Menerapkan Pasir Berlapis Suhu Tinggi pada Bagian Baja Cor Kecil dan Menengah

Ringkasan: Pada artikel ini, sesuai dengan karakteristik pasir film, disajikan masalah kualitas yang dihadapi dalam produksi pasir pengecoran baja yang diproduksi oleh perusahaan penulis, alasan kemunculannya dianalisis, dan berbagai formula dan proses diadopsi untuk berbagai situasi praktis, sehingga pengecoran dapat menghasilkan produk baja yang memenuhi persyaratan proses pasir film, yang sangat cocok untuk pengecoran baja yang dihasilkan melalui pengecoran investasi.

Kata Kunci: pasir film; pengecoran baja; pengecoran lilin hilang

Bagian baja cor memiliki banyak sifat yang sangat baik, seperti baja karbon, baja paduan rendah, kekuatan tinggi, ketangguhan tinggi dan pengecoran yang baik, kinerja pengelasan; dan baja khusus dapat memenuhi ketahanan aus, tahan panas, tahan korosi, tahan suhu rendah dan kondisi kerja khusus lainnya. Oleh karena itu, suku cadang baja cor banyak digunakan dalam tugas berat, pertambangan, transportasi, pembangkit listrik, teknik mesin, dirgantara dan banyak industri lainnya. Saat ini, dalam hal permintaan suku cadang baja tuang, atau terutama pengecoran sedang dan besar, dan kebutuhan produksi massal, pengecoran kecil dan menengah relatif kecil, tetapi jumlahnya lebih besar, dan tergolong berdinding tipis, presisi, kompleks. Oleh karena itu, pengecoran memegang peranan yang sangat penting dalam berbagai bidang industri.

Saat ini dalam produksi komponen cor baja ukuran kecil dan menengah terdapat cukup banyak metode teknologi yang sangat beragam dan masing-masing memiliki ciri khas tersendiri, masing-masing memiliki kelebihan dan kekurangan masing-masing. Menurut titik leleh tinggi baja tuang, oksidasi baja cair, fluiditas baja yang buruk, penyusutan, bagian baja tuang rentan terhadap pengisian yang kurang, segregasi dingin, penyusutan dan pelemahan, retakan dan pasir serta cacat pengecoran lainnya dalam karakteristik mencari yang terbaik bagian baja cor kecil dan menengah harus ada pekerja pengecoran dunia yang segera dibutuhkan untuk memecahkan kunci teknis. Dari produksi aktual Tiongkok, proses produksi pengecoran yang diterapkan dalam proses produksi telah diterapkan dalam tiga jenis metode berikut: pasir basah tanah liat, pasir pengerasan sendiri resin, dan metode pengecoran leleh.

(1) Pasir Basah Tanah Liat

Pasir basah tanah liat, batasan terbesarnya adalah kekuatan pasirnya tidak tinggi, sehingga metode pencetakannya mudah membuat coran menghasilkan beberapa cacat pengecoran. Seperti perangkap pasir, lubang pasir, lubang udara, lubang susut, adhesi pasir permukaan, retakan, pembengkakan kotak, dan lain-lain, jumlah cacat yang perlu dilas untuk menangani biaya pembersihan yang relatif besar cukup tinggi. Oleh karena itu, berdasarkan situasi dunia, tampaknya produksi bagian baja pasir basah tanah liat tidak banyak, dengan produksi lini produksi cetakan otomatis bahkan lebih sedikit, sehingga saat ini pasir basah tanah liat terutama digunakan untuk produksi bagian besi cor.

(2) Pasir resin yang mengeras sendiri

Sejak tahun 1973, Tiongkok mulai menjajaki penerapan pasir pengerasan otomatis resin furan, melalui proses pemodelan dengan pengecoran dengan akurasi dimensi tinggi dan kualitas permukaan (akurasi dimensi CT10 ~ 12, kekasaran permukaan Ra25 ~ 50um), perutean inti baik, pengecoran pembersihan pasir sederhana, regenerasi pasir kering lama mudah digunakan kembali, tingkat daur ulang tinggi (lebih dari 90%) dan keuntungan lainnya. Saat ini, pengecoran baja berukuran besar dan menengah di Tiongkok mengalami kemajuan yang lebih besar dan digunakan secara luas. Namun, karena koefisien muai panas pasir resin yang besar, suhu konsesi yang tinggi berdampak buruk, dan bagian baja tuang mudah retak. Sistem pengikat mengandung S, N dan unsur berbahaya lainnya, yang dengan mudah menyebabkan karburisasi pada permukaan baja tuang, penetrasi belerang, dan retakan mikro permukaan; pelepasan gas pasir tinggi, pengecoran rentan terhadap porositas atau cacat N yang disebabkan oleh porositas subkutan; proses pencampuran pasir, pemodelan, penuangan, pengamplasan, pembersihan menghasilkan S0, C0 dan gas-gas berbahaya lainnya yang mencemari lingkungan kerja. Oleh karena itu, proses pasir menggunakan resin furan untuk memproduksi komponen baja tuang bukanlah pilihan ideal, terutama untuk produksi pompa, katup, lokomotif, komponen baja tuang berukuran kecil dan menengah yang berdinding tipis dan berstruktur rumit, yang bahkan lebih tidak diinginkan. .

