バルブ鋳造の一般的な欠陥の分析と改善

公開時間： 07 / 21 2021 著者：サイト編集者訪問：13568

1.ストーマ
これは、金属の凝固プロセス中に逃げなかったガスによって形成された小さな空洞です。内壁は滑らかでガスを含み、超音波に対する反射率が高いですが、基本的に球形または楕円形であるため、反射波の振幅に影響を与える点状の欠陥です。鋼塊の細孔は、鍛造または圧延後に平坦化されて領域欠陥になります。これは、超音波試験で見つけるのに役立ちます。

2.収縮と多孔性

鋳物や鋼塊を冷却して固化させると、体積が収縮し、最終的に固化した部分は液体金属で補うことができないため、中空の欠陥を形成します。大きくて集中したボイドは収縮空洞と呼ばれ、小さくて散在したボイドは多孔性と呼ばれます。それらは通常、鋼塊または鋳物の中心の最終的な固化部分にあります。内壁は粗く、多くの不純物と小さな細孔に囲まれています。熱膨張収縮の法則により収縮穴は避けられませんが、加工方法によって形状、大きさ、位置が異なります。それらが鋳造物またはインゴット本体にまで及ぶと、それらは欠陥になります。ビレット鍛造中に鋼塊が収縮キャビティから切り離されて鍛造に持ち込まれなかった場合、それは残留収縮キャビティ（収縮キャビティ残留物、残留収縮チューブ）になります。

3.スラグ含有

製錬工程では、炉体のスラグや耐火物が剥がれて液体金属に入り、注湯時に鋳物や鋼塊に巻き込まれ、スラグ介在物の欠陥が生じます。スラグ介在物は通常、単独では存在せず、密度が高いか、さまざまな深さに分散していることがよくあります。それらは体積欠陥に似ていますが、多くの場合、ある程度の直線性があります。 4.インクルージョン

製錬プロセス中の反応生成物（酸化物、硫化物など）-非金属介在物、または金属部品の添加剤の一部は完全に溶融せず、高密度、高密度などの金属介在物を形成するために残ります。融点成分-タングステン、Moなど。

5.分離

鋳物や鋼塊の偏析とは、主に、不均一な組成分布のために製錬プロセスまたは金属溶融プロセス中に形成される組成偏析を指します。分離領域の機械的性質が金属マトリックス全体の機械的性質と異なり、その差が許容基準を超えているスコープに欠陥が生じます。

6.ひび割れをキャストする

鋳造品の亀裂は、主に、冷却および凝固中の金属の収縮応力が材料の極限強度を超えることによって引き起こされます。これは、鋳造の形状設計と鋳造プロセスに関連しており、金属材料に含まれる不純物の含有量が高いために発生する亀裂にも敏感です。関連する特性（たとえば、硫黄含有量が高い場合の高温脆性、リン含有量が高い場合の低温脆性など）。鋼塊にも軸方向の粒界割れが発生します。後続のビレット鍛造で鍛造できない場合は、鍛造品に残り、鍛造品の内部亀裂になります。

7.コールドコンパートメント

これは鋳造物に特有の層状欠陥であり、主に鋳造物の鋳造プロセス設計に関連しています。これは、液体金属を注ぐときに、はね、タンブリング、注ぐ中断、またはXNUMX本のストランド（または異なる方向からの複数のストランド）によって引き起こされます。）液体金属表面の冷却によって形成された半固体膜が鋳造体に残り、ダイアフラムのような領域欠陥を形成するため、金属の流れが満たされるなどの理由があります。

8.肌をひっくり返します

これは、製鋼中に取鍋からインゴット型に鋼塊が注がれるときです。注入の中断と一時停止により、空気中に注入された液体金属の表面は急速に冷却されて酸化膜を形成します。注ぐのが続くと、新しく注がれた液体金属がそれを取り除きます。鋼塊本体を突き破って変形することにより形成される層間剥離（面積）欠陥は、その後の鋼塊のビレット鍛造で鍛造することによって除去することはできません。

9.異方性

鋳物や鋼塊を冷却して固化すると、表面から中心までの冷却速度が異なるため、異なる結晶構造が形成されます。これは、機械的特性の異方性に現れ、音響特性の異方性にもつながります。つまり、中心から中心へ。表面の音速と音の減衰は異なります。この異方性の存在は、鋳造物の超音波試験中の欠陥のサイズと位置に悪影響を及ぼします。

3.改善策

（1）溶解装置は、溶鉄の組成を保証する能力が低く、砂混合装置の安定性が悪い。溶銑の組成は、コークス、炉の種類、風量、原料の状態など、多くの要因によって制限されます。樹脂砂は、温度、樹脂、酸の添加などの要因の影響を受けます。例えば、砂は再生・冷却床を通過しないことが多いため、砂の温度が非常に高くなり、砂型の強度に深刻な影響を及ぼし、鋳物に深刻な砂の膨張を引き起こし、鋳物の収縮と多孔性。

　　（2）キャビティ内の緩い砂と、注入プロセス中の溶鉄の衝撃は、ブリスターと砂含有欠陥を直接引き起こします。

　　（3）溶解装置内の溶銑には常にスラグが発生します。注湯中、溶銑中の固液スラグは溶銑と一緒に空洞に入り、スラグ穴を形成します。

（4）製造工程では、溶鉄の窒素含有量は温度の上昇とともに増加し、炭素当量の増加とともに減少します。窒素と水素が一緒になると、主要な細孔である細孔が形成されやすくなります。ソース。

　　（5）金型底板の剛性が低く、モデリング前に配置した場合、砂型のパーティング面が不均一になります。金型を閉じると、上下のパーティング面の隙間が大きくなり、パーティング面のサイズや形状が悪くなります。

　　（6）2.2mのバルブ本体の足元の砂コアは、注入プロセス中に下向きにドリフトします。これは、足元の壁の厚さが不均一になる主な原因です。　　

　　バルブ鋳造不良の原因に応じて、主に以下の点から改善策を講じてきました。

　　（1）溶鉄の炭素当量を適切に増加させ、黒鉛化膨張を利用して材料の自己供給能力を高めます。

　　（2）箱を精練する際に、鋳物砂の緻密性を確保し、砂型の強度を向上させ、鋳物の自給能力を高めます。

　　（3）金型を閉じる前に、キャビティ内の緩い砂を吹き飛ばし、キャビティを注意深くチェックします。

　　（4）現場注入後、未注入のバルブ本体の砂型を残し、緩い砂が入らないようにスプルーカップとベントをしっかりと覆ってください。

（5）注ぐ前に溶銑の表面の固形スラグを洗浄します。溶銑の初期注入温度を上げて、溶銑が二次酸化スラグを生成する傾向を減らす。ライニングの回数を減らすために、炉を開いた後の初期段階でバルブキャスティングを注ぐように調整してください。使用後に大量の薄いスラグが生成されます。 610mm（24in）Fボディバルブ用、クロスランナーオーバーラップ用、注湯時の他のパラメーターと組み合わせ、入口と出口にフィルタースクリーンを設置し、複数のラップファイバーをろ過しますネットを一体型に改良ゲートシステムのスラグ保持効果を向上させるため。

（6）可能な限り、炭素鋼、通常のねずみ鋳鉄またはダクタイル鋳鉄を原料として使用します。溶銑中のCrやMnなどの合金元素の含有量を減らして、溶銑のガス含有量を減らします。下のコアの前にすべての砂のコアをペイントします。砂の芯が湿気を吸収するのを防ぐために、限られた時間内に保管する必要があります。雨の日や湿度の高い季節には、砂から発生するガスの量を減らすためにコアを設定する前に、ブロートーチを使用してキャビティと砂のコアの表面を焼くのが最善です。溶銑の自己消耗を促進し、スラグの発生を減らすために、高温注入小型バルブを使用してください。

（7）1067mm（42in）Fのボディバルブを注ぐときは、固定サンドミキサーの前の同じ底板を上下に叩く必要があり、底板に破片があってはなりません。変動を減らすために他の場所に置くことは許可されていません。変動の原因：底板が変形するのを防ぐために、砂型と底板を一緒に持ち上げることは禁止されています。

　　（8）2.2nを注入する場合は、バルブ本体を注入する際に、足のサンドコアのコアに適量のレジンサンドを置き、できるだけ早く成形してください。　　　　

　　上記の改善策を講じた後、年間で合計2413.78トンのバルブが生産され、内部廃棄物率は1.15％、外部廃棄物率は1.73％、総合廃棄物率は2.88％でした。改善前後のバルブ鋳物のスクラップ率と比較して、内部スクラップ率は2.39％、外部スクラップ率は2.85％、総合スクラップ率は5.24％減少しました。効果は大きいです。

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