La fosa és un tipus de tecnologia de processament tèrmic de metalls que els éssers humans ja dominaven anteriorment, amb una història d'uns 6,000 anys. La Xina va entrar en l'apogeu de la fosa de bronze entre el 1700 aC i el 1000 aC, i l'artesania ha assolit un nivell molt alt.
Definició i classificació de la fosa
Definició de fosa: és un mètode de modelat que consisteix a colar metall líquid en una cavitat de fosa adequada a la forma de la peça i, després de refredar-la i solidificar-la, s'obté una peça metàl·lica en brut amb una determinada forma, mida i rendiment.
Els mètodes de fosa habituals inclouen la fosa en sorra i la fosa de precisió, i els mètodes de classificació detallats es mostren a la taula següent.
Fundició en sorra: Fundició en sorra: un mètode de fundició en què les peces de fosa es produeixen en motlles de sorra. L'acer, el ferro i la majoria de les peces de fosa d'aliatges no fèrrics es poden obtenir mitjançant fundició en sorra. Com que els materials de modelat utilitzats en la fundició en sorra són barats i fàcils d'obtenir, el motlle de fosa és fàcil de fabricar i es pot adaptar a la producció d'una sola peça, la producció per lots i la producció en massa de peces de fosa. Ha estat el procés bàsic en la producció de peces de fosa durant molt de temps.
Fosa de precisió: La fosa de precisió és un terme general per a processos de fosa precisos obtinguts mitjançant mètodes de modelat precisos. Els seus productes són precisos, complexos i propers a la forma final de les peces, i es poden utilitzar directament sense o amb poc processament. És una tecnologia avançada de forma propera a la neta.
Mètodes de fosa més utilitzats i els seus avantatges i desavantatges
1. Fundició en sorra ordinària
Les matèries primeres bàsiques per a la fabricació de motlles de sorra són la sorra de fosa i l'aglutinant de sorra. La sorra de fosa més utilitzada és la sorra silícica. Quan el rendiment a alta temperatura de la sorra silícica no pot complir els requisits d'ús, s'utilitza sorra especial com ara sorra de zircó, sorra de cromita i sorra de corindó. L'aglutinant de sorra de modelat més utilitzat és l'argila, i també es poden utilitzar diversos olis assecants o olis semisecants, silicats o fosfats solubles en aigua i diverses resines sintètiques com a aglutinants de sorra de modelat.
Els motlles de sorra exteriors utilitzats en la fosa de sorra es divideixen en tres tipus: motlles de sorra humida d'argila, motlles de sorra seca d'argila i motlles de sorra endurida químicament segons l'aglutinant utilitzat a la sorra i la manera de construir resistència.
La fosa a la sorra és el tipus de fosa més popular i senzill que s'ha utilitzat durant segles. La fosa a la sorra és el procés de fabricació de peces grans com ara ferro gris, ferro dúctil, acer inoxidable i altres tipus d'acer. Els passos principals inclouen la pintura, el motlle, la fabricació del nucli, el modelat, la fusió i el colat, la neteja, etc.
Selecció de paràmetres de procés
Suplement de mecanitzat: L'anomenat suplement de mecanitzat és la superfície que cal tallar a la peça de fosa. Cal reservar per endavant una certa quantitat de suplement de mecanitzat. La seva mida depèn del tipus d'aliatge de fosa, el mètode de modelat, la mida de la fosa i la posició de la superfície de processament al motlle, la ubicació i molts altres factors.
Pendent d'esborrany: Per tal de facilitar l'extracció del patró del motlle, el pendent afegit a la paret vertical perpendicular a la superfície de separació s'anomena pendent d'esborrany.
Cantonades arrodonides de fosa: per evitar tensions i esquerdes a les juntes i cantonades de les peces de fosa, i per evitar danys a les cantonades afilades del motlle i els forats de sorra, en dissenyar peces de fosa, les juntes i cantonades de les parets de fosa s'han de dissenyar com a cantonades arrodonides.
Capçal del nucli: Per tal d'assegurar el posicionament, la fixació i l'escapament del nucli al motlle, s'ha de dissenyar un capçal del nucli tant per al patró com per al nucli.
