インベストメント鋳造における現在のシェル製造プロセスの改善

公開時間： 06 / 18 2021 著者：サイト編集者訪問：12187

1出産することの決定

接種量は、一般的に製品の金属組織構造に従って決定されます。考慮すべき金属組織構造には、主にグラファイトの形状と長さ、セメンタイトの有無、パーライトの含有量が含まれます。緑砂は、すべての砂型の中で最も冷却速度が速い砂型です。含水率は一般的に約3.0％で、4.0％に達するものもあります。したがって、生砂からねずみ鋳鉄部品を製造すると、薄肉部品にセメンタイトが発生する可能性が高く、その他の条件は変わりません。このような状況下では、これが出産する量を判断するための最も重要な基礎になります。当社はそのような問題に直面しています。異なる製品の同じ生鉄液と同じ接種剤の量は0.15％から0.9％の範囲で大きく異なり、0.9％の接種量の製品の薄壁部分は依然としてセメンタイトが頻繁に発生します。部品の形状が大きく異なっていても、このような大きなずれは無理です。そのため、現地調査を実施しました。

各タイプの製品13の注入重量は、製品37よりXNUMXkg少なくなっています。したがって、同量の溶銑の注入時間はXNUMX倍以上にする必要があります。各タイプの溶銑の注入重量は変更できません。接種剤に関係なく、XNUMX分以内に低下を防ぐことは不可能です。問題は、生成される鉄の量にあります。パックごとに生成される鉄の量を減らし、さらにXNUMXつの鉄を生成すると、接種量の減少を回避できます。または、接種を元に戻す場合、つまり、フローの接種量を増やす場合、この問題も解決できます。

タッピングと巻き上げプラットフォームは同じクレーンであるため、タッピング方法を変更すると、必然的に生産とロジスティクスに大きな影響を与えるため、フローの接種を増やす方法を選択しました。さまざまな情報によると、ねずみ鋳鉄の接種率は、良好な接種を確保するために一般的に約0.2％です。フローによる接種率の向上を図りました。

フローによる接種量を増やした後、鉄トラフに追加される接種物の量は大幅に減少します。したがって、フローによる接種は、接種の減少を解決するための最良の方法です。ただし、フローの接種量が多すぎて、接種剤が完全に溶解しない場合があります。したがって、最終的に、鉄トラフに0.3％+フローに0.18％の方法を選択しました。緑砂と比較して、ねずみ鋳鉄部分に対する樹脂砂の萎縮効果ははるかに小さく、白い口の可能性ははるかに少ないです。したがって、接種能力の決定は、主にグラファイトの形状と長さ、およびパーライトの含有量を考慮する必要があります。

2白光について

私たちの製品には白い口がよく現れます。白い口は製品の加工性能に大きな影響を与えます。それらをどのように防止し、排除するかは、常に私たちの日常業務の焦点でした。白い口には多くの理由があります。ここでは、成形品自体の形状や鋳物砂の含水率の影響を無視し、溶銑と接種の側面についてのみ調査を行います。

2.1溶銑品質の影響

元の鉄の液体の口が真っ白な場合、製品の口は真っ白になります。これはよく知られています。生の鉄の白い口の深さは、銑鉄の白い口の遺伝、追加されたスクラップの量、およびw（S）のレベルに関連しています。製造工程には一定期間がありました。銑鉄が不足しているため、ダクタイル鋳鉄のみを使用してねずみ鋳鉄を製造することができました。そのw（Si）含有量は非常に低かった。独自の接種方法を採用し、白くて深みのある製品でした。白口をなくすために出産する方法を使用することしかできません。

鉄くずを多用することも製品の増加につながります。インキュベーションに対するSの影響は比較的明確であり、0.05％から0.1％の範囲のw（S）はインキュベーションに適しています。もちろん、白口を減らすのにも役立ちます。 w（S）が低い場合は、硫化鉄濃縮法を使用して補足できますが、w（S）が0.05％未満の場合は、問題があるはずですか？私の会社は長い間0.02％〜0.04％w（S）の製品を持っていました。不妊の問題はありません。分析では、これは当社が使用している接種剤に関連している可能性があると考えています。

当社が使用しているSiBaCa接種剤は、高w（S）鉄液と低w（S）鉄液に優れた接種効果があります。ただし、良好なインキュベーションを確保するには、w（S）含有量を高くすることをお勧めします。 2.2接種の影響白口を除去する強力な能力を持つ既存の接種剤には、主にSr、RE、Caおよびその他の元素を含む接種剤が含まれます。一般に、三角形のテストピースが15〜20分以内に白い口に表示されないようにすることができます。製品には十分です。しかし、接種剤がどんなに強くても腐敗の問題があるので、白口を防ぐ秘訣は接種後できるだけ早く溶鉄を注ぐ方法であり、流れで接種を強化することが間違いなく最善の方法です。

