Küçük ve Orta Dökme Çelik Parçalara Yüksek Sıcaklık Kaplamalı Kumun Uygulanması

Özet: Bu makalede, film kumunun özelliklerine göre, yazarın firmasının ürettiği çelik dökümhane kumu üretiminde karşılaşılan kalite sorunları sunulmuş, bunların oluşma nedenleri analiz edilmiş ve çeşitli amaçlar için çeşitli formüller ve prosesler benimsenmiştir. böylece döküm, hassas dökümle üretilen çelik dökümlerin dökümü için özellikle uygun olan film kumu prosesinin gerekliliklerini karşılayan çelik ürünler üretilebilir.

Anahtar Kelimeler: film kumu; çelik döküm; kayıp balmumu dökümü

Dökme çelik parçalar, karbon çeliği, düşük alaşımlı çelik, yüksek mukavemet, yüksek tokluk ve iyi döküm, kaynak performansı gibi birçok mükemmel özelliğe sahiptir; ve özel çelik, aşınmaya dayanıklı, ısıya dayanıklı, korozyona dayanıklı, düşük sıcaklık dayanımı ve diğer özel çalışma koşullarını karşılayabilir. Bu nedenle dökme çelik parçalar ağır hizmet, madencilik, ulaşım, enerji santralleri, makine mühendisliği, havacılık ve diğer birçok endüstride yaygın olarak kullanılmaktadır. Şu anda, dökme çelik parçalara veya esas olarak orta ve büyük dökümlere olan talep ve seri üretim gereksinimleri açısından, küçük ve orta dökümler nispeten küçüktür, ancak miktar daha büyüktür ve ince duvarlı, hassas, karmaşık olanlara aittir. Bu nedenle dökümler çeşitli endüstriyel alanlarda çok önemli bir rol oynar.

Şu anda küçük ve orta boy çelik döküm parçaların üretiminde oldukça fazla teknolojik yöntem mevcut olup, bunlar çok çeşitlidir ve her birinin kendine has özellikleri, her birinin kendine özgü avantajları ve dezavantajları vardır. Dökme çeliğin yüksek erime noktasına göre, sıvı çelik oksidasyonu, zayıf çelik akışkanlığı, büzülme, dökme çelik parçaların yetersiz dolmaya yatkın olması, soğuk ayrışma, büzülme ve zayıflama, çatlaklar ve kum ve diğer döküm kusurları özelliklerinde en iyiyi arar. küçük ve orta boy çelik döküm parçalar için teknik anahtarın çözülmesi için dünya çapındaki döküm işçilerine acil ihtiyaç duyulmaktadır. Çin'deki fiili üretim döküm üretim sürecinden itibaren üretim sürecinde aşağıdaki üç yöntem uygulanmıştır: killi ıslak kum, reçine kendiliğinden sertleşen kum ve eriyik döküm yöntemi.

(1) Kil Islak Kum

Killi ıslak kumun en büyük sınırlaması, kumun mukavemetinin yüksek olmaması, kalıplama yönteminin kolay döküm yapmasına neden olması ve bazı döküm hataları üretmesidir. Kum tuzakları, kum delikleri, hava delikleri, büzülme delikleri, yüzey kumunun yapışması, çatlaklar, kutu şişmesi vb. gibi nispeten büyük miktardaki temizlik maliyetleriyle başa çıkmak için kaynak yapılması gereken kusurların sayısı yüksektir. Bu nedenle, dünyadaki duruma bakıldığında, çelik parçaların killi ıslak kum üretiminin fazla olmadığı, otomatik kalıplama üretim hattında üretimin daha da az olduğu görülmektedir, dolayısıyla şu anda kil ıslak kumu esas olarak dökme demir parçaların üretiminde kullanılmaktadır.

(2) Kendiliğinden sertleşen reçine kumu

1973'ten bu yana Çin, yüksek boyutsal doğruluk ve yüzey kalitesine (boyutsal doğruluk CT10 ~ 12, yüzey pürüzlülüğü Ra25 ~ 50um) sahip dökümlerle modelleme işlemi yoluyla furan reçine kendiliğinden sertleşen kumun uygulamasını keşfetmeye başladı, maça yönlendirmesi iyi, dökümhane Kum temizliği basittir, eski kuru kumun yenilenmesinin yeniden kullanımı kolaydır, geri dönüşüm oranı yüksektir (%90'dan fazla) ve diğer avantajlara sahiptir. Şu anda Çin'de büyük ve orta ölçekli çelik dökümler daha fazla ilerleme kaydediyor ve yaygın olarak kullanılıyor. Bununla birlikte, reçine kumunun büyük termal genleşme katsayısı nedeniyle, tavizin yüksek sıcaklığı kötüdür, dökme çelik parçalarda çatlak oluşması kolaydır. Bağlayıcı sistem, çelik döküm yüzeyinin kolayca karbürlenmesine, kükürt nüfuzuna ve yüzeyde mikro çatlaklara neden olan S, N ve diğer zararlı elementleri içerir; kum gazı çıkışı yüksektir, döküm gözenekliliğe veya deri altı gözenekliliğin neden olduğu N kusurlarına eğilimlidir; Kumun karıştırılması, modellenmesi, dökülmesi, zımparalanması, temizlenmesi işlemleri sırasında çalışma ortamını kirleten S0, C0 ve diğer zararlı gazlar açığa çıkar. Bu nedenle, çelik döküm parçalar üretmek için furan reçinesi kullanan kum işlemi, özellikle ince duvarlı, yapısal olarak karmaşık pompalar, vanalar, lokomotifler, küçük ve orta boyutlu çelik döküm parçaların üretimi için ideal bir seçim değildir ve bu daha da istenmeyen bir durumdur. .

(3) Kayıp balmumu döküm yöntemi

Hassas döküm ürünleri ve üretim sürecinin gereksinimlerine göre iki kategoriye ayrılabilir: birincisi, yüksek kaliteli kalıp malzemesi, yüksek basınçlı kalıp, Sol silika ve silikat etil asetat kabuğu, buharla mum alma, hızlı atmosferik veya vakumlu eritme ve döküm prosesi, ardından uluslararası ortak bir eriyik döküm prosesi bulunmaktadır. CT4~6 seviyesinde hassas dökümler, yüzey pürüzlülüğü Ra0.8~6.3um üretebilir, esas olarak uçak ve gaz türbini kanatları ve diğer yüksek kaliteli yatırım dökümlerini üretmek için kullanılır: veya genel paslanmaz çelik, düşük alaşımlı çelik, karbon çeliği ve diğer yatırımlar dökümler. Bu tür döküm, daha yüksek düzeyde teknoloji ve üretim maliyeti gerektirir ve Çin'deki genel payı küçüktür. İkinci kategori, düşük kaliteli parafinik stearat kalıplama malzemesinin kullanılması, düşük basınçlı kalıp yapımı, su camı kabuğu, sıcak suyla mum alma, yavaş atmosferik eritme ve dökme işlemidir. Hassasiyet seviyesi CT7~9 ve yüzey pürüzlülüğü Ra2.5~25μm olan dökümler üretebilir, esas olarak düşük kalite gereksinimlerine sahip karbon ve düşük alaşımlı çelik parçalar üretmek için kullanılır. Kısa üretim döngüsü, düşük hammadde ve yardımcı malzeme fiyatları, ekipmana daha az yatırım yapılması nedeniyle ağır taşıtlar, traktörler, makineler, metalurji ekipmanları, takım tezgahları, pompalar ve valfler vb. gibi yerli endüstrilerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Şu anda Çin'de kum dökümünün yerine kullanılıyor. Çin'de küçük hassas ve karmaşık çelik dökümlerin üretiminde kum dökümün yerini alan ana modelleme yöntemidir. Ancak döküm prosesi, enerji ve hammadde tüketimi, uzun üretim döngüleri, şiddetli çevre kirliliği, düşük üretim verimliliği ve diğer problemler için toleranslar mevcuttur.

Yukarıdaki üç tip küçük hassas döküm üretim prosesi yönteminin üretimindeki mevcut döküm üretimi göz önüne alındığında, bu makalenin yazarlarına göre furan reçine kumunun sıcak maça kutusuna göre mobilitenin zayıf olduğu bazı dezavantajlar vardır, Kum çekirdekli soğuk kutunun hareketliliği iyidir, ancak kutunun dışında mukavemet düşüktür ve döküm prosesinin küçük hassas dökümlerini üretmek için reçine kaplamalı kum kabuğu döküm prosesinin kullanılması önerilmiştir.

Kabuk dökümü 1940'larda Almanya tarafından geliştirildi, ancak yerli araştırmalara geç katıldı. Geleneksel kum kabuğu dökümüyle karşılaştırıldığında, kum dökümü daha az ekipman yatırımına, küçük ayak izine, uygun üretime, yüksek üretim verimliliğine, daha az kumla döküme, üretim sahasında daha az toza, gürültüye sahiptir ve bu nedenle çevreye, döküm yüzeyine daha az kirlilik verir. bitirme yüksek, yüksek boyutsal doğruluk vb., Çin'in otomobil endüstrisinde dökme demir parçalar yaygın olarak kullanılmaktadır. Film kumunun ısı direncini arttırmak amacıyla Çin, üretim ihtiyaçlarını karşılamak amacıyla özel film kumu haline getirilen özel ham kumu (zirkon kumu, kromit kumu vb.) benimsemiştir. Ancak zirkon kumu, kromit kumu ve diğer özel kum hammaddeleri kıt, pahalı, ithalata bağımlıdır: Ayrıca dökme çelik parçaların yüzeyi, özellikle yüzey ve köşelerdeki döküm deliklerinde (maça başı), görünümleri Döküm yüzeyinin kalitesini ciddi şekilde etkileyen ve üretimde kullanımını sınırlayan iplik izleri veya buruşuk deri döküm kusurları. Kaplanmış kumdan üretilen küçük çelik parçaların dökümlerinin yüksek dökme sıcaklığı, zayıf metal akışkanlığı ve büyük oranda büzülmesi göz önüne alındığında, fenolik reçineyi ısı direncini artırmak, termal özelliklerini geliştirmek ve yavaşlatmak için bazı özel yardımcı malzemeler eklemek üzere değiştirdik. Reçinenin ayrışmasını sağlar, kumun ürettiği ayrışma ısısını bastırır, kaplanmış kumun akışkanlığını daha da artırır, yüksek sıcaklık mukavemetini ve stabilitesini arttırır ve düşük içeriği korur. Bu nedenle kuvars bazlı özel yüksek sıcaklığa dayanıklı kaplanmış kum. Mükemmel yüksek sıcaklık performansına ve diğer kapsamlı döküm özelliklerine sahip olan kum geliştirildi, çeşitli karmaşık küçük hassas çelik dökümler üretmek için pahalı kaplanmış zirkonya kumunun yerini alabilir, döküm verimini ve kalitesini artırmak için maliyetleri büyük ölçüde azaltır. Kaplanmış kumun yüksek sıcaklık basınç dayanımı, sıradan kaplanmış kumun 0,1 ~ 0,2 MPa'sından 0,8 MPa'nın üzerine çıkar, ısı direnci süresi, sıradan kaplanmış kumun 60 ~ 110 saniyesinden 150 saniyenin üzerine çıkar, oda sıcaklığında mukavemet çekme mukavemeti 3,5'i aşar MPa, ısı direnci 2,0 MPa'yı aşar ve gaz çıkışı miktarı 18 m1/g'den azdır (bkz. Tablo 1).