Tolerança de contracció: a causa de la contracció per refredament de la peça de fosa després del vessament, aquesta part de la mida de contracció s'ha d'afegir en fer la forma.
avantatge:
∙ Els recursos d'argila són abundants i barats. La major part de la sorra humida d'argila utilitzada es pot reciclar i reutilitzar després d'un tractament adequat de la sorra;
∙ El cicle de fabricació de motlles és curt i l'eficiència del treball és alta;
∙ La sorra de modelat mixta es pot utilitzar durant molt de temps;
∙ Àmplia adaptabilitat. Es poden utilitzar peces petites, peces grans, peces simples, peces complexes, peces individuals i grans lots;
Inconvenients i limitacions:
∙ Com que cada motlle de sorra només es pot abocar una vegada, el motlle es fa malbé després d'obtenir la fosa i s'ha de remodelar, de manera que l'eficiència de producció de la fosa de sorra és baixa;
∙ La rigidesa del motlle no és alta i la precisió dimensional de la fosa és deficient;
∙ Les peces de fosa són propenses a defectes com ara rentat de sorra, inclusions de sorra i porus.
2. Fosa d’inversions
La fosa d'inversió també s'anomena "fosa a la cera perduda" quan s'utilitza cera per fer el patró. La fosa d'inversió normalment es refereix a la fabricació de patrons a partir de materials fusibles, cobrint la superfície dels patrons amb diverses capes de materials refractaris per fer closques, i després fondre els patrons i descarregar-los per obtenir motlles sense superfícies de separació. Després de la torrada a alta temperatura Solució de fosa de fosa llesta per sorrejar. Com que els patrons es fabriquen àmpliament amb materials cerosos, la fosa d'inversió sovint s'anomena "fosa a la cera perduda".
Els tipus d'aliatges que es poden produir mitjançant fosa d'inversió inclouen acer al carboni, acer d'aliatge, aliatge resistent a la calor, acer inoxidable, aliatge de precisió, aliatge d'imant permanent, aliatge de coixinets, aliatge de coure, aliatge d'alumini, aliatge de titani i ferro dúctil.
avantatge:
- Alta precisió dimensional. Generalment fins a CT4-6 (CT10~13 per a fosa en sorra, CT5~7 per a fosa a pressió);
- Pot millorar la taxa d'utilització dels materials metàl·lics. La fosa d'inversió pot reduir significativament la quantitat de processament a la superfície de conformació i la superfície d'acoblament del producte, estalviant temps de processament i consum de material d'eina de tall;
- Pot maximitzar la similitud entre les peces en blanc i les peces, i aportar una gran comoditat al disseny estructural de les peces. Peces de fosa amb formes complexes La fosa d'inversió pot fosar peces de fosa amb formes molt complexes, peces de fosa amb un gruix de paret de 0.5 mm i un pes tan petit com 1 g, i peces de fosa combinades i integrals;
- No limitat pel material d'aliatge. El mètode de fosa per inversió pot fosar peces de fosa d'acer al carboni, acer d'aliatge, ferro dúctil, aliatges de coure i aliatges d'alumini, i també pot fosar peces de fosa de superaliatges, aliatges de magnesi, aliatges de titani i metalls preciosos. Per a materials d'aliatge que són difícils de forjar, soldar i tallar, és especialment adequat per a la fosa mitjançant fosa de precisió;
- Alta flexibilitat i adaptabilitat de producció. La fosa de inversió és adequada tant per a la producció de grans lots com per a la producció de lots petits o fins i tot per a la producció d'una sola peça.
Inconvenients i limitacions:
La mida de la fosa no ha de ser massa gran, el procés és complicat i la velocitat de refredament de la fosa és lenta. Entre tots els mètodes de conformació de brutícia, la fosa d'inversió té el procés més complicat i l'elevat cost de fosa, però si el producte es selecciona correctament i les peces es dissenyen raonablement, l'elevat cost de fosa es pot compensar reduint el tall, el muntatge i estalviant materials metàl·lics. Aleshores, la fosa d'inversió té una bona economia.
3. Colat de fosa
El principi del procés de fosa a pressió és utilitzar alta pressió per premsar metall fos a alta velocitat en una cavitat de motlle metàl·lic de precisió, i el metall fos es refreda i solidifica sota pressió per formar una fosa.
