Cơ chế và ngăn ngừa lỗ kim dưới bề mặt trong vật đúc van điều khiển bằng thép không gỉ

Trong sản xuất Đúc van điều khiển bằng thép không gỉ , Lỗ kim dưới bề mặt đại diện cho một khiếm khuyết đặc biệt nguy hiểm. Không giống như độ xốp bề mặt, những khoảng trống nhỏ này bị giữ lại chỉ từ 1 mm đến 3 mm bên dưới lớp vỏ đúc và thường không nhìn thấy được cho đến giai đoạn phun bi hoặc gia công. Những khiếm khuyết này không chỉ dẫn đến tỷ lệ phế liệu đáng kể và lãng phí thời gian gia công mà còn ảnh hưởng đến tính toàn vẹn chịu áp của thân van.

Cơ chế hình thành các lỗ kim dưới bề mặt

Việc tạo ra Lỗ kim dưới bề mặt là một quá trình hóa lý phức tạp liên quan đến sự hình thành và tích tụ khí tại bề mặt tiếp xúc giữa kim loại nóng chảy và thành khuôn.

1. Phản ứng oxi hóa khử và giải phóng khí Trong quá trình nấu chảy thép không gỉ, một lượng nhất định oxy và Hydro chắc chắn bị hòa tan trong sự tan chảy. Khi đổ kim loại nóng chảy ở nhiệt độ cao vào khuôn, các nguyên tố vi lượng như carbon trong kim loại sẽ phản ứng với độ ẩm còn sót lại, chất kết dính hoặc oxit trên bề mặt khuôn, tạo ra cacbon monoxit khí.

2. Lượng mưa hydro và nitơ Thép không gỉ có độ hòa tan cao đối với khí ở trạng thái lỏng. Khi kim loại nguội đi và đông cứng từ thành khuôn vào trong, độ hòa tan của các khí này giảm mạnh. Nếu Hydro hoặc Nitơ không thể thoát ra khỏi bề mặt kim loại lỏng kịp thời, chúng bị "mắc kẹt" ở mặt trước đông đặc, tạo thành các lỗ kim nhỏ, hình kim hoặc hình cầu ngay dưới bề mặt.

3. Sự phát triển khí từ vật liệu khuôn cho Đúc van điều khiển bằng thép không gỉ được sản xuất thông qua đúc đầu tư, nếu Vỏ đầu tư không được nung kỹ, chất hữu cơ còn sót lại hoặc hơi ẩm sẽ bay hơi ngay khi tiếp xúc với thép nóng chảy. Điều này tạo ra áp suất ngược đẩy khí vào lớp vỏ kim loại đã đông cứng một phần.

Các yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến sự hình thành lỗ kim

1. Thực hành nấu chảy và kiểm soát nguyên liệu thô Độ khô của nguyên liệu thô có liên quan trực tiếp đến hàm lượng khí ban đầu. Vật liệu tích điện ẩm, phế liệu rỉ sét hoặc phụ gia có dầu làm tăng đáng kể Hydro mức độ trong sự tan chảy. Hơn nữa, thời gian hoặc liều lượng chất khử oxy không thích hợp có thể khiến kim loại nóng chảy bị ăn mòn quá mức. oxy cấp độ.

2. Nhiệt độ rót Cao quá mức Nhiệt độ đổ tăng cường phản ứng bề mặt giữa kim loại và khuôn, làm tăng thể tích khí. Ngược lại, nhiệt độ quá thấp sẽ làm tăng độ nhớt của kim loại, khiến các bọt khí hiện có khó vượt qua lực cản và nổi lên bề mặt trước khi quá trình đông đặc xảy ra.

3. Độ thấm của vỏ các Tính thấm của vỏ khuôn là yếu tố quyết định khí có thoát ra được hay không. Nếu lớp vỏ quá dày đặc hoặc tỷ lệ bột chịu lửa trong hỗn hợp không chính xác, khí sinh ra ở bề mặt phân cách không có đường thoát ra ngoài và bị ép vào bên trong vật đúc.

Các biện pháp phòng ngừa có mục tiêu

Để đảm bảo chất lượng bề mặt của Đúc van điều khiển bằng thép không gỉ , một hệ thống kiểm soát quy trình nghiêm ngặt phải được thiết lập trên nhiều khía cạnh:

1. Kiểm soát khí quyển và khử oxy nghiêm ngặt Vật liệu sạc làm nóng trước: Tất cả các phế liệu và hợp kim thép không gỉ phải được sấy khô để loại bỏ độ ẩm, dầu và rỉ sét. Khử khí chân không: Nếu có thể, nhà sản xuất nên sử dụng phương pháp nấu chảy cảm ứng chân không (VIM) để giảm thiểu Hydro và Nitơ nội dung. Khử oxy phức tạp: Sử dụng các chất khử oxy hợp chất như Nhôm hoặc Canxi-Silicon để đảm bảo chất tan chảy được khử oxy hoàn toàn trước khi đổ.

2. Tối ưu hóa quá trình bắn và thông hơi vỏ Bắn triệt để: Tăng nhiệt độ và thời gian nung vỏ (thường từ 900°C đến 1100°C) để đảm bảo các chất kết dính hữu cơ được cacbon hóa và loại bỏ hoàn toàn. Kênh thông gió: Thiết kế các lỗ thông hơi cụ thể hoặc sử dụng vật liệu lót có độ thấm cao ở những khu vực dễ có lỗ kim, chẳng hạn như mặt bích thân van.

3. Thông số đổ chính xác Đổ nhiệt độ không đổi: Đặt mức tối ưu Nhiệt độ đổ phạm vi dựa trên độ dày thành của vật đúc van để giảm nhiễu loạn trong quá trình đổ đầy khuôn. Đổ nhanh: Không làm hỏng vỏ khuôn, tăng nhẹ tốc độ rót sẽ sử dụng áp suất tĩnh của kim loại để ngăn chặn sự xâm nhập của khí.

4. Sử dụng Bộ ổn định giao diện Việc thêm chất ổn định thích hợp vào lớp chính của lớp phủ khuôn có thể ức chế hiệu quả phản ứng hóa học giữa kim loại nóng chảy và vỏ, làm giảm các tác nhân gây ra Lỗ kim dưới bề mặt .

Kiểm tra chất lượng và cải tiến liên tục

Kiểm tra trực quan tiêu chuẩn thường không hiệu quả đối với Lỗ kim dưới bề mặt . Các xưởng đúc nên thực hiện Kiểm tra hạt từ tính (MT) hoặc high-sensitivity Kiểm tra chụp ảnh phóng xạ (RT) . Bằng cách phân tích các mô hình phân bổ lỗi theo thời gian, nhà sản xuất có thể tinh chỉnh Thiết kế hệ thống cổng , đây là cách bền vững duy nhất để tăng năng suất đúc van bằng thép không gỉ chất lượng cao.