私たちの経験では、接種量が約0.15％である限り、ほとんどの製品で、白口の問題は基本的に解決できます。

3接種剤について

市場にはさまざまな種類の接種材料が販売されているため、価格が高く、自分に適した接種材料を選択する必要があります。

3.1 75SiFe

75 SiFeは最も一般的に使用される接種材料であり、その中でAlとCaが接種効果に重要な役割を果たします。しかし、75 SiFeで育てられた溶銑は急速に崩壊するため、大規模生産や組立ラインの鋳造炉生産には一般的に適していません。 A型黒鉛の形成を効果的に促進し、薄壁でのホワイトホールの発生を防ぐために、75 SiFeの添加を増やす必要があり、1.0％に達することもありますが、1.0％の添加はコストを増やすだけでなく、また、鋳物の収縮気孔率を引き起こします。したがって、最初の接種剤としてはお勧めできません。

3.2Sr接種剤を含む

Sr含有接種剤は、白口を除去する強力な能力を持っており、薄肉鋳物のグラファイトの形状と分布を改善するのに有益であるため、異なる厚さの組織の違いは小さく、理論的にも効果があります収縮防止の[1]。 AlとCaの接種効果はSrのそれとは正反対であるため、Sr含有接種剤はアルミニウムw（Al）とw（Ca）の量に高い要件があります。一般に、w（Al）≤0.1％、w（ Ca）≤0.3％が必要です。このような量のw（Al）とw（Ca）を実現するには、SiFeを精製する必要があります。これにより、Srを含む接種材料の製造コストが必然的に高くなるため、Srを含む接種材料は75SiFeのほぼ75倍の高価になります。ただし、Srを含む接種剤の添加量は75SiFeの約XNUMX分のXNUMXであるため、全体としてXNUMXSiFeに比べて接種効果が向上し、経済的に費用効果が高い。

Srを含む接種剤が製品の収縮の問題を解決できるという情報がありますが、当社の生産慣行はそうではないことを証明しています。弊社製の冷凍コンプレッサー部品は、製品の厚い部分に時折収縮や気孔があります。注入システムを変更して製品の供給を増やし、注入温度を下げて製品の液体収縮を減らすように試みましたが、効果は明らかではありません。 Srを含む接種剤を試してみてください。添加量は鉄トラフの0.25％+流量の0.15％、製品のグラファイトグレードはグレード5で、薄肉部分に白い口はありませんが、収縮はあります。解剖の厚い部分と大きな部分で。製品中の共晶クラスターの数は約200個/ mm2であり、実際には約500個/ mm2未満のSiBaCaであり、Srを含む接種剤に問題がないことを示しています。同時に、その効果を示しています。収縮を解決するためのSrを含む接種剤の割合は比較的限られており、多すぎるとは予想されていません。高い。

3.3Baを含む接種剤

Ba含有接種剤の最も重要な役割は、接種と腐敗を遅らせることであり、黒鉛化を促進する強力な能力を持っています。これにより、薄肉鋳物の黒鉛の形状と分布を改善し、厚肉間の硬度差を減らすことができます。と薄い部品。 w（Ba）が20％〜30％のSiBa接種剤は、鋳鉄の白口傾向を大幅に低減し、接種効果を維持する時間を約30分に延長することができます。特に大きな鋳物に適していますが、小さな部品に使用すると製品が発生する可能性があります。パーライトの量が不足しています。現在、2％から3％の範囲のw（Ba）を含むBaを含むより広く使用されている接種剤、添加量は約0.3％、鉄液は基本的に20分以内に腐敗せず、その価格はそれ以上です1,000SiFeより75元以上高い。 75SiFeの約XNUMX分のXNUMXは、広く宣伝する価値のある接種材料です。

3.4希土類化合物接種剤

希土類接種剤は一般的に単独で使用されません。それらはしばしばBaおよびCaと組み合わされて、希土類-Ba-Ca接種剤を合成します。 Ba含有接種剤の利点を保持することに基づいて、それはより強い脱酸能力を有し、そして高ｗ（Ｓ）溶融鉄に対して特に効果的である。ただし、この接種剤の量が多すぎないようにしてください。多すぎると、製品中のw（RE残留物）の量が多すぎて、結晶化中に鋳鉄が過度に冷却され、セメンタイト構造が現れる可能性があります。投与量は使用中に厳密に管理する必要があり、最大投与量は0.4％を超えてはなりません。希土類接種材料の価格はそれほど高くなく、Ba含有接種剤よりわずかに高いだけであり、選択する価値のある接種剤です。