La fosa a pressió en cambra freda i calenta són dos mètodes bàsics del procés de fosa a pressió. En la fosa a pressió en cambra freda, el metall fos s'aboca a la cambra de pressió mitjançant un dispositiu de vessament manual o automàtic, i després el punxó d'injecció avança per injectar hidràulicament el metall a la cavitat. En el procés de fosa a pressió en cambra calenta, la cambra de pressió és perpendicular al gresol i el metall fos flueix automàticament a la cambra de pressió a través del port d'alimentació de la cambra de pressió. El punxó d'injecció es mou cap avall, empenyent el metall fos a través del coll de cigne cap a la cavitat. Després que el metall fos se solidifiqui, s'obre el motlle de fosa a pressió i es treu la fosa per completar un cicle de fosa a pressió.
avantatge:
∙ Bona qualitat del producte. La precisió dimensional de les peces de fosa és alta, generalment equivalent al grau 6~7, o fins i tot al grau 4; l'acabat superficial és bo, generalment equivalent al grau 5~8; la resistència i la duresa són elevades, i la resistència és generalment un 25~30% superior a la de la fosa en sorra, però l'extensió La velocitat es redueix en aproximadament un 70%; la mida és estable i la intercanviabilitat és bona; pot fosa a pressió peces de fosa de paret fina i complexes;
∙ Alta eficiència de producció. La productivitat de la màquina és alta, per exemple, la màquina de fosa a pressió horitzontal d'aire fred JⅢ3 domèstica pot fosar a pressió de 600 a 700 vegades de mitjana en vuit hores, i la màquina de fosa a pressió de cambra calenta a petita escala pot fosar a pressió de 3000 a 7000 vegades de mitjana cada vuit hores; Aliatge de campana de fosa a pressió, la vida útil pot arribar a centenars de milers de vegades, fins i tot milions de vegades; mecanització i automatització fàcils de realitzar;
∙ Excel·lent efecte econòmic. A causa de la mida precisa de les peces de fosa a pressió, la superfície és llisa i neta. Generalment, s'utilitza directament sense processament mecànic, o la quantitat de processament és molt petita, de manera que no només millora la taxa d'utilització del metall, sinó que també redueix una gran quantitat d'equips de processament i hores de treball; el preu de la fosa és fàcil; la fosa a pressió combinada es pot utilitzar amb altres materials metàl·lics o no metàl·lics. No només estalvia hores de treball de muntatge, sinó que també estalvia metall.
Inconvenients i limitacions:
∙ A causa de l'alta velocitat d'ompliment de la cavitat amb metall líquid durant la fosa a pressió, l'estat de flux és inestable. Per tant, si s'adopta el mètode general de fosa a pressió, la fosa és propensa a produir porus i no es pot tractar tèrmicament;
∙ La fosa a pressió és més difícil per a peces de fosa amb còncaves complexes;
∙ Per a aliatges d'alt punt de fusió (com ara el coure, els metalls ferrosos), la vida útil dels models de fosa a pressió és relativament baixa;
∙ No és adequat per a la producció de lots petits, la raó principal és que el cost de fabricació del motlle de fosa a pressió és elevat, l'eficiència de producció de la màquina de fosa a pressió és alta i la producció de lots petits no és econòmica.
4. fosa de motlle metàl·lic
També conegut com a fosa a pressió, és un mètode de fosa en què s'aboca metall líquid en un motlle metàl·lic per obtenir una peça de fosa. El motlle de fosa està fet de metall i es pot utilitzar repetidament (centenars o milers de vegades), també anomenada fosa permanent.
estructura metàl·lica
Generalment, els motlles metàl·lics estan fets de ferro colat i acer colat. La cavitat interior de la fosa pot ser un nucli metàl·lic o un nucli de sorra. Hi ha molts tipus d'estructures metàl·liques, com ara el tipus horitzontal, el tipus vertical pesat i el tipus compost. Entre elles, la separació vertical és convenient per obrir la porta i treure la fosa; la separació horitzontal s'utilitza principalment per produir foses en forma de roda de paret fina; És una placa inferior horitzontal fixa, que s'utilitza principalment en la fosa de foses més complexes.
Característiques del procés de fosa en motlles metàl·lics: el motlle metàl·lic té una velocitat de conducció tèrmica ràpida i no es cedeix, cosa que fa que les peces de fosa siguin propenses a defectes com ara abocament insuficient, tancament en fred, esquerdes i forats blancs. A més, el tipus de metall es renta repetidament amb líquid metàl·lic calent, cosa que reduirà la vida útil. Per aquest motiu, s'han d'adoptar les mesures auxiliars del procés següents.
Preescalfament del motlle metàl·lic: Preescalfar el motlle metàl·lic abans de vessar-lo pot alentir la capacitat de refrigeració del motlle, cosa que és beneficiosa per a l'ompliment del metall fos i el procés de grafitització de la fosa. Per a la producció de peces de fosa, el motlle metàl·lic es preescalfa a 250-350 °C; per a la producció de peces de metall no ferros, la temperatura es preescalfa a 100-250 °C.
