Nguyên nhân và biện pháp phòng ngừa khuyết tật mắt xỉ trong sản xuất chi tiết gang bằng phương pháp đúc cát ướt
Nguyên nhân gây ra khuyết tật mắt xỉ trong quá trình sản xuất các bộ phận bằng gang bằng phương pháp đúc cát ướt chủ yếu là do:
I. Nguyên liệu thô
Chất lượng của gang
Hàm lượng tạp chất: Hàm lượng tạp chất cao như lưu huỳnh và phốt pho trong gang sẽ làm giảm tính lưu động của sắt nóng chảy, gây khó khăn cho việc thải tạp chất và khí trong sắt nóng chảy, làm tăng sản xuất xỉ và do đó dẫn đến khiếm khuyết về mắt xỉ.
Nguyên tố vi lượng: Hàm lượng quá mức của một số nguyên tố vi lượng như titan và vanadi có thể thúc đẩy sự hình thành xỉ hoặc thay đổi tính chất của xỉ, dễ bị tham gia vào sắt nóng chảy và gây ra mắt xỉ.
Chất lượng thép phế liệu
Tạp chất bề mặt: Nếu có các tạp chất như dầu, rỉ sét và sơn trên bề mặt thép phế liệu, một lượng lớn khí và xỉ sẽ được tạo ra trong quá trình nấu chảy. Nếu không loại bỏ kịp thời những tạp chất này sẽ dễ dàng xâm nhập vào sắt nóng chảy và tạo thành mắt xỉ.
Thành phần không đồng đều: Nguồn thép phế liệu phức tạp, thành phần có thể không đồng đều. Nếu nó chứa các nguyên tố hợp kim hoặc tạp chất có nhiệt độ nóng chảy cao, nhiệt độ nóng chảy của sắt nóng chảy sẽ tăng lên, tính lưu động sẽ kém đi, xỉ khó nổi và xác suất hình thành mắt xỉ sẽ tăng lên.
Chất lượng của vật liệu tái chế
Mức độ oxy hóa: vật liệu tái chế dễ bị oxy hóa trong nhiều quá trình nấu chảy và vảy oxit sẽ hình thành trên bề mặt. Các vảy oxit này sẽ xâm nhập vào sắt nóng chảy trong quá trình-nấu chảy lại và trở thành một phần của xỉ, làm tăng khả năng khiến xỉ bị khiếm khuyết về mắt.
Ô nhiễm bao gồm: vật liệu tái chế có thể được trộn lẫn với các tạp chất như hạt cát và vật liệu chịu lửa. Nếu không được làm sạch và xử lý hiệu quả trước khi tái sử dụng, những tạp chất này sẽ xâm nhập vào sắt nóng chảy trong quá trình nấu chảy, gây ra hiện tượng mắt xỉ.
2. Mối liên quan giữa luyện kim và xỉ mắt
Liên kết sạc
Kết hợp phí không hợp lý: Nếu tỷ lệ gang, thép phế liệu, vật liệu tái chế và các vật liệu lò khác không phù hợp, có thể dẫn đến thành phần bất thường của sắt nóng chảy, ảnh hưởng đến tính lưu động và hàm lượng tạp chất của nó, tăng sản xuất xỉ và tăng khả năng hình thành mắt xỉ.
Điện tích không sạch: Có các tạp chất như dầu, rỉ sét và cát trên bề mặt điện tích, sẽ tạo ra một lượng lớn khí và xỉ trong quá trình nấu chảy. Nếu những xỉ này không được loại bỏ kịp thời sẽ dễ dàng lọt vào vật đúc tạo thành mắt xỉ.
Giai đoạn nóng chảy
Tốc độ nóng chảy quá nhanh: Các tạp chất trong điện tích sẽ không có thời gian nổi hoàn toàn lên bề mặt sắt nóng chảy và sẽ bị bọc trong sắt nóng chảy, sau đó có thể tạo thành mắt xỉ.
Kiểm soát nhiệt độ nóng chảy không đúng cách: Nếu nhiệt độ quá thấp, sắt nóng chảy có tính lưu động kém và xỉ khó tách và nổi; nếu nhiệt độ quá cao, sắt nóng chảy sẽ bị-oxy hóa quá mức, điều này sẽ làm tăng lượng xỉ. Cả hai tình huống này đều có thể gây ra khuyết tật về mắt.
Giai đoạn tinh chế
Thời gian tinh luyện không đủ: Khí và tạp chất trong sắt nóng chảy không thể được loại bỏ hoàn toàn, điều này làm tăng hàm lượng xỉ và khả năng hình thành mắt xỉ.
Sử dụng chất tinh luyện không đúng cách: Không đủ số lượng hoặc loại không phù hợp, các tạp chất và khí độc hại trong sắt nóng chảy không thể được loại bỏ một cách hiệu quả, dẫn đến xỉ không thể tụ lại và nổi tốt, từ đó gây ra khuyết tật về mắt xỉ.
Quá trình khai thác sắt
Nhiệt độ khai thác không đúng: Nếu nhiệt độ quá cao, thời gian hóa rắn của sắt nóng chảy trong khuôn đúc sẽ kéo dài, xỉ sẽ có nhiều cơ hội bị hút vào sắt nóng chảy; nếu nhiệt độ quá thấp, sắt nóng chảy sẽ có tính lưu động kém, xỉ khó thoát ra trong quá trình rót, gây ra hiện tượng mắt xỉ.
Thao tác khai thác không đúng cách: Nếu dòng sắt nóng chảy không ổn định trong quá trình khai thác hoặc có xỉ dư trong muôi, xỉ có thể trộn vào sắt nóng chảy và đi vào khuôn đúc, cuối cùng tạo thành mắt xỉ.
III. Quá trình đúc
Thiết kế hệ thống cổng
Vị trí của inode: Nếu inode được đặt không đúng cách, chẳng hạn như quá gần thành mỏng của vật đúc hoặc ở điểm thấp nhất của vật đúc, thì dễ tạo ra nhiễu loạn khi sắt nóng chảy được đổ đầy, khiến xỉ bị hút vào sắt nóng chảy và tạo thành mắt xỉ trong vật đúc.
Tỷ lệ giữa đường chạy ngang và đường chạy thẳng: Nếu tỷ lệ diện tích mặt cắt ngang của đường chạy ngang và đường chạy thẳng không phù hợp thì tốc độ dòng chảy và hướng dòng chảy của sắt nóng chảy trong đường chạy sẽ không đồng đều, điều này không có lợi cho việc nổi và loại bỏ xỉ và làm tăng khả năng hình thành mắt xỉ.
Tốc độ đổ
Tốc độ quá nhanh: Sẽ khiến sắt nóng chảy bị bắn tung tóe và nhiễu loạn trong khuôn, xỉ trên bề mặt sắt nóng chảy sẽ bị hút vào bên trong. Đồng thời cũng sẽ khiến khí trong khuôn không thể thoát ra ngoài kịp thời, sẽ bị bao bọc trong vật đúc cùng với xỉ tạo thành mắt xỉ.
Tốc độ quá chậm: Sắt nóng chảy lưu lại trong kênh rót quá lâu, xỉ dễ lắng đọng ở đáy kênh rót. Khi sắt nóng chảy tiếp theo đi qua, xỉ có thể được đưa vào khuôn, từ đó hình thành nên mắt xỉ.
Chiều cao đổ
Chiều cao quá cao: Sắt nóng chảy rơi từ trên cao xuống, lực tác động lớn sẽ gây ra hiện tượng bắn tung tóe và nhiễu loạn lớn trong khuôn, khiến xỉ dễ trộn vào sắt nóng chảy, làm tăng nguy cơ khuyết tật về mắt xỉ.
Chiều cao quá thấp: Có thể khiến sắt nóng chảy lấp đầy khuôn không đều, độ đầy không đủ hoặc sắt nóng chảy cục bộ chảy chậm, khiến xỉ khó thoát ra cùng với dòng chảy của sắt nóng chảy, từ đó hình thành mắt xỉ.
Vận hành muôi
Gáo không được làm sạch: xỉ hoặc các tạp chất khác từ lần đổ cuối cùng còn sót lại trong gáo, chúng sẽ trộn vào sắt nóng chảy trong quá trình rót và đi vào vật đúc tạo thành mắt xỉ.
Thiết kế vòi phun không hợp lý: Hình dạng và kích thước của vòi phun không phù hợp sẽ khiến sắt nóng chảy chảy ra ngoài không ổn định, dẫn đến bắn tung tóe hoặc nhiễu loạn, khiến xỉ bị hút vào sắt nóng chảy, gây ra khuyết tật về mắt xỉ.
IV. Đúc và làm lõi
Thiết kế hệ thống cổng
Vị trí của rãnh bên trong: Nếu vị trí của rãnh bên trong không đúng, chẳng hạn như đặt quá gần thành mỏng của vật đúc hoặc ở điểm thấp nhất của vật đúc, thì khi sắt nóng chảy được đổ đầy sẽ dễ xảy ra nhiễu loạn, khiến xỉ bị hút vào sắt nóng chảy và hình thành các mắt xỉ trong vật đúc.
Tỷ lệ giữa đường chạy ngang và đường chạy thẳng: Tỷ lệ diện tích mặt cắt ngang của đường chạy ngang so với đường chạy thẳng không phù hợp, điều này sẽ gây ra tốc độ dòng chảy và hướng dòng chảy của sắt nóng chảy trong đường chạy không đồng đều, không có lợi cho việc nổi và loại bỏ xỉ, đồng thời làm tăng khả năng xuất hiện mắt xỉ.
Tốc độ đổ
Tốc độ quá nhanh: Sẽ khiến sắt nóng chảy bị bắn tung tóe và nhiễu loạn trong khuôn, xỉ trên bề mặt sắt nóng chảy sẽ bị hút vào bên trong. Đồng thời cũng sẽ khiến khí trong khuôn không thể thoát ra ngoài kịp thời, sẽ bị bao bọc trong vật đúc cùng với xỉ tạo thành mắt xỉ.
Tốc độ quá chậm: Sắt nóng chảy lưu lại trong kênh rót quá lâu, xỉ dễ lắng đọng ở đáy kênh rót. Khi sắt nóng chảy tiếp theo đi qua, xỉ có thể được đưa vào khuôn, từ đó hình thành nên mắt xỉ.
Chiều cao đổ
Chiều cao quá cao: Sắt nóng chảy rơi từ trên cao xuống, lực tác động lớn sẽ gây ra hiện tượng bắn tung tóe và nhiễu loạn lớn trong khuôn, khiến xỉ dễ trộn vào sắt nóng chảy, làm tăng nguy cơ khuyết tật về mắt xỉ.
Chiều cao quá thấp: Có thể khiến sắt nóng chảy lấp đầy khuôn không đều, độ đầy không đủ hoặc sắt nóng chảy cục bộ chảy chậm, khiến xỉ khó thoát ra cùng với dòng chảy của sắt nóng chảy, từ đó hình thành mắt xỉ.
Vận hành muôi
Muôi không được làm sạch: xỉ hoặc các tạp chất khác còn sót lại trong muôi từ lần rót cuối cùng, sẽ trộn vào sắt nóng chảy trong quá trình rót và đi vào khuôn tạo thành mắt xỉ.
Thiết kế vòi phun không hợp lý: Hình dạng và kích thước của vòi phun không phù hợp sẽ khiến sắt nóng chảy chảy ra ngoài không ổn định, dẫn đến bắn tung tóe hoặc nhiễu loạn, khiến xỉ bị hút vào sắt nóng chảy, gây ra khuyết tật về mắt xỉ.