(3) Metode pengecoran lilin yang hilang

Menurut persyaratan produk pengecoran presisi dan proses produksi, dapat dibagi menjadi dua kategori: yang pertama adalah penggunaan bahan cetakan berkualitas tinggi, cetakan bertekanan tinggi, sol silika dan cangkang etil asetat silikat, dewaxing uap, atmosfer cepat atau proses peleburan dan pengecoran vakum, kemudian ada proses pengecoran lelehan umum internasional. Ini dapat menghasilkan pengecoran presisi tingkat CT4~6, kekasaran permukaan Ra0.8~6.3um, terutama digunakan untuk memproduksi bilah turbin pesawat dan gas serta pengecoran investasi berkualitas tinggi lainnya: atau baja tahan karat umum, baja paduan rendah, baja karbon dan investasi lainnya coran. Jenis pengecoran ini memerlukan tingkat teknologi dan biaya produksi yang lebih tinggi, dan pangsa keseluruhannya kecil di Tiongkok. Kategori kedua adalah penggunaan bahan cetakan parafin stearat berkualitas rendah, pembuatan cetakan bertekanan rendah, cangkang gelas air, dewaxing air panas, proses peleburan dan penuangan atmosfer yang lambat. Ini dapat menghasilkan coran dengan tingkat presisi CT7~9 dan kekasaran permukaan Ra2.5~25μm, terutama digunakan untuk memproduksi komponen karbon dan baja paduan rendah dengan persyaratan kualitas rendah. Karena siklus produksi yang pendek, harga bahan baku dan bahan penolong yang rendah, investasi peralatan yang lebih sedikit, banyak digunakan dalam industri dalam negeri seperti kendaraan berat, traktor, permesinan, peralatan metalurgi, peralatan mesin, pompa dan katup, dll. Saat ini digunakan untuk menggantikan pengecoran pasir di Cina. Ini adalah metode pemodelan utama yang menggantikan pengecoran pasir dalam produksi pengecoran baja presisi kecil dan kompleks di Cina. Namun, terdapat kelonggaran dalam pemrosesan pengecoran, konsumsi energi dan bahan baku, siklus produksi yang panjang, pencemaran lingkungan yang parah, efisiensi produksi yang rendah, dan masalah lainnya.

Mengingat produksi pengecoran saat ini dalam produksi tiga jenis metode proses produksi pengecoran presisi kecil di atas, terdapat kelemahan tertentu, penulis artikel ini, menurut kotak inti panas pasir resin furan, mobilitasnya buruk, kotak dingin dengan inti pasir, mobilitasnya bagus, tetapi di luar kotak kekuatannya rendah, dan diusulkan untuk menggunakan proses pengecoran cangkang pasir berlapis resin, untuk menghasilkan pengecoran presisi kecil dari proses pengecoran.

Pengecoran cangkang dikembangkan oleh Jerman pada tahun 1940-an, tetapi merupakan penelitian yang terlambat dalam penelitian dalam negeri. Dibandingkan dengan pengecoran cangkang pasir konvensional, pengecoran pasir memiliki investasi peralatan yang lebih sedikit, tapak yang kecil, produksi yang nyaman, efisiensi produksi yang tinggi, pengecoran dengan lebih sedikit pasir, lebih sedikit debu di lokasi produksi, kebisingan, dan oleh karena itu memiliki sedikit polusi terhadap lingkungan, pengecoran permukaan penyelesaian akhir yang tinggi, akurasi dimensi yang tinggi, dll., di industri otomotif China, suku cadang besi cor banyak digunakan. Untuk meningkatkan ketahanan panas pasir film, Tiongkok telah mengadopsi pasir mentah khusus (seperti pasir zirkon, pasir kromit, dll.) yang diolah menjadi pasir film khusus untuk memenuhi kebutuhan produksi. Namun pasir zirkon, pasir kromit dan bahan baku pasir khusus lainnya langka, mahal, dan bergantung pada impor: Selain itu, permukaan bagian baja tuang, terutama pada lubang pengecoran (core head) pada permukaan dan sudut, penampakannya. bekas benang atau cacat pengecoran kulit yang kusut, yang sangat mempengaruhi kualitas permukaan pengecoran, sehingga membatasi penggunaannya dalam produksi. Mengingat suhu penuangan yang tinggi, kemampuan mengalir logam yang buruk, dan penyusutan besar pada bagian baja kecil yang dihasilkan oleh pasir berlapis, kami telah memodifikasi resin fenolik untuk meningkatkan ketahanan panasnya, meningkatkan sifat termalnya, dan menambahkan beberapa bahan pembantu khusus untuk memperlambatnya. dekomposisi resin, menekan panas dekomposisi yang dihasilkan oleh pasir, lebih meningkatkan fluiditas pasir yang dilapisi, meningkatkan kekuatan suhu tinggi dan stabilitasnya, dan mempertahankan kandungan rendah. Oleh karena itu, pasir berlapis khusus tahan suhu tinggi berdasarkan kuarsa pasir telah dikembangkan, yang memiliki kinerja suhu tinggi yang sangat baik dan karakteristik pengecoran komprehensif lainnya, dapat menggantikan pasir zirkonia berlapis yang mahal untuk menghasilkan berbagai pengecoran baja presisi kecil yang kompleks, sehingga sangat mengurangi biaya untuk meningkatkan hasil dan kualitas pengecoran. Kekuatan tekan suhu tinggi pasir berlapis meningkat menjadi lebih dari 0,8MPa dari 0,1~0,2MPa pasir berlapis biasa, waktu tahan panas meningkat menjadi lebih dari 150 detik dari 60~110 detik pasir berlapis biasa, kekuatan kekuatan tarik pada suhu kamar melebihi 3,5 MPa, ketahanan panas melebihi 2,0 MPa, dan jumlah pelepasan gas kurang dari 18 m1/g (lihat Tabel 1).