılır: istilacı gözeneklilik, reaktif gözeneklilik ve çökelmiş gözeneklilik.

Aralarında, Reaktif gözeneklilik ve istilacı gözeneklilik, örtüşen morfolojik özellikler ve ilişkili tetikleyici faktörler nedeniyle ön saflardaki dökümhane teknisyenleri tarafından sıklıkla karıştırılmaktadır., özellikle endüstriyel hassas döküme özel sıcak kabuklu döküm senaryolarında.

Bu iki kusur tipini özellikle zorlaştıran şey, yüzeyde benzer görünmelerine rağmen çok farklı kökenlere sahip olabilmeleridir..

Yüzeye yakın bir gözenek kümesi kabuk-metal reaksiyonundan kaynaklanabilir, kalıp sisteminden çıkan gaz halindeki ürünlerle, veya eriyiğin kendisindeki dahili metalurjik reaksiyonla.

Pratikte, Doğru tanımlama, tek başına isim vermekten daha önemlidir, çünkü önleme stratejisi tamamen kaynağa bağlıdır.

Bu makale reaktif gözenekliliği ve istilacı gözenekliliği pratik bir döküm perspektifinden incelemektedir.: neye benziyorlar, nasıl oluşuyorlar, Neden meydana geliyorlar, diğer gözeneklilik türlerinden nasıl farklıdırlar, ve bunların üretimde nasıl kontrol edileceği.

1. Reaktif Gözeneklilik Nedir??

Reaktif gözeneklilik, aşağıdaki durumlarda oluşan bir tür döküm hatasıdır: kimyasal reaksiyonlar erimiş metal ile kalıp arasındaki arayüzde meydana gelebilir, veya erimiş metalin kendi içinde, katılaşma sırasında sıkışıp kalan gazın üretilmesi.

İçinde yatırım kadrosu, bu, gözeneklerin yalnızca mekanik sıkışmadan veya yalnızca gaz çözünürlüğündeki azalmadan kaynaklanmadığı anlamına gelir.

Kabarcıklar oluşturan bir reaksiyon süreci tarafından üretilir., eriyiği dengesizleştirir, veya kabuk-metal arayüzünü zayıflatır.

Bu kusur özellikle önemlidir çünkü sıklıkla ortaya çıkar. yüzeye yakın veya hemen altında, ve işleme kadar görünmeyebilir, bileme, veya temizlik onu açığa çıkarır.

Birçok durumda, döküm, döküm durumunda kabul edilebilir görünüyor, ancak sorun ancak ikincil işlemden sonra ortaya çıkıyor.

Bu durum hassas hassas dökümlerde reaktif gözenekliliği özellikle sıkıntılı hale getirir, Gizli kusurların üretim döngüsünün sonlarında reddedilmeye yol açabileceği durumlar.

Reaktif gözeneklilik çeşitli yollardan ortaya çıkabilir:

• metal-kabuk reaksiyonu, erimiş alaşımın seramik kalıp veya kalıntılarıyla reaksiyona girdiği yer;
• cürufla ilgili reaksiyon, metalik olmayan kalıntıların ve oksidasyon ürünlerinin gaz oluşturan reaksiyonlara katıldığı yer;
• dahili erime reaksiyonu, karbon gibi elementlerin olduğu yer, oksijen, ve hidrojen etkileşime girerek gazlı ürünler oluşturur.

2. Reaktif Gözenekliliğin Tipik Morfolojisi

Reaktif gözeneklilik genellikle iki tanınabilir biçimde ortaya çıkar.

2.1 Yüzey altı veya deri altı gözenekler

Bu gözenekler yaygın olarak bulunur 1Döküm yüzeyinin –3 mm altı, ve bazen doğrudan oksit kabuğunun veya yüzey ölçeğinin altında.

Temizlik sırasında, işleme, bileme, veya patlatma, açığa çıkıyorlar, bu yüzden onlara da denir yeraltı gözenekleri.

Tipik özellikler şunları içerir::

• yuvarlak, armut şeklinde, veya uzun boşluklar
• gözenek boyutu genellikle 1-3 mm civarındadır
• pürüzsüz iç yüzeyler
• açıldığında metalik veya parlak gümüş görünümü
• bazen dikey olarak yönlendirilmiş kısa kanallar veya parçanın daha derinlerine uzanan dar uzun gözenekler

Çünkü çoğu zaman yüzeyin altında gizlidirler., bu gözenekler özellikle hassas dökümlerde sorun yaratır.

