Aanbrengen van zand met hoge temperatuurcoating op kleine en middelgrote gietstalen onderdelen

Samenvatting: In dit artikel worden, afhankelijk van de kenmerken van filmzand, de kwaliteitsproblemen gepresenteerd die zich voordoen bij de productie van staalgietzand geproduceerd door het bedrijf van de auteur, worden de redenen voor het optreden ervan geanalyseerd en worden verschillende formules en processen aangenomen voor verschillende praktische situaties, zodat gietstaalproducten kunnen worden geproduceerd die voldoen aan de eisen van het filmzandproces, dat vooral geschikt is voor het gieten van stalen gietstukken geproduceerd door investeringsgieten.

Trefwoorden: filmzand; staal gieten; verloren wasgieten

Gietstalen onderdelen hebben veel uitstekende eigenschappen, zoals koolstofstaal, laaggelegeerd staal, hoge sterkte, hoge taaiheid en goede giet-, lasprestaties; en speciaal staal kan voldoen aan slijtvaste, hittebestendige, corrosiebestendige, lage temperatuurbestendigheid en andere speciale arbeidsomstandigheden. Daarom worden gietstalen onderdelen veel gebruikt in zware toepassingen, mijnbouw, transport, energiecentrales, machinebouw, lucht- en ruimtevaart en vele andere industrieën. Op dit moment zijn, in termen van de vraag naar gietstalen onderdelen, of voornamelijk middelgrote en grote gietstukken, en de vereisten voor massaproductie, kleine en middelgrote gietstukken relatief klein, maar de hoeveelheid is groter en, behorend tot dunwandige, precisie-, complexe gietstukken, daarom speelt het een zeer belangrijke rol op verschillende industriële gebieden.

Momenteel zijn er bij de productie van kleine en middelgrote stalen gietstukken nogal wat technologische methoden, en deze zijn zeer divers en elk heeft zijn eigen kenmerken, elk met zijn eigen voor- en nadelen. Volgens het hoge smeltpunt van gietstaal, oxidatie van vloeibaar staal, slechte vloeibaarheid van staal, krimp, zijn gietstalen onderdelen gevoelig voor ondervulling, koude segregatie, krimp en verzwakking, scheuren en zand en andere gietfouten in de kenmerken van het zoeken naar het beste kleine en middelgrote gietstalen onderdelen moeten er wereldwijd gietarbeiders zijn die dringend nodig zijn om de technische sleutel op te lossen. Vanuit China's feitelijke productie wordt het gietproces toegepast in het productieproces en is toegepast in de volgende drie soorten methoden: nat zand van klei, zelfhardend harszand en smeltgietmethode.

(1) Klei nat zand

Klei nat zand, de grootste beperking is dat de sterkte van zand niet hoog is, wat resulteert in de vormmethode die gemakkelijk is om gietstukken enkele gietfouten te laten veroorzaken. Zoals zandvangers, zandgaten, luchtgaten, krimpgaten, hechting van zand aan het oppervlak, scheuren, zwelling van de doos, enz., is het aantal defecten dat moet worden gelast om relatief veel schoonmaakkosten op te vangen hoog. Daarom lijkt het, op basis van de wereldsituatie, dat de productie van klei-nat zand van stalen onderdelen niet veel is, terwijl de productie van automatische gietproductielijnen zelfs nog minder is, dus momenteel wordt klei-nat zand voornamelijk gebruikt voor de productie van gietijzeren onderdelen.

(2) Zelfhardend harszand

Sinds 1973 begon China de toepassing van zelfhardend zand van furaanhars te onderzoeken, via het modelleringsproces met gietstukken met een hoge maatnauwkeurigheid en oppervlaktekwaliteit (maatnauwkeurigheid CT10 ~ 12, oppervlakteruwheid Ra25 ~ 50um), kerngeleiding is goed, gieterij zandreiniging is eenvoudig, oud droog zandregeneratie gemakkelijk te hergebruiken, het recyclingpercentage is hoog (meer dan 90%) en andere voordelen. Momenteel boeken grote en middelgrote stalen gietstukken in China grotere vooruitgang en worden ze op grote schaal gebruikt. Vanwege de grote thermische uitzettingscoëfficiënt van harszand is de hoge temperatuur van de concessie echter slecht, gegoten stalen onderdelen veroorzaken gemakkelijk scheuren. Het bindmiddelsysteem bevat S, N en andere schadelijke elementen, die gemakkelijk carbonisatie van het gietstalen oppervlak, zwavelpenetratie en microscheurtjes in het oppervlak veroorzaken; de ontgassing van zand is hoog, gieten is gevoelig voor porositeit of N-defecten veroorzaakt door onderhuidse porositeit; Bij het proces van zandmengen, modelleren, gieten, schuren en reinigen ontstaan ​​S0, C0 en andere schadelijke gassen die de werkomgeving vervuilen. Daarom is het zandproces waarbij furaanhars wordt gebruikt om gietstalen onderdelen te produceren geen ideale keuze, vooral niet voor de productie van dunwandige, structureel complexe pompen, kleppen, locomotieven, kleine en middelgrote gietstalen onderdelen, wat zelfs nog onwenselijker is. .

(3) Verloren was-gietmethode

Volgens de vereisten van precisiegietproducten en productieproces, kan deze in twee categorieën worden verdeeld: de eerste is het gebruik van hoogwaardig vormmateriaal, hogedrukvorm, Sol-silica en silicaat-ethylacetaatomhulsel, stoomontwassen, snelle atmosferische of vacuümsmelt- en gietproces. Er is een internationaal gemeenschappelijk smeltgietproces. Het kan precisiegietstukken op CT4 ~ 6-niveau produceren, oppervlakteruwheid Ra0.8 ~ 6.3um, voornamelijk gebruikt voor de productie van vliegtuig- en gasturbinebladen en andere hoogwaardige investeringsgietstukken: of algemeen roestvrij staal, laaggelegeerd staal, koolstofstaal en andere investeringen gietstukken. Dit type gieten vereist een hoger niveau van technologie en productiekosten, en het totale aandeel ervan is klein in China. De tweede categorie is het gebruik van paraffinehoudend stearaatvormmateriaal van lage kwaliteit, het maken van mallen onder lage druk, een waterglasschaal, ontwassen met heet water, een langzaam atmosferisch smelt- en gietproces. Het kan gietstukken produceren met precisieniveau CT7 ~ 9 en oppervlakteruwheid Ra2,5 ~ 25 μm, voornamelijk gebruikt voor de productie van koolstof- en laaggelegeerde stalen onderdelen met lage kwaliteitseisen. Vanwege de korte productiecyclus, lage prijzen van grondstoffen en hulpmaterialen en minder investeringen in apparatuur, wordt het veel gebruikt in huishoudelijke industrieën zoals zware voertuigen, tractoren, machines, metallurgische apparatuur, werktuigmachines, pompen en kleppen, enz. Het wordt momenteel gebruikt ter vervanging van zandgieten in China. Het is de belangrijkste modelleringsmethode die zandgieten vervangt bij de productie van kleine precisie- en complexe stalen gietstukken in China. Er zijn echter wel vergoedingen voor gietverwerking, energie- en grondstoffenverbruik, lange productiecycli, ernstige milieuvervuiling, lage productie-efficiëntie en andere problemen.

Met het oog op de huidige gietproductie bij de productie van de bovengenoemde drie soorten kleine precisiegietproductieprocesmethoden, zijn er bepaalde nadelen, de auteurs van dit artikel, volgens de hete kerndoos van furaanharszand, is de mobiliteit slecht, de koude doos met zandkern, de mobiliteit is goed, maar buiten de doos is de sterkte laag, en er wordt voorgesteld om het zandschelpgietproces met harscoating te gebruiken om kleine precisiegietstukken van het gietproces te produceren.

Het gieten van schelpen werd in de jaren veertig door Duitsland ontwikkeld, maar was een laatkomer in het binnenlandse onderzoek. Vergeleken met conventioneel zandgieten heeft zandgieten minder investeringen in apparatuur, kleine voetafdruk, gemakkelijke productie, hoge productie-efficiëntie, gieten met minder zand, minder stof op de productielocatie, lawaai en heeft daarom weinig vervuiling voor het milieu, gietoppervlak de afwerking is hoog, hoge maatnauwkeurigheid, enz., In de Chinese auto-industrie worden gietijzeren onderdelen veel gebruikt. Om de hittebestendigheid van filmzand te verbeteren, heeft China speciaal ruw zand (zoals zirkoonzand, chromietzand, enz.) toegepast, verwerkt tot speciaal filmzand om aan de productiebehoeften te voldoen. Zirkoonzand, chromietzand en andere speciale zandgrondstoffen zijn echter schaars, duur en afhankelijk van import: bovendien is het oppervlak van gegoten stalen onderdelen, vooral in de gietgaten (kernkop) op het oppervlak en de hoeken, het uiterlijk van draadsporen of gerimpelde gietfouten in de huid, die de kwaliteit van het gietoppervlak ernstig aantasten, waardoor het gebruik ervan bij de productie wordt beperkt. Gezien de hoge giettemperatuur, de slechte metaalvloeibaarheid en de grote krimp van gietstukken van kleine stalen onderdelen geproduceerd door gecoat zand, hebben we de fenolhars aangepast om de hittebestendigheid te verbeteren, de thermische eigenschappen te verbeteren en een aantal speciale hulpmaterialen toe te voegen om de fenolhars te vertragen. ontleding van de hars, onderdruk de door het zand gegenereerde ontledingswarmte, verbeter de vloeibaarheid van het gecoate zand verder, verbeter de sterkte bij hoge temperaturen en de stabiliteit ervan, en handhaaf een laag gehalte. Daarom is er speciaal hittebestendig gecoat zand op basis van kwarts Er is zand ontwikkeld, dat uitstekende prestaties bij hoge temperaturen en andere uitgebreide gieteigenschappen heeft, en duur gecoat zirkoniazand kan vervangen om een ​​verscheidenheid aan complexe kleine precisiegietstukken van staal te produceren, waardoor de kosten aanzienlijk worden verlaagd om de gietopbrengst en -kwaliteit te verbeteren. De druksterkte bij hoge temperaturen van gecoat zand neemt toe tot meer dan 0,8 MPa vanaf 0,1 ~ 0,2 MPa gewoon gecoat zand, de hittebestendigheidstijd neemt toe tot meer dan 150 seconden vanaf 60 ~ 110 seconden gewoon gecoat zand, de treksterkte bij kamertemperatuur is groter dan 3,5 MPa, de hittebestendigheid is groter dan 2,0 MPa en de hoeveelheid gasontwikkeling is minder dan 18 m1/g (zie Tabel 1).