Pintura de pinzell: per protegir el motlle metàl·lic i facilitar l'escapament, normalment es ruixa una capa de pintura refractària a la superfície del motlle metàl·lic per evitar que el motlle metàl·lic s'erosioni i s'escalfi directament pel líquid metàl·lic. Perquè ajustar el gruix de la capa de recobriment pot canviar la velocitat de refredament de cada part de la fosa i facilitar la descàrrega de gas al motlle metàl·lic. Per a la fosa de diferents aliatges, s'han de ruixar diferents recobriments. Per exemple, les peces d'aliatge d'alumini fos s'han de ruixar amb recobriments fets de pols d'òxid de zinc, pols de talc i vidre soluble; les peces de ferro gris s'han de recobrir amb pols de grafit, pols de talc, pols d'argila refractària, goma de préssec i aigua.
Abocament: Els motlles metàl·lics tenen una forta conductivitat tèrmica, de manera que quan s'utilitzen motlles metàl·lics, la temperatura d'abocament de l'aliatge ha de ser 20-30 °C superior a la dels motlles de sorra. Generalment, la temperatura de l'aliatge d'alumini és de 680 ℃ a 740 ℃; la temperatura del ferro colat és de 1300 ℃ a 1370 ℃; la temperatura del bronze amb estany és de 1100 a 1150 ℃. Cal prendre el límit superior per a les peces de paret prima i el límit inferior per a les peces de paret gruixuda. El gruix de la paret de les peces de ferro colat no ha de ser inferior a 15 mm per evitar l'estructura blanca.
Obertura: Com més tardana sigui l'obertura, més gran serà la contracció de la peça fosa al motlle metàl·lic, serà difícil de treure i utilitzar, i la peça fosa serà propensa a grans tensions internes i esquerdes. Normalment, la temperatura de fosa de les peces foses de ferro és de 700-950 °C, i el temps d'obertura del motlle és de 10-60 segons després de la colada.
avantatge:
En comparació amb la fosa en sorra, la fosa de metall té els següents avantatges:
∙ Bona reutilització, pot "diverses peces de fosa en un motlle", estalviant materials de modelat i hores de treball de modelat.
∙ A causa de la forta capacitat de refredament del motlle metàl·lic sobre la fosa, l'estructura de la fosa és densa i el rendiment mecànic és alt.
∙ La precisió dimensional de la peça de fosa és alta, la classe de tolerància és IT12~IT14; la rugositat superficial és baixa, Ra és de 6.3 m.
∙ La fosa en motlles metàl·lics no utilitza sorra o en utilitza menys, cosa que millora les condicions de treball.
Inconvenients i limitacions:
El cost de fabricació del tipus de metall és elevat, el cicle és llarg i els requisits del procés són estrictes. No és adequat per a la producció de peces de fosa en lots petits. És principalment adequat per a la producció en massa de peces de fosa d'aliatges no ferrosos, com ara pistons d'alumini per a avions, automòbils, motors de combustió interna, motocicletes, etc., bloc de cilindres, culata, carcassa de bomba d'oli i casquet de coixinet d'aliatge de coure, casquet, etc. Per a peces de fosa d'aliatge ferrosos, es limita a peces de fosa mitjanes i petites amb formes relativament simples.
5. Fosa a baixa pressió
La fosa a baixa pressió es refereix al mètode d'omplir el motlle amb metall líquid a una pressió relativament baixa (0.02-0.06 MPa) i cristal·litzar a pressió per formar una fosa.
Aboqueu el metall fos fos al gresol aïllat, instal·leu la tapa de segellat, el tub vertical de metall líquid connecta el metall fos amb el motlle, tanqueu el motlle i introduïu lentament aire comprimit sec al forn del gresol, i el metall fos se sotmet a pressió de gas. La cavitat s'omple de baix a dalt al llarg del sistema vertical i de comporta, i es cristal·litza sota pressió. Després de formar la fosa, s'elimina la pressió al gresol i el líquid metàl·lic del vertical torna al nivell del líquid metàl·lic al gresol. Obriu el motlle i traieu la fosa.