Bir parça döküm halindeyken sağlam görünebilir ancak işleme sonrasında ciddi bir kusur ortaya çıkabilir.

2.2 İç reaksiyon gözenekleri

Reaktif gözenekliliğin başka bir biçimi şu şekilde ortaya çıkar: 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. Reaktif Gözeneklilik Nasıl Oluşur?

Reactive porosity generally originates from two major reaction pathways.

3.1 Erimiş metal ile kabuk sistemi arasındaki reaksiyon

Hassas dökümde, the shell is not supposed to chemically destabilize the metal.

Fakat, this ideal depends on the quality of the shell, the firing schedule, the pouring temperature, and the flow path design.

Reactive porosity may appear when:

• the shell is insufficiently fired,
• residual wax or carbon remains in the mold,
• boşlukta hala uçucu bileşikler mevcut,
• Refrakter sistemdeki düşük erime noktalı yabancı maddeler sıcak metalle reaksiyona girer,
• metal akışı lokalize bir sıcak bölge ile çok uzun süre temas halinde kalır.

Bu gibi durumlarda, Reaksiyon veya ayrışma sonucu oluşan gazlar erimiş metale girer ve katılaşma sırasında sıkışıp kalır..

Yakınlarda belirli bir risk meydana gelir. geçit sistemi. Giriş bölgesi sıklıkla uzun süreli sıcak metal çarpmasına maruz kalır.

Yerel kabuk bölgesi aşırı ısınırsa veya yüksek sıcaklıktaki bir akıntıyla tekrar tekrar yıkanırsa, refrakter reaksiyona girebilir, yumuşatmak, veya istenmeyen ürünleri serbest bırakın.

Bu nedenle gözenekler genellikle kapıların yakınında veya ilk etki alanlarının çevresinde birikmektedir..

3.2 Erimiş metalin içindeki reaksiyon

İkinci yol ise içseldir.. Bu durumda, erimiş metalin kendisi, mevcut kimyasal koşullar altında reaksiyona giren bileşenler içerir.

Genellikle üç ortak iç reaksiyon mekanizması tartışılmaktadır..

Karbon-oksijen reaksiyonu gözenekleri

Deoksidasyon tamamlanmamışsa, çözünmüş oksijen eriyikteki karbonla reaksiyona girerek karbon monoksit gazı oluşturabilir.

Bu, çeliklerde ve bazı reaktif alaşımlarda klasik bir gözenek oluşturucu reaksiyondur..

CO kabarcıkları yükseldikçe büyüyebilir, yolda hidrojen veya nitrojeni absorbe etmek, ve katılaşma çok hızlı gerçekleşirse, tuzağa düştüler.

Bu tür gözenekler genellikle bir petek veya sünger benzeri yapı.

Hidrojen-oksijen reaksiyonu gözenekleri

Çözünmüş hidrojen ve oksijen birleşerek su buharı veya suyla ilgili gaz kabarcıkları oluşturabilir.

Bu kabarcıklar katılaşmadan önce kaçmazsa, gözenek olarak kalırlar, genellikle dökümün üst bölgelerinde veya sıcak noktalarında yoğunlaşır.

Karbon-hidrojen reaksiyonu gözenekleri

Bir dökümün son donma alanlarında, ayırma, kalan sıvıyı karbon ve hidrojen açısından zenginleştirebilir.

Doğru koşullar altında, metan benzeri gaz oluşumu meydana gelebilir, yerelleştirilmiş gözenek grupları oluşturma, özellikle merkezde veya son katılaşma bölgesinde.

Bu iç reaksiyon gözenekleri önemlidir çünkü gözenekliliğin tamamının basit gaz alımından kaynaklanmadığını gösterirler..

Bazen gaz, metal zaten fırına girdikten sonra eriyik içindeki kimya tarafından oluşturulur..

4. İstilacı Gözeneklilik Nedir??