4購入した接種材料の品質を管理する方法

接種材料の品質は製造プロセス中に変動し、サプライヤーはしばしば私たちに良い品質の製品と悪い品質の製品を混ぜ合わせます。では、購入した接種材料の品質をどのように管理する必要があるのでしょうか。

4.1化学試験

接種剤中のSi、Al、Ca、Ba、希土類などの質量分率を検出することにより、接種剤が適格であるかどうかを事前に判断することは可能ですが、これらの元素の検出はより複雑で時間がかかります。一般的に、ファウンドリにはこの機能がないため、次の方法がより実用的です。

4.2目視検査

バッグを開けて、接種剤の色が正常かどうかを確認しますか？黒スラグが多すぎませんか？粒子サイズの要件を満たしていない粒子が多すぎたり、粗すぎたり細すぎたりしていませんか？これらの問題は最も頻繁に発生するため、購入するたびに検査のためにバッグを開ける必要があります。当社はかつて接種材料のバッチを購入し、化学検出要素が認定された後にそれらを使用しました。その結果、20基以上の炉で白口と黒鉛の異常が発生しました。検査の結果、接種剤に黒色の残留物が多すぎて、接種物の色が暗かったことがわかりました。

4.3オンサイトトライアル

接種材料の各バッチが工場に到着した後、上記の検査が認定された後、現場で3〜5個の炉も試してみます。製品の黒鉛、白口、パーライト、その他の組織の金属組織分析により、通常の製品と比較し、異常がすぐにあることを確認します。非アクティブ化により、バッチ製品のスクラップを回避できます。

4.4サプライヤーの選択

サプライヤーを選ぶときは、品質がより確実になるように、一般的に規模が大きく、ある程度の信頼性のあるサプライヤーを選びます。一部のサプライヤーは、独自の製錬炉を持っておらず、製品の化学検査方法も持っていません。彼らは、細断するために他の人から大量の原材料を購入するだけです。このようなサプライヤーは、品質保証機能が弱いです。

5妊娠不良または過剰摂取の害

接種が不十分だと、異常なグラファイト、薄肉部分の白い口、および低い機械的特性につながります。過剰な接種は、粗いグラファイト、不十分なパーライト、および低い機械的特性を引き起こします。過剰な接種は、技術的な試験生産の過程で一般的に発生しやすいですが、通常の生産条件下では一般的に発生しません。 2006年、当社は75SiFe接種剤をSiBa接種剤に交換しました。プロセステスト中に接種材料は1.0％から0.6％に減少しましたが、顧客は、接種材料が減少するまで、製品の厚い部分と厚い部分が処理後も厚いグラファイトを示していると報告しました。製品は0.4％まで正常に戻りません。これは、接種量の過不足が接種材料ごとに異なることを示しています。

通常の製造条件では接種不良は発生しませんが、設備に問題がある場合、特に組立ラインの製造工程では、溶銑を注入炉で注入する工程では接種不良が多いことがあります。設備が故障した場合でも、着想されたものの、注湯炉に流されていない溶銑が残っているためです。故障時間の延長に伴い、これらの溶鉄は接種により妊娠不良を引き起こします。溶銑の量が多すぎない場合は、通常、下取鍋の溶銑に接種材料を追加して再接種する方法を採用しています。また、溶銑の量が多すぎると、鋳造炉内の溶銑は処理のために炉に戻すことしかできません。

6接種材料の保管と乾燥

接種剤は乾燥した換気の良い場所に置き、回収した接種物は使用前に乾燥させる必要があります。毎年1月から2月までは南部の梅雨です。空気の換気が多いほど、空気の湿度は高くなります。したがって、今シーズンに接種剤を使用するときは、より注意する必要があります。鉄タッピングタンクまたはトランスファーバッグに追加された接種剤は、乾燥させる必要はありません。アイロンをかける数分前に、接種剤をアイロンタッピングタンクまたはトランスファーバッグに入れ、余熱を使用して接種物を乾燥させます。特別な注意が払われています。接種剤をトランスファーバッグに早く加えないでください。接種剤が酸化したり、バッグの底に付着したりして、接種効果に影響を与える可能性があります。フロー接種装置と注湯機を組み合わせて、フロー接種剤を注湯機のストーブに置き、毎日XNUMX〜XNUMX時間自然乾燥させた後、フロー接種装置に加えることができます。通常、特別な乾燥は必要ありません。一部の工場では、圧縮空気を使用してフロー接種材料を駆動しているため、圧縮空気の乾燥に注意する必要があります。そうしないと、圧縮空気の水分が接種に影響を与える可能性があります。

7つの結論

ねずみ鋳鉄の接種は、製品の品質に重要な役割を果たします。したがって、接種材料の種類を慎重に選択し、使用方法に特別な注意を払う必要があります。接種効果を高め、接種剤の量を減らし、製品の品質を安定させるために、接種は可能な限り配置する必要があります。

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