avantatge:
∙ La velocitat d'augment i la pressió de cristal·lització del metall fos es poden ajustar durant el vessament, de manera que es pot aplicar a diversos motlles de fosa (com ara motlles metàl·lics, motlles de sorra, etc.), fosant diversos aliatges i peces de fosa de diverses mides;
∙ S'adopta un farciment tipus injecció inferior, el farciment de metall líquid és estable, sense esquitxades, cosa que pot evitar el gas implicat i l'erosió de la paret i el nucli del motlle, i la fosa té menys defectes com ara porus i inclusions d'escòria, cosa que millora la taxa qualificada de la fosa;
∙ La fosa cristal·litza sota pressió, l'estructura de la fosa és densa, el contorn és clar, la superfície és llisa i les propietats mecàniques són altes, cosa que és especialment beneficiosa per a la fosa de peces grans i de paret prima;
∙ S'omet el tub vertical d'alimentació i la taxa d'utilització del metall augmenta del 90% al 98%;
∙ Baixa intensitat de mà d'obra, bones condicions de treball, equipament senzill, mecanització i automatització fàcils de realitzar.
Inconvenients i limitacions:
La vida útil del tub vertical és curta i el metall fos és fàcil d'oxidar i generar inclusions d'escòria durant el procés de conservació de la calor. S'utilitza principalment per fondre algunes peces de fosa d'aliatge d'alumini i aliatge de magnesi amb requisits d'alta qualitat, com ara peces de paret prima com ara bloc de cilindres, culata, càrter i pistó d'alumini de motors de combustió interna d'alta velocitat.
6. Fosa centrífuga
La fosa centrífuga és un mètode de fosa en què el metall fos s'aboca en un motlle giratori i el motlle s'omple i se solidifica sota l'acció de la força centrífuga.
Classificació de la fosa centrífuga
Segons la posició de l'eix de rotació del motlle a l'espai, la fosa centrífuga comuna es pot dividir en dos tipus:
Colada centrífuga horitzontal: Colada centrífuga quan l'eix de rotació del motlle és horitzontal o l'angle amb la línia horitzontal és petit (<4°).
Colada centrífuga vertical: la colada centrífuga quan l'eix de rotació del motlle està en estat vertical s'anomena colada centrífuga vertical.
La fosa centrífuga en què l'eix de rotació del motlle forma un angle gran amb les línies horitzontal i vertical s'anomena fosa centrífuga d'eix inclinat, però s'utilitza rarament.
avantatge:
∙ El nucli, el sistema de comporta i la canonada vertical es poden ometre quan s'utilitza la fosa centrífuga per produir peces de fosa de cossos giratoris buits;
∙ A causa de la força centrífuga generada pel metall líquid durant la rotació, el metall d'alta densitat és empès cap a la paret exterior, mentre que el gas i l'escòria de baixa densitat es mouen cap a la superfície lliure, formant una solidificació direccional de l'exterior cap a l'interior, de manera que les condicions d'alimentació són bones, l'estructura de fosa és densa i les propietats mecàniques són bones;
∙ És fàcil de fondre casquets i casquets de coixinets "bimetàl·lics", com ara fondre una capa fina de casquet de coure al casquet d'acer, cosa que pot estalviar materials de coure cars;
∙ Bona capacitat d'ompliment;
∙ Eliminació i reducció del consum en sistemes de comporta i elevacions verticals.
Inconvenients i limitacions:
∙ La superfície lliure a l'interior de la peça de fosa és rugosa, amb un gran error dimensional i de mala qualitat;
∙ No és adequat per a aliatges amb segregació de gran densitat (com ara el bronze de plom) i aliatges com l'alumini i el magnesi.
Defectes de fosa i els seus mètodes de control
Hi ha molts tipus de defectes de fosa, i les causes dels defectes també són molt complicades. No només està relacionat amb el procés de fosa, sinó també amb una sèrie de factors com ara les propietats de l'aliatge de fosa, la fusió de l'aliatge i el rendiment del material de modelat. Per tant, a l'hora d'analitzar les causes dels defectes de fosa, cal partir de la situació específica i dur a terme una anàlisi exhaustiva basada en les característiques, la ubicació, el procés i la sorra de modelat utilitzada dels defectes, i després prendre les mesures tècniques corresponents per prevenir i eliminar els defectes.