İstilacı gözeneklilik, aşağıdaki durumlarda oluşan bir döküm hatasıdır: Dış kalıp sisteminden gelen gaz, kabuk sistemi, refrakter malzemeler, veya yardımcı malzemeler kalıp boşluğuna girerek katılaşma sırasında metalin içinde sıkışıp kalır..

Reaktif gözenekliliğin aksine, kimyasal reaksiyon tarafından yönlendirilen, istilacı gözeneklilik öncelikle gaz girme kusuru.

Gaz kaynağı erimiş metalin dışındadır ve dökme veya erken katılaşma sırasında boşluk ortamını "istila eder".

Hassas dökümde, Bu kusur genellikle aşağıdakilerle bağlantılıdır::

• tamamlanmamış kabuk tükenmişliği,
• kabukta veya takımda kalan nem,
• Balmumu veya bağlayıcıdan uçucu ayrışma ürünleri,
• zayıf mermi ateşlemesi,
• kararsız veya düşük kaliteli refrakter malzemeler,
• kabuktan gaz salınımına neden olan yerel aşırı ısınma.

İstilacı gözeneklilik sıklıkla ortaya çıkar döküm yüzeyine yakın, kapı bölgeleri civarında, veya kabuğun yoğun termal yüklemeye maruz kaldığı alanlarda.

Çünkü ilk başta sıklıkla yüzeyin altında gizlidir., kusur ancak işleme veya temizleme sonrasında görünür hale gelebilir.

Pratik önemi, istilacı gözenekliliğin genellikle bir noktaya işaret etmesidir. kalıp hazırlama veya kabuk kontrolü sorunu, eriyik kimyası problemi değil.

Bu, doğru karşı önlemin tükenmişliği iyileştirmek olduğu anlamına gelir, kurutma, kabuk kalitesi, and cavity cleanliness rather than focusing only on refining the metal itself.

5. İstilacı Gözenekliliğin Tipik Özellikleri

Invasive porosity is often associated with the following traits:

• located near the surface or just below it
• concentrated in regions affected by mold contact or shell heating
• associated with shell burnout problems or inadequate firing
• often linked to specific areas of the gating system
• may appear as rounded, elongated, or irregular cavities
• sometimes accompanied by surface blackening, oxide specks, or shell residue

Because the gas source is external, invasive porosity often reflects a mold-preparation problem rather than a melt chemistry problem.

6. İnvaziv Gözenekliliğin Ana Nedenleri

6.1 Tamamlanmamış kabuk tükenmişliği

If the shell has not been fully fired, artık balmumu, organic binder, or volatile decomposition products may remain inside the cavity.

When the hot metal is poured, bu malzemeler daha da ayrışır ve gazı doğrudan eriyik arayüzüne salar.

Bu özellikle tehlikelidir çünkü salınan gaz genellikle kalıp boşluğunun dolduğu ve metalin katılaşmaya başladığı anda ortaya çıkar..

6.2 Kabuk veya refrakter sistemdeki nem

Kabukta kalan su, kaplama malzemeleri, veya yardımcı aletler erimiş metale maruz kaldığında buhar üretebilir.

Çok küçük miktarlarda nem bile yerel gaz basıncı ve gözenek oluşumu oluşturmak için yeterli olabilir, özellikle ince detaylı veya ince duvarlı dökümlerde.

6.3 Kötü kabuk malzemesi kalitesi

Düşük kaliteli kabuk malzemeleri, düşük erime noktalı safsızlıklar veya dökme sırasında ayrışan dengesiz bileşenler içerebilir..

Bu siyah lekeler oluşturabilir, cürufla ilgili kusurlar, veya döküm yüzeyinin yakınındaki gaz gözenekleri.

6.4 Yetersiz pişirme sıcaklığı veya süresi

Kabuk uygun sinterleme veya yanma sıcaklığına ısıtılmazsa, uçucu madde tamamen giderilemeyebilir. Geriye kalan malzeme daha sonra dökme sırasında gaz kaynağı haline gelir..

6.5 Kapının yakınında yerel aşırı ısınma

Giriş bölgesi uzun süre sıcak metale maruz kalabilir.

Kabuk veya refrakter kararsız bileşenler içeriyorsa, yüksek yerel ısı, gaz salınımını veya kümelenmiş gözenekler olarak görünen yerel reaksiyon ürünlerini tetikleyebilir.

7. Teorik Sınıflandırma Tartışması ve İç Korelasyon

Pratik hassas döküm üretiminde reaktif gözeneklilik ile istilacı gözeneklilik arasındaki sınır belirsizdir, metalurji araştırmacıları arasında uzun süredir devam eden sınıflandırma anlaşmazlıklarını tetikliyor.

Geleneksel sınıflandırma kriterlerine göre, reaktif gözeneklilik kimyasal reaksiyonlardan kaynaklanırken istilacı gözeneklilik fiziksel gaz istilasından kaynaklanır.

Fakat, gerçek sıcak kabuklu dökme süreçlerinde, çoğu arayüzey reaktif gözenek aynı anda çift kusur özelliklerini karşılar:

Erimiş metal ve kabuklar arasındaki kimyasal reaksiyonlar gazlı ürünler üretir, ve yeni oluşan gaz, son gözenekleri oluşturmak için doğrudan sıvı metali istila eder.

Ünlü döküm monografisi Hassas Hassas Dökümlerde Döküm Kusurunun Nedenleri ve Önlenmesi tipik deri altı reaktif gözenekleri doğrudan invaziv gözeneklilik ailesine sınıflandırır, Gazın nihai oluşturma davranışı istila mekanizmasına uygun olduğundan.

Bu makale, hassas döküme uygun, revize edilmiş bir sınıflandırma mantığı önermektedir.:

kusurları şu şekilde tanımlayın: gaz üretim yolları teorik araştırma için, ve kusurları şu şekilde tanımlayın: gaz istilası davranışları yerinde kalite kontrolü için.

Ara yüzeydeki deri altı gözenekleri özünde kimyasal olarak reaktiftir ancak desen oluşturmada istilacıdır,

hassas döküme özgü iki gözeneklilik türü arasındaki doğal korelasyonu ortaya çıkarır.

Ek olarak, Bol oksit kalıntılarına sahip, zayıf şekilde oksijeni giderilmiş erimiş çelik, daha yüksek kimyasal aktivite sergiler.

Oksit safsızlıkları yalnızca endojen reaktif gözenekleri çekirdeklendirmekle kalmaz, aynı zamanda metal-kabuk arayüzey reaksiyonlarını da hızlandırır., istilacı gözenekliliğin oluşma olasılığını dolaylı olarak arttırmak.

Mekanizmadaki temel fark

Reaktif gözeneklilik reaksiyona dayalı kusur. Gazlar kimyasal etkileşimle üretildiğinde oluşur, eriyiğin içinde veya metal-kalıp arayüzünde.

Tipik örnekler arasında karbon-oksijen reaksiyonları bulunur, hidrojen-oksijen reaksiyonları, veya erimiş metal ile düşük erime noktalı kabuk safsızlıkları arasındaki reaksiyonlar.

İstilacı gözeneklilik gaz girme kusuru.

Uçucu madde olduğunda ortaya çıkar, kalan nem, tamamlanmamış tükenmişlik ürünleri, veya kabuğun ayrışma gazları kalıp boşluğuna girer ve metal katılaştıkça sıkışıp kalır..

Pratik karşılaştırma

8. Bu Kusurlar Neden Özellikle Tehlikelidir?

Reaktif ve istilacı gözeneklilik kozmetik sorunlardan daha fazlasıdır. Parça işlenene veya hizmete sunulana kadar genellikle gizlendikleri için ciddi satış sonrası risk oluşturabilirler..

Ana riskler şunları içerir::

• azaltılmış basınç bütünlüğü
• daha düşük yorulma mukavemeti
• işleme sonrasında düşük yüzey kalitesi
• basınç taşıyan bileşenlerde sızıntı
• kaplamaya zayıf tepki, parlatma, veya kaplama
• görsel incelemeden kaçan gizli iç kusur kümeleri
• ikincil işlemlerden sonra ret

Yüksek değerli dökümlerde, yalnızca son işlemeden sonra görünür hale gelen bir gözenek, görünüşte kabul edilebilir bir dökümü hurdaya dönüştürebilir.

Hassas dökümde bu kusurların bu kadar sinir bozucu olmasının bir nedeni de budur..

9. Reaktif Gözeneklilik Nasıl Önlenir?

Reaktif gözeneklilik, kimyasal reaksiyonların erimiş metalin içinde veya çevresinde gaz üretmesine izin veren koşulların ortadan kaldırılmasıyla kontrol edilir..

Çünkü kusur reaksiyona dayalıdır, önlemeye odaklanılmalıdır eriyik kimyası, temizliği eritmek, kabuk uyumluluğu, ve termal disiplin.

Önemli olan, katılaşma sırasında sıkışabilecek bir gaz fazı oluşturmadan önce reaksiyonu durdurmaktır..

9.1 Eriyik deoksidasyonu ve rafine etme uygulamasını güçlendirin

Eksik deoksidasyon, reaksiyona bağlı gözeneklerin en yaygın öncüllerinden biridir.

Çözünmüş oksijen eriyik içinde kaldığında, gaz üretmek için karbon veya diğer aktif türlerle reaksiyona girebilir.

Disiplinli bir deoksidasyon uygulaması, eriyiğin oksijen potansiyelini düşürerek ve reaksiyon kabarcıklarının oluşumunu en aza indirerek bu riski azaltır..

Etkili kontrol şunları içerir::

• alaşım sistemi için doğru deoksidizatörün kullanılması,
• uygun zamanda deoksidanların eklenmesi,
• aşırı çalkalama olmadan yeterli karıştırmanın sağlanması,
• Gecikmiş veya kısmi tedaviden kaçınmak,
• dökmeden önce eriyiğin halihazırda oksit yüklü olmadığının doğrulanması.

Deoksidasyon sadece metalurjik bir adım değildir. Eriyiğin kalıba kimyasal olarak kontrollü bir durumda mı yoksa reaktif bir durumda mı girdiğini belirleyen bir stabilite adımıdır..

9.2 Eriyik temizliğini ve cüruf gidermeyi koruyun

Reaktif gözeneklilik genellikle cürufun varlığıyla bağlantılıdır, oksitler, ve metalik olmayan kapanımlar.

Bu malzemeler reaksiyon bölgeleri veya gaz oluşumu taşıyıcıları olarak hareket edebilir.

Eriyik kararsız oksitler veya artık cüruf içeriyorsa, döküm gözenekliliğe karşı çok daha savunmasız hale gelir.

Temiz bir erime gerektirir:

• kapsamlı cüruf sıyırma,
• dikkatli fırın uygulaması,
• ikincil oksidasyonun en aza indirilmesi,
• aşırı türbülansın önlenmesi,
• ve cürufu boşluğa sürüklemeyen uygun geçitleme.

Eriyik ne kadar temizse, Bir reaksiyon çekirdeğinin oluşup gözenek haline gelme şansı ne kadar düşük olursa.

9.3 Kabuk-metal uyumluluğunu iyileştirin

Seramik kabuk, erimiş alaşımla kimyasal olarak uyumlu olmalıdır..

Kabuk düşük erime noktalı yabancı maddeler içeriyorsa, kararsız bileşenler, veya reaktif kalıntılar, metal-kalıp arayüzü bir reaksiyon bölgesi haline gelir.

Bu özellikle hassas dökümde önemlidir çünkü kalıp yüzeyi doğrudan dökümde yeniden üretilir.

Önleme tedbirleri şunları içerir::

• kararlı kullanarak, yüksek kaliteli refrakter malzemeler,
• bağlayıcı kimyasının kontrol edilmesi,
• kabuk malzemelerindeki kirlenmenin önlenmesi,
• Kimyasal saldırıya dayanıklı yüz kaplamalarının seçilmesi,
• ve gerçek dökme sıcaklığı altında kabuk davranışının doğrulanması.

İyi uyumlu bir kabuk yalnızca eriyiği tutmakla kalmaz. Döküm arayüzünün kimyasal bütünlüğünü korur.

9.4 Artık karbonu ve uçucu ürünleri kabuktan çıkarın

Artık balmumu, bağlayıcı ayrışma ürünleri, ve karbonlu filmler arayüz reaksiyonlarını tetikleyebilir.

Dökmeden önce tamamen çıkarılmamışlarsa, kalıp boşluğunda gaz oluşturabilir veya yerel yüzey stabilitesini azaltabilirler.

Bu sorun genellikle metalin kalma süresinin daha uzun olduğu kapı bölgeleri veya köşeler gibi sıcak bölgelerde daha da artmaktadır..

Bu riski azaltmak için:

• tam tükenmeyi sağlamak,
• kabuğu organik kalıntıları giderecek kadar uzun süre ateşleyin,
• boşlukta karbon filmi kalmadığını doğrulayın,
• ve dökümden önce kabuğun tamamen stabilize olduğunu doğrulayın.

Mesele basit: kabuk hala reaktif malzeme içeriyorsa, oyuncu seçimi sorunu devralacak.

9.5 Yerel aşırı ısınmayı kontrol edin, özellikle kapının yakınında

Birçok reaktif gözenek geçit sisteminin yakınında kümelenir çünkü burası erimiş metalin ilk girdiği ve yerel termal maruziyetin en yüksek olduğu yerdir.

Giriş bölgesi yüksek sıcaklıkta çok uzun süre kalırsa, refrakter bozunmasını hızlandırabilir veya yerel kimyasal reaksiyonu teşvik edebilir.

Bu şu şekilde azaltılabilir::

• kapı geometrisinin iyileştirilmesi,
• çarpışma süresinin kısaltılması,
• dolum hızını dengelemek,
• Aşırı agresif dökme koşullarından kaçınmak,
• ve sistemin, kapının termal bir sıcak nokta haline gelmeyeceği şekilde tasarlanması.

İyi geçit tasarımı yalnızca akışla ilgili değildir. Aynı zamanda kimyasallara maruz kalma süresinin ve yoğunluğunun sınırlandırılmasıyla da ilgilidir..

9.6 Aşırı aşırı ısınmadan kaçının

Daha sıcak bir erime her zaman daha iyi bir erime anlamına gelmez.

Aşırı aşırı ısınma oksidasyonu yoğunlaştırabilir, refrakter etkileşimini hızlandırmak, ve reaksiyona bağlı gaz üretimi olasılığını artırmak.

Sıcaklık, tam dolumu sağlayacak kadar yüksek olmalıdır, ancak metalin kimyasal olarak çok uzun süre aşırı aktif kalmasını sağlayacak kadar yüksek değil.

Doğru termal pencere şunlara bağlıdır::

• alaşım tipi,
• bölüm kalınlığı,
• kalıp ön ısıtması,
• geçit töreni,
• ve istenilen yüzey kalitesi.

Reaktif gözenekliliğin önlenmesinde, sıcaklık bir kontrol değişkenidir, kuvvet çarpanı değil.

9.7 Proses izlenebilirliğini iyileştirin

Reaktif gözeneklilik genellikle belirli ısılara bağlı desenlerde görülür, operatörler, kabuk partileri, veya fırın koşulları.

Süreç iyi belgelenmemişse, kusurun izole edilmesi zorlaşır.

Yararlı izlenebilirlik öğeleri şunları içerir::

• erime sıcaklığı geçmişi,
• deoksidasyon zamanlaması,
• cüruf giderme kayıtları,
• mermi toplu ve ateşleme verileri,
• dökme sırası,
• ve kusur konum haritalaması.

Reaktif gözeneklilik tekrarlandığında, cevap genellikle zaten süreç kaydındadır.

10. İstilacı Gözeneklilik Nasıl Önlenir?

İlk etapta istenmeyen gazın kalıp boşluğunun dışında tutulmasıyla istilacı gözeneklilik önlenir.

Bu kusur genellikle kabukla ilgili olduğundan, refrakter, nem, veya tükenmişlik sorunları, kontrol stratejisi şunlara odaklanmalıdır: kuruluk, ateşleme kalitesi, kabuk stabilitesi, ve temiz kavite hazırlığı.

10.1 Tam mum giderme ve tükenmişlik sağlayın

Eksik tükenmişlik, invaziv gözenekliliğin en yaygın nedenlerinden biridir.

Herhangi bir kalıntı balmumu, bağlayıcı, veya kabukta kalan organik materyal, dökme sırasında ayrışabilir ve gazı doğrudan boşluğa bırakabilir.

Daha sonra metal katılaştıkça bu gaz sıkışabilir..

Bunu önlemek için:

• tamamen doğrulanmış bir mum giderme döngüsü kullanın,
• balmumu kalıntılarının tamamen giderildiğini doğrulayın,
• Tükenmişliğin kalma süresinin yeterince uzun olduğundan emin olun,
• ve dökmeden önce boşluğun karbonlaşmış kalıntılardan arınmış olduğunu doğrulayın.

Boş görünen bir kabuk mutlaka gerçekten temiz bir kabuk değildir.

10.2 Kabuk nemini ortadan kaldırın

Nem doğrudan bir gaz kaynağıdır. Kabukta az miktarda su bile, kaplama, veya yardımcı aletler erimiş metale maruz kaldığında buharlaşabilir.

Kabuk kuruması tamamlanmadığında veya kabuk hazırlama ile dökme arasında nem kontrol edilmediğinde istilacı gözeneklilik genellikle daha da kötüleşir.

En iyi uygulamalar şunları içerir::

• Her kaplama aşamasından sonra kabuğun tamamen kurutulması,
• kabukları kontrollü koşullarda depolamak,
• dökmeden önce uygun şekilde ön ısıtma,
• ve taşıma sırasında yoğuşmanın önlenmesi.

Kabuk sadece yüzeyde kuru olmamalıdır, ancak kalınlığı ve iç gözenek yapısı boyunca.

10.3 Kabuk malzemesi kalitesini artırın

Düşük kaliteli refrakter malzeme kararsız bileşenler içerebilir, düşük erime noktalı yabancı maddeler, veya döküm sırasında ayrışan kirlilik.

Bu malzemeler gaz açığa çıkarabilir, yüzey kusurları oluşturmak, veya boşluk ortamını istikrarsızlaştırın.

Daha güçlü bir kabuk sistemi gerektirir:

• stabil refrakter seçimi,
• kontrollü parçacık boyutu dağılımı,
• temiz bağlayıcı sistemler,
• ve tutarlı kabuk oluşturma prosedürleri.

Yüksek kaliteli kabuk malzemeleri gaz salınımı riskini azaltır ve aynı zamanda dökümün yüzey bütünlüğünü artırır.

10.4 Mermiyi doğru sıcaklık ve sürede ateşleyin

Mermi ateşlemesi yalnızca güç geliştirme adımı değildir. Aynı zamanda bir gaz kontrol adımıdır.

Uygun ateşleme artık uçucu maddeyi ortadan kaldırır, kabuk yapısını stabilize eder, ve dökme sırasında kalıbın kendisinin gaz kaynağı haline gelme riskini azaltır.

Önleme şunlara bağlıdır::

• yeterli ateşleme sıcaklığı,
• yeterli ıslatma süresi,
• dökümden önce uygun kabuk soğutması,
• ve yetersiz pişirilmiş veya kısmen sinterlenmiş kalıplardan kaçınılması.

Kabuk tam olarak stabilize edilmemişse, hala bir gaz kaynağı gibi davranabilir.

10.5 Erimiş metalin termal etkisini kontrol edin

Kalıp boşluğu çok uzun süre yerel aşırı ısınmaya maruz kalırsa, kabuk bileşenleri ayrışmaya veya gaz salmaya başlayabilir.

Bu özellikle kapıların yakınında önemlidir, kalın bölümler, ve metal çarpma bölgeleri.

Yararlı kontroller şunları içerir::

• metal akışının daha düzgün olması için geçişin ayarlanması,
• gereksiz termal konsantrasyonun azaltılması,
• bir kalıp bölgesinde aşırı uzun süre kalmaktan kaçınmak,
• ve boşluk doldurma gereklilikleri ile dökme hızının dengelenmesi.

Amaç, kalıbı bir gaz jeneratörüne dönüştürmeden metalin boşluğu doldurmasını sağlamaktır..

10.6 Yardımcı malzemelerden kaynaklanan kirlenmeyi en aza indirin

Kalıp sistemi mümkün olan tek gaz kaynağı değildir.

Yardımcı malzemeler, aletler, taşıma demirbaşları, ve transfer ekipmanlarının tümü prosese nem veya uçucu kirlilik taşıyabilir.

Bunlar düzgün şekilde kurutulmazsa veya temizlenmezse, kusurlu bir kabukla aynı şekilde istilacı gözenekliliğe katkıda bulunabilirler.

Kontrol önlemleri şunları içermelidir::

• yardımcı aletleri kullanmadan önce kurutmak,
• Yağlayıcılardan veya temizlik maddelerinden kaynaklanan kirlenmenin önlenmesi,
• taşıma ekipmanlarını temiz tutmak,
• ve dökmeden önce nemli ortamlara maruz kalmaktan kaçınmak.

Hassas dökümde küçük nem kaynakları bile önemli olabilir.

10.7 Kabukla ilgili sorunları erkenden yakalamak için incelemeyi kullanın

Hazırlama süreci dikkatli bir şekilde izlenirse kabukla ilgili gözeneklilik genellikle tahmin edilebilir.

Çatlama, zayıf kabuk bölgeleri, kararmış alanlar, tamamlanmamış tükenmişlik, veya olağandışı yüzey kalıntıları, döküm dökülmeden önce bir soruna işaret edebilir.

Pratik bir denetim rutini şunları kontrol etmelidir::

• ateşlemeden sonra mermi görünümü,
• boşluk temizliği,
• nem durumu,
• yerel kabuk kuvveti,
• ve partiden partiye tutarlılık.

Kabuk kusuru ne kadar erken bulunursa, düzeltmek daha ucuz.

10.8 Kabuk süreci parametrelerini standartlaştırın

Kabuk hazırlığı partiden partiye değiştiğinde sıklıkla istilacı gözeneklilik ortaya çıkar. Standardizasyon bu değişkenliği azaltır ve tekrarlanabilirliği artırır.

Standardizasyon kapsamalıdır:

• bulamaç viskozitesi,
• daldırma aralıkları,
• sıva dizisi,
• kuruma süresi,
• mum alma döngüsü,
• ateşleme programı,
• ve dökme öncesi taşıma koşulları.

Disiplin üzerine kurulu bir mermi sisteminin gaz kaynağına dönüşme olasılığı çok daha azdır.

11. Çözüm

Reaktif gözeneklilik ve istilacı gözeneklilik, kusurlu hassas dökümlerde baskın olan, iç içe geçmiş ancak temelde farklı iki gözeneklilik kusurudur..

Reaktif gözeneklilik, erimiş metal arasındaki kimyasal reaksiyonlardan elde edilir., alaşım elemanları, oksit cürufu ve seramik kabuklar, Üretim konumlarına bağlı olarak deri altı arayüzey gözenekleri ve endojen hücresel gözenekler olarak alt bölümlere ayrılmıştır..

İstilacı gözeneklilik, tamamen sinterlenmemiş veya düşük kaliteli seramik kabuklardan fiziksel olarak salınan gazın erimiş metali istila etmesiyle oluşan boşluk kusurlarını ifade eder..

Gözeneklilikle ilgili ret oranlarını azaltmak için, Dökümhaneler kusur türlerini morfolojik özellikler ve dağıtım kuralları aracılığıyla ayırt etmelidir,

ve erimiş metal eritme işlemini kapsayan birleşik kontrol stratejilerinin uygulanması, kabuk imalatı, sinterleme spesifikasyonu ve dökme parametre optimizasyonu.

Reaktif gözeneklilik ile istilacı gözeneklilik arasındaki korelasyonun ve temel farklılıkların açıklığa kavuşturulması, yalnızca teknisyenlerin günlük hata analizindeki yanlış kararları ortadan kaldırmasına yardımcı olmakla kalmaz, aynı zamanda modern hassas döküm kalite kontrol sistemlerini geliştirmek için standartlaştırılmış bir teorik temel sağlar..

İsimlendirme

1. Derialtı Gözenekliliği: Döküm yüzeylerinin 1-3 mm altına dağılmış bir reaktif gözeneklilik dalı, hassas döküm çelik bileşenlere özel
2. Sıcak Kabuk Dökme: Önceden sinterlenmiş yüksek sıcaklıkta seramik kalıpların kullanıldığı hassas döküm için standart endüstriyel dökme modu
3. Oksit Çekirdeklenme Çekirdeği: Reaktif kabarcık oluşumu için bağlantı noktaları sağlayan oksit cürufu kalıntıları
4. Kızgın Isı Dökme: Gerçek erimiş metal sıcaklığı ile alaşım sıvılaşma sıcaklığı arasındaki sıcaklık farkı