Existuje mnoho důvodůvady odlévání do pískuv reáluproces lití do písku. Přesné důvody však můžeme najít analýzou vad uvnitř i vně. Jakákoli nepravidelnost v procesu formování způsobuje vady odlitků, které mohou být někdy tolerovány. Vady lití do písku lze obvykle odstranit správným upevněním formy nebo metodami oprav, jako je svařování a pokovování. Zde v tomto článku se pokusíme popsat některé běžné vady lití do písku, abychom našli příčiny a odpovídající nápravu.
Následují hlavní druhy závad, které se pravděpodobně vyskytnoupískové odlitky:
i) Závady plynu
ii) Smršťovací dutiny
iii) Vady formovacího materiálu
iv) Odlévání defektů kovu
v) Hutní vady
1. Závady plynu
Vady v této kategorii lze rozdělit na foukané a otevřené rány, vzduchové inkluze a pórovitost kolíku. Všechny tyto vady jsou do značné míry způsobeny nižší tendencí k prostupu plynu formou, která může být způsobena malým odvětráváním, nízkou propustností formy a/nebo nevhodnou konstrukcí odlitku. Nižší propustnost formy je zase způsobena jemnější zrnitostí písku, vyšším jílem, vyšší vlhkostí nebo nadměrným dusáním forem.
Vyfukovací otvory a otevřené údery
Jsou to kulovité, zploštělé nebo protáhlé dutiny přítomné uvnitř odlitku nebo na povrchu. Na povrchu se jim říká otevřené rány a uvnitř se jim říká foukací díry. V důsledku tepla v roztaveném kovu se vlhkost přeměňuje na páru, jejíž část, když je zachycena v odlitku, končí jako úder nebo jako otevřené údery, když dosáhne povrchu. Kromě přítomnosti vlhkosti k nim dochází v důsledku nižšího odvětrávání a nižší propustnosti formy. Ve formách na surový písek je tedy velmi obtížné zbavit se vyfukovacích otvorů, pokud není zajištěno správné odvětrání.
Vzduchové inkluze
Atmosférické a jiné plyny absorbované roztaveným kovem v peci, v pánvi a během proudění ve formě, když jim není umožněno unikat, by se zachytily uvnitř odlitku a oslabily by jej. Hlavními důvody této vady jsou vyšší teploty lití, které zvyšují množství absorbovaného plynu; špatná konstrukce vtoku, jako jsou rovné vtoky u netlakového vtoku, prudké ohyby a další praktiky způsobující turbulence ve vtoku, které zvyšují nasávání vzduchu a konečně nízkou propustnost samotné formy. Řešením by bylo zvolit vhodnou teplotu lití a zlepšit postupy vtoků snížením turbulencí.
Pórovitost Pin Hole
To je způsobeno vodíkem v roztaveném kovu. Ten mohl být zachycen v peci nebo disociací vody uvnitř dutiny formy. Jak roztavený kov tuhne, ztrácí teplotu, což snižuje rozpustnost plynů, čímž dochází k vytlačování rozpuštěných plynů. Vodík opouštějící tuhnoucí kov by způsobil velmi malý průměr a dlouhé otvory pro kolíky ukazující cestu úniku. Tyto série otvorů pro kolíky způsobují únik kapalin při vysokých provozních tlacích. Hlavním důvodem je vysoká teplota lití, která zvyšuje nasávání plynu.
Smršťovací dutiny
Ty jsou způsobeny smršťováním kapaliny během tuhnutí odlitku. Aby se to kompenzovalo, je vyžadováno správné podávání tekutého kovu a také správná konstrukce odlitku.
2. Vady formovacího materiálu
Do této kategorie patří vady, které jsou způsobeny vlastnostmi formovacích materiálů. Vady, které lze zařadit do této kategorie, jsou řezy a omytí, průnik kovu, tavení, vyběhnutí, krysí ocasy a přezky, bobtnání a pokles. K těmto defektům dochází v podstatě proto, že formovací materiály nemají požadované vlastnosti nebo v důsledku nesprávného pěchování.
Řeže a myje
Ty se projevují jako drsná místa a oblasti přebytečného kovu a jsou způsobeny erozí formovacího písku proudícím roztaveným kovem. To může být způsobeno tím, že formovací písek nemá dostatečnou pevnost nebo roztavený kov proudí vysokou rychlostí. První lze napravit správnou volbou formovacího písku a použitím vhodné formovací metody. Toho lze dosáhnout změnou konstrukce vtoku, aby se snížila turbulence v kovu, zvětšením velikosti vtok nebo použitím více vtoků.
Kovová penetrace
Když roztavený kov vstoupí do mezer mezi zrny písku, výsledkem by byl hrubý povrch odlitku. Hlavním důvodem je to, že buď je velikost zrna písku příliš hrubá, nebo nebylo na dutinu formy aplikováno žádné mytí formy. To může být způsobeno i vyššími teplotami lití. Volba vhodné zrnitosti spolu se správným mytím formy by měla být schopna tuto vadu odstranit.
Fúze
To je způsobeno fúzí pískových zrn s roztaveným kovem, což dává na povrchu odlitku křehký, sklovitý vzhled. Hlavním důvodem této vady je, že jíl ve formovacím písku má nižší žáruvzdornost nebo příliš vysoká teplota lití. Volba vhodného typu a množství bentonitu by tuto vadu vyléčila.
Výběh
Házivost vzniká, když roztavený kov vytéká z formy. To může být způsobeno buď chybnou výrobou formy, nebo chybnou formovací baňkou.
Krysí ocasy a přezky
Krysí ocas je způsoben selháním stlačení pláště dutiny formy v důsledku nadměrného tepla v roztaveném kovu. Vlivem tepla se písek roztahuje, čímž se stěna formy posouvá dozadu a v procesu, kdy se stěna vzdaluje, může být odlitek označen jako malá čára, jak je znázorněno na obr. Při řadě takových poruch licí povrch může mít řadu křižujících se malých čar. Přezky jsou krysí ocasy, které jsou těžké. Hlavní příčinou těchto vad je, že formovací písek má špatné expanzní vlastnosti a pevnost za tepla nebo je teplo v litém kovu příliš vysoké. Aplikovaný obkladový písek také nemá dostatek uhlíkatého materiálu k zajištění potřebného tlumícího účinku. Správná volba přísad obkladového písku a teplota lití jsou opatření ke snížení výskytu těchto vad
Nafouknout
Vlivem metalostatických sil se může stěna formy posunout zpět, což způsobí nabobtnání rozměrů odlitku. V důsledku bobtnání se zvyšují požadavky na podávání odlitků, o které je třeba se postarat správnou volbou stoupání. Hlavní příčinou je nesprávný postup výroby forem. Správné pěchování formy by mělo tuto závadu napravit.
Pokles
Za tuto vadu je odpovědné odkapávání volného formovacího písku nebo hrudek normálně z povrchu víka do dutiny formy. To je v podstatě způsobeno nesprávným pěchováním horní láhve.
3. Odlévání defektů kovu
Misruns a Cold Shuts
K chybnému běhu došlo, když kov není schopen zcela vyplnit dutinu formy a zanechává tak nevyplněné dutiny. Studené uzavření je způsobeno, když se dva kovové proudy, které se setkávají v dutině formy, správně nespojí, což způsobí nespojitost nebo slabé místo v odlitku. Někdy lze pozorovat stav vedoucí k studeným uzávěrům, když v odlitku nejsou přítomny žádné ostré rohy. Tyto vady jsou způsobeny v podstatě nižší tekutostí roztaveného kovu nebo příliš malou tloušťkou průřezu odlitku. Posledně jmenované lze napravit správným návrhem odlitku. Dostupné řešení je zvýšit tekutost kovu změnou složení nebo zvýšením teploty lití. Tato vada může být způsobena i zvýšením kapacity odvodu tepla, jako je tomu u plísní na surový písek. Odlitky s velkým poměrem povrchové plochy k objemu jsou náchylnější k těmto vadám. Tato vada je také způsobena ve formách, které nejsou správně odvětrávány kvůli zpětnému tlaku plynů. Nápravy v podstatě zlepšují design formy.
Struskové vměstky
Během procesu tavení se přidává tavidlo, aby se odstranily nežádoucí oxidy a nečistoty přítomné v kovu. V době čepování by měla být struska řádně odstraněna z pánve, než se kov nalije do formy. V opačném případě jakákoliv struska vstupující do dutiny formy oslabí odlitek a také poškodí povrch odlitku. To lze eliminovat některými metodami zachycování strusky, jako jsou zástěny pro vylévací nádrže nebo prodloužení žlabů.
4. Hutní vady.
Horké slzy
Vzhledem k tomu, že kov má nízkou pevnost při vyšších teplotách, jakékoli nežádoucí chladící napětí může způsobit prasknutí odlitku. Hlavní příčinou je špatná konstrukce odlitku.
Horká místa
Ty jsou způsobeny chladnutím odlitku. Například u šedé litiny s malým množstvím křemíku může na chlazeném povrchu vzniknout velmi tvrdá bílá litina. Toto horké místo bude rušit následné obrábění této oblasti. Správná metalurgická kontrola a postupy chlazení jsou zásadní pro odstranění horkých míst.
Jak je patrné z předchozích odstavců, náprava některých vad je také příčinou jiných. Slévárenský inženýr proto musí analyzovat odlitek z hlediska jeho konečné aplikace a dospět tak ke správnému postupu formování, aby odstranil nebo minimalizoval ty nežádoucí vady odlitku.
Čas odeslání: 26. dubna 2021