1. No n'hi ha prou per abocar
Hi ha defectes parcials a la fosa, que sovint apareixen a la part de paret prima, la part més allunyada del canal o la part superior de la fosa. Les cantonades incompletes són llises i brillants sense enganxar-se a la sorra.
causa:
∙ La temperatura d'abocament és baixa, la velocitat d'abocament és massa lenta o l'abocament és intermitent;
∙ L'àrea de la secció transversal dels patins i dels patins interiors és petita;
∙ El contingut de carboni i silici en el ferro fos és massa baix;
∙ Excés d'humitat i contingut de pols de carbó a la sorra de modelat, gran generació de gas o contingut de fang massa alt, mala permeabilitat a l'aire;
∙ L'alçada del motlle de sorra superior no és suficient i la pressió del ferro fos no és suficient.
Mètode de prevenció:
∙ Augmentar la temperatura d'abocament, accelerar la velocitat d'abocament i evitar l'abocament intermitent;
∙ Augmentar la secció transversal del corredor i del corredor interior;
∙ Ajusteu els ingredients després del forn per augmentar correctament el contingut de carboni i silici;
∙ Enfortir l'escapament al motlle, reduir la quantitat de pols de carbó i matèria orgànica afegida a la sorra de modelat;
∙ Augmenta l'alçada del matràs superior.
2. Poc omplert
La part superior de la fosa és incompleta, el nivell del ferro fos a la matriu és igual al de la fosa i les vores són lleugerament arrodonides.
causa:
∙ La quantitat de ferro fos al cullerot no és suficient;
∙ El canal d'abocament és estret i la velocitat de vessament és massa ràpida. Quan el ferro fos desborda de la copa del canal d'abocament, l'operador pensa erròniament que el motlle està ple i deixa de vessar prematurament.
Mètode de prevenció:
∙ Estimar correctament la quantitat de ferro fos al cullerot;
∙ Per al motlle amb un canal de colada estret, reduïu la velocitat de colada adequadament per assegurar-vos que el motlle estigui ple.
3. Dany
La fosa està danyada i trencada.
causa:
∙ La sorra que cau de la peça de fosa és massa violenta o la peça de fosa s'ha fet malbé per impactes durant la manipulació;
∙ Quan es neteja el tambor, la peça de fosa no es carrega correctament i la part més feble es trenca quan es fa caure;
∙ La mida del riser i de la secció del coll del riser és massa gran; el coll del riser no té una secció de forat (ranura). O el mètode per treure el riser no és correcte, cosa que danyarà el cos de fosa i li faltarà carn.
Mètode de prevenció:
∙ En netejar i transportar les peces de fosa, cal tenir en compte que s'evitin diversos tipus d'impactes i vibracions excessives i que s'eviti llençar-les de manera irracional;
∙ Operar estrictament d'acord amb les normatives i els requisits del procés en netejar el tambor;
∙ Modifiqueu la mida del tub vertical i del coll del tub vertical, feu una secció extraïble del coll del tub vertical i subjecteu correctament la direcció del tub vertical de vessament.
4. Sorra enganxosa i rugositat superficial
L'adherència de sorra és un defecte superficial de les peces de fosa, que es caracteritza per l'adhesió de partícules de sorra difícils d'eliminar a la superfície de les peces de fosa; si una fosa té una superfície irregular i no llisa després d'eliminar les partícules de sorra, s'anomena superfície rugosa.
causa:
∙ Els grans de sorra són massa gruixuts i la compacitat del motlle de sorra no és suficient;
∙ La humitat a la sorra de modelat és massa alta, cosa que dificulta la compactació de la sorra;
∙ La velocitat d'abocament és massa ràpida, la pressió és massa alta i la temperatura és massa alta;
∙ Hi ha massa poca pols de carbó a la sorra de modelat;
∙ Si la temperatura de cocció de la plantilla és massa alta, la sorra de modelat de la superfície s'assecarà; o si la temperatura de cocció de la plantilla és massa baixa, la sorra de modelat s'adherirà a la plantilla.
Mètode de prevenció:
∙ Quan la permeabilitat a l'aire sigui suficient, utilitzeu sorra crua més fina i augmenteu adequadament la compacitat de la sorra de modelat;
∙ Garantir un contingut estable i efectiu de pols de carbó a la sorra de modelat;
∙ Controlar estrictament la humitat de la sorra;
∙ Millorar el sistema d'abocament, millorar l'operació d'abocament, reduir la temperatura d'abocament;
∙ Controlar la temperatura de cocció de la plantilla, generalment igual o lleugerament superior a la temperatura de la sorra de modelat.
5. Tracoma
Forats farcits amb sorra de motllura a la superfície o a la superfície de la peça de fosa.
causa:
∙ La resistència superficial de la sorra de modelat no és suficient;
∙ No hi ha cap cantonada arrodonida a la forma o l'angle d'esborrany és petit, cosa que provoca enganxament a la sorra i el motlle no es repara després del dany o la caixa es tanca sense reparació;
∙ Si el motlle de sorra es col·loca massa estona abans d'abocar-lo, la resistència superficial disminuirà després de l'assecat a l'aire;
∙ El motlle es fa malbé durant l'embalatge o la manipulació;
∙ La sorra flotant del motlle no es va netejar quan es va tancar la caixa, i la copa de l'abejador no es va cobrir correctament després de tancar la caixa, i la sorra trencada va caure al motlle.
Mètode de prevenció:
∙ Augmenteu el contingut d'argila a la sorra de modelat, afegiu-hi sorra nova a temps i milloreu la resistència superficial de la sorra de modelat;
∙ L'acabat del patró ha de ser alt, i l'angle d'esborrany i el filet de fosa han de ser raonables. Els motlles danyats s'han de reparar abans de tornar-los a embalar;
∙ Escurçar el temps de col·locació del motlle de sorra abans d'abocar-lo;
∙ Aneu amb compte en tancar o manipular el motlle per evitar danys o que els grans de sorra caiguin a la cavitat de sorra;
∙ Netegeu la sorra flotant del motlle abans de tancar la caixa i tapeu la comporta.
6. Juntes drapades i sorra en expansió
El drapat sovint apareix a la superfície de separació de la fosa, que és una protuberància fina de xapa metàl·lica amb un gruix desigual que és perpendicular a la superfície de la fosa. La inflor de sorra és l'expansió local de les superfícies interiors i exteriors de la fosa, formant protuberàncies metàl·liques nodulars irregulars.
causa:
∙ Fermesa insuficient o desigual;
∙ La resistència de la sorra superficial no és suficient o el contingut d'humitat de la sorra de modelat és massa alt;
∙ El cap de metall líquid és massa gran i la velocitat de vessament és massa ràpida.
Mètode de prevenció:
∙ Millorar la compacitat del motlle i evitar afluixaments locals;
∙ Ajustar el procés de barreja de sorra, controlar la humitat i millorar la resistència de la sorra de modelat;
∙ Reduir la pressió del metall líquid i reduir la velocitat de vessament.
7. Portar caixes
La fosa té una gran àrea de juntures a la superfície de separació, cosa que canvia la forma i la mida del motlle. Si la caixa elevadora és massa gran, provocarà un incendi: el ferro fos es desborda de la superfície de separació i, en casos greus, causarà defectes de colada insuficient.
causa:
∙ La caixa de sorra no està fixada, la qualitat del pes no és suficient o el pes s'ha tret massa aviat;
∙ L'abocament és massa ràpid i la força d'impacte és massa gran;
∙ Encofrat corbat.
Mètode de prevenció:
∙ Augmenteu el pes del ferro premsat i traieu-lo després que el ferro fos especial se solidifiqui;
∙ Baixeu la posició del cullerot i reduïu la velocitat d'abocament;
∙ Plantilles correctes.
8. Gota de sorra
Protuberàncies metàl·liques grumoses que apareixen a la superfície d'una peça de fosa, que semblen terrossos de sorra caiguts. En altres parts de la peça de fosa, sovint apareixen forats o defectes de sorra.
causa:
∙ Hi ha solcs profunds i petits al patró, que són iguals a les característiques estructurals o l'angle d'esborrany és petit, i el motlle de sorra es farà malbé o s'esquerdarà quan es tregui el motlle;
∙ Compacitat desigual i resistència local insuficient del motlle;
∙ Caure accidentalment alguns blocs de sorra del motlle en tancar la caixa i transportar el motlle.
Mètode de prevenció:
∙ L'angle d'esborrany del patró ha de ser adequat i la superfície ha de ser llisa;
∙ Alta i uniforme compacitat del motlle;
∙ Aneu amb compte en embalar i transportar.
9. Tipus incorrecte (caixa incorrecta)
Una part de la fosa està esglaonada respecte a l'altra part a la unió de la superfície de separació, i es produeix un desplaçament relatiu, de manera que la forma de la fosa no coincideix amb el dibuix.
causa:
∙ El patró està mal fet, els motlles superior i inferior no estan alineats o el patró està deformat;
∙ Posicionament incorrecte del matràs o de la plantilla, o passadors de posicionament fluixos;
∙ Les peces de la màquina d'emmotllament per extrusió estan desgastades, com ara el desgast del revestiment inferior de la placa de pressió positiva i el rodament de la placa de pressió inversa;
∙ La caixa utilitzada per abocar està deformada i els motlles superior i inferior es desplacen a causa de la manca de cura en la manipulació i el tancament de la caixa.
Mètode de prevenció:
∙ Reforçar la inspecció i reparació d'encofrats;
∙ Comproveu freqüentment els passadors de posicionament i els forats dels passadors de la caixa de sorra i l'encofrat, i instal·leu-los raonablement;
∙ Comproveu les parts rellevants de la màquina d'emmotllament per extrusió, ajusteu-les a temps i substituïu les que estiguin desgastades;
∙ Reformeu la carcassa regularment. Cal anar amb compte en manipular motlles que s'han tret de la caixa. Els motlles de sorra abocats a la superfície han d'estar envoltats per una filera de motlles de sorra.
10. Boca grisa i forats
La fractura de la fosa és gris-negra o apareixen punts negres, amb més parts centrals i menys vores, i es pot veure grafit en escates en l'observació metal·logràfica.
causa:
∙ La composició química del ferro fos no compleix els requisits i el contingut de carboni i silici és massa alt;
∙ El bismut inoculat davant del forn s'afegeix al cullerot massa aviat o massa tard, o la quantitat de bismut és insuficient.
Mètode de prevenció:
∙ Seleccioneu correctament la composició química i els ingredients raonables, de manera que la quantitat de carboni i silici en el ferro fos estigui dins del rang especificat;
∙ Augmenteu la quantitat de bismut afegida i inoculeu estrictament el forn.
11. Esquerdes (esquerdes calentes, esquerdes fredes)
Hi ha esquerdes penetrants o no penetrants a l'exterior o a l'interior de la fosa. La superfície de fractura amb una superfície oxidada fosca o negra és tortuosa durant l'esquerdament tèrmic. Les esquerdes fredes són esquerdes fràgils relativament netes amb fractures planes i brillantor metàl·lica o lleuger color oxidat.
causa:
∙ La quantitat de carboni i silici en el ferro fos és massa baixa i el contingut de sofre és massa alt;
∙ La temperatura de vessament és massa alta;
∙ Si el coll del elevador és massa gran o massa curt, es produirà un sobreescalfament local important, o si l'alimentador és massa petit, l'alimentació no serà bona;
∙ Les peces de fosa estan sotmeses a impactes excessius durant la neteja i el transport.
Mètode de prevenció:
∙ Controlar la composició química del ferro fos dins del rang especificat;
∙ temperatura de vessament més baixa;
∙ Disseny racional del sistema de canalització vertical;
∙ Les peces de fosa han d'evitar impactes excessius durant la neteja i el transport.
12. Estomes
Les parets dels porus són llises i brillants, i les formes són rodones, en forma de pera i en forma d'agulla. Les mides dels porus són grans i petites, i es generen a la superfície o a l'interior de la fosa. Els porus de l'interior de la fosa només es poden trobar després de trencar-los o mecanitzar-los.
causa:
∙ La petita càrrega està humida, molt corroïda o oliosa, cosa que provoca un contingut massa elevat de gas al ferro fos i una oxidació important;
∙ Els forats de cuba, les cubetes de cuba, els revestiments del forn i els revestiments de les culleres no estan secs;
∙ La temperatura de vessament és baixa, de manera que el gas no té temps de surar cap amunt i escapar;
∙ Un alt contingut d'alumini a la càrrega del forn és fàcil de causar porus d'hidrogen;
∙ La permeabilitat a l'aire del motlle de sorra no és bona, el contingut d'humitat de la sorra és alt i conté molta pols de carbó o matèria orgànica, cosa que genera una gran quantitat de gas durant l'abocament i no és fàcil de descarregar.
Mètode de prevenció:
∙ La càrrega s'ha de gestionar correctament i la superfície ha d'estar neta;
∙ La llar de foc, l'avantllar de foc, el forat de desguàs, la cubeta de desguàs i el cullerot han d'estar assecats;
∙ Augmentar la temperatura de vessament;
∙ No utilitzeu ferralla d'acer amb un alt contingut d'alumini;
∙ Reduir adequadament el contingut d'humitat de la sorra de modelat, controlar la quantitat de carbó polvoritzat i lligar forats d'aire, etc.
13. Retracció, porositat
Les cavitats de contracció disperses i petites, les que tenen cristalls dendