Beskrivelse, årsager og afhjælpning af almindelige sandstøbedefekter

Det er der mange grunde tilsandstøbefejli virkelighedensandstøbeproces.Men vi kan finde de præcise årsager ved at analysere defekterne inde og ude.Enhver uregelmæssighed i støbeprocessen forårsager defekter i støbegods, som nogle gange kan tolereres.Normalt kunne sandstøbedefekterne elimineres med korrekt formfiksering eller reparationsmetoder såsom svejsning og metallisering.Her i denne artikel forsøger vi at give nogle beskrivelser af de almindelige sandstøbedefekter for at finde årsagerne og afhjælpningen i overensstemmelse hermed.

Følgende er de vigtigste typer defekter, der sandsynligvis vil opstå forsandstøbning:
i) Gasfejl

ii) Krympehulrum

iii) Støbemateriale defekter

iv) Udstøbning af metalfejl

v) Metallurgiske fejl

 

1. Gasfejl

Defekterne i denne kategori kan klassificeres i blæst og åbne slag, luftinkludering og porøsitet i huler.Alle disse defekter er i høj grad forårsaget af støbeformens lavere gasgennemstrømningstendens, hvilket kan skyldes lav udluftning, lav permeabilitet af støbeformen og/eller forkert udformning af støbegodset.Formens lavere permeabilitet skyldes til gengæld en finere kornstørrelse på sandet, højere ler, højere fugtighed eller af overdreven stamning af formene.

Blæsehuller og åbne slag
Disse er de sfæriske, fladtrykte eller aflange hulrum, der findes inde i støbningen eller på overfladen.På overfladen kaldes de åbne slag, og mens de er inde, kaldes de blæsehuller.På grund af varmen i det smeltede metal omdannes fugten til damp, hvoraf en del, når den fanges i støbegodset, ender som slag eller som åbne slag, når den når overfladen.Bortset fra tilstedeværelsen af ​​fugt opstår de på grund af den lavere udluftning og lavere permeabilitet af formen.I grønne sandforme er det således meget vanskeligt at komme af med blæsehullerne, medmindre der er sørget for ordentlig udluftning.

Luft indeslutninger
De atmosfæriske og andre gasser, der absorberes af det smeltede metal i ovnen, i støbeskeen og under strømningen i formen, ville, når de ikke fik lov til at undslippe, blive fanget inde i støbegodset og svække det.Hovedårsagerne til denne defekt er de højere hældetemperaturer, som øger mængden af ​​absorberet gas;dårligt portdesign, såsom lige indløb i utrykte porte, bratte bøjninger og andre turbulensfremkaldende fremgangsmåder i porten, som øger luftaspirationen og endelig den lave permeabilitet af selve formen.Løsningerne ville være at vælge den passende hældetemperatur og forbedre gating-praksis ved at reducere turbulensen.

Pin hul porøsitet
Dette er forårsaget af brint i det smeltede metal.Dette kunne være blevet opsamlet i ovnen eller ved dissociering af vand inde i støbeformens hulrum.Efterhånden som det smeltede metal bliver størknet, mister det temperatur, hvilket mindsker opløseligheden af ​​gasser og derved udstøder de opløste gasser.Brinten, mens den forlader det størknende metal, vil forårsage meget lille diameter og lange stifthuller, der viser flugtvejen.Disse serier af stifthuller forårsager lækage af væsker under højt driftstryk.Hovedårsagen til dette er den høje hældetemperatur, som øger gasoptagelsen.

Krympehulrum
Disse er forårsaget af det væskesvind, der opstår under størkningen af ​​støbegodset.For at kompensere for dette kræves korrekt tilførsel af flydende metal samt korrekt støbedesign.

2. Defekter i formmateriale

Under denne kategori er de defekter, der er forårsaget af støbematerialernes egenskaber.De defekter, der kan placeres i denne kategori, er snit og vaske, metalgennemtrængning, sammensmeltning, run out, rottehaler og spænder, svulmer og falder.Disse defekter opstår i det væsentlige, fordi støbematerialerne ikke har de nødvendige egenskaber eller på grund af ukorrekt ramning.

Klipper og vasker
Disse fremstår som ru pletter og områder med overskydende metal og er forårsaget af erosion af støbesand af det flydende smeltede metal.Dette kan skyldes, at formsandet ikke har tilstrækkelig styrke, eller at det smeltede metal flyder med høj hastighed.Førstnævnte kan afhjælpes ved det rigtige valg af støbesand og ved hjælp af passende støbemetode.Sidstnævnte kan tages hånd om ved at ændre portdesignet for at reducere turbulensen i metallet, ved at øge størrelsen af ​​porte eller ved at bruge flere in-gates.

Metalgennemtrængning
Når det smeltede metal kommer ind i hullerne mellem sandkornene, vil resultatet være en ru støbeoverflade.Hovedårsagen til dette er, at enten er sandets kornstørrelse for groft, eller også er der ikke påført skimmelsvamp i formhulen.Dette kan også skyldes højere hældetemperaturer.Valg af passende kornstørrelse sammen med en ordentlig formvask burde kunne eliminere denne defekt.

Fusion
Dette er forårsaget af sammensmeltningen af ​​sandkorn med det smeltede metal, hvilket giver et sprødt, glasagtigt udseende på støbeoverfladen.Hovedårsagen til denne defekt er, at leret i formsandet er af lavere ildfasthed, eller at hældetemperaturen er for høj.Valget af en passende type og mængde bentonit ville afhjælpe denne defekt.

Runout
Et udløb opstår, når det smeltede metal siver ud af formen.Dette kan være forårsaget enten på grund af defekt formfremstilling eller på grund af den defekte formkolbe.

Rottehaler og spænder
Rottehale er forårsaget af kompressionssvigt i huden i formhulrummet på grund af den overdrevne varme i det smeltede metal.Under påvirkning af varmen udvider sandet sig, hvorved formvæggen flyttes bagud og i processen, når væggen giver væk, kan støbefladen have dette markeret som en lille streg, som vist på fig. Med en række sådanne svigt , kan støbefladen have et antal krydsende små linjer.Spænder er rottehalerne, som er alvorlige.Hovedårsagen til disse defekter er, at formsandet har dårlige ekspansionsegenskaber og varmestyrke, eller at varmen i støbemetallet er for høj.Det påførte belægningssand har heller ikke nok kulstofholdigt materiale til at give den nødvendige dæmpningseffekt.Korrekt valg af ingredienser til overfladesand og hældetemperaturen er foranstaltningerne til at reducere forekomsten af ​​disse defekter

Svulme
Under påvirkning af de metallostatiske kræfter kan formvæggen bevæge sig tilbage og forårsage en svulmning i støbningens dimensioner.Som følge af svulmen stiger fodringsbehovet for støbegods, hvilket bør tages hånd om ved det rigtige valg af risering.Hovedårsagen til dette er den anvendte defekte formfremstillingsprocedure.En ordentlig ramning af formen bør rette op på denne defekt.

Dråbe
Nedkastningen af ​​løst støbesand eller klumper normalt fra kappens overflade ind i støbeformens hulrum er ansvarlig for denne defekt.Dette skyldes i det væsentlige ukorrekt ramning af cope-kolben.

3. Hældning af metalfejl

Fejlløb og koldslukning
Fejlløb opstod, når metallet ikke er i stand til at fylde formhulrummet fuldstændigt og dermed efterlader ufyldte hulrum.En kold lukning opstår, når to metalstrømme, mens de mødes i formhulrummet, ikke smelter ordentligt sammen, hvilket forårsager en diskontinuitet eller et svagt punkt i støbningen.Nogle gange kan en tilstand, der fører til kolde lukker, observeres, når der ikke er skarpe hjørner til stede i en støbning.Disse defekter skyldes i det væsentlige den lavere fluiditet af det smeltede metal, eller at sektionstykkelsen af ​​støbegodset er for lille.Sidstnævnte kan afhjælpes ved korrekt støbedesign.Det tilgængelige middel er at øge metallets fluiditet ved at ændre sammensætningen eller hæve hældetemperaturen.Denne defekt kan også opstå, når varmeafledningskapaciteten øges, såsom i tilfælde af grønne sandskimmel.Støbegods med stort overflade-areal-til-volumen-forhold er mere tilbøjelige til at være tilbøjelige til disse defekter.Denne defekt er også forårsaget i forme, som ikke er korrekt udluftet på grund af modtrykket af gasserne.Midlerne forbedrer dybest set formdesignet.

Slag inklusioner
Under smeltningsprocessen tilsættes flusmiddel for at fjerne de uønskede oxider og urenheder, der er til stede i metallet.Ved tapning skal slaggen fjernes ordentligt fra øsen, inden metallet hældes i formen.Ellers vil enhver slagge, der trænger ind i formhulrummet, svække støbningen og også ødelægge støbningens overflade.Dette kan elimineres ved nogle af slaggefangstmetoderne, såsom hældebassinskærme eller løbeforlængelser.

4. Metallurgiske defekter.

Varme tårer
Da metal har lav styrke ved højere temperaturer, kan enhver uønsket kølebelastning forårsage brud på støbningen.Hovedårsagen til dette er det dårlige støbedesign.

Hot Spots
Disse er forårsaget af afkøling af støbegodset.For eksempel, med gråt støbejern med små mængder silicium, kan der opstå meget hårdt hvidt støbejern på den afkølede overflade.Dette hot spot vil forstyrre den efterfølgende bearbejdning af dette område.Korrekt metallurgisk kontrol og nedkølingspraksis er afgørende for at eliminere hot spots.

 

Som det fremgår af tidligere afsnit, er afhjælpningen af ​​nogle defekter også årsagen til andre.Derfor skal støbeingeniøren analysere støbningen ud fra dens endelige anvendelse og dermed nå frem til en korrekt støbeprocedure for at eliminere eller minimere de mest uønskede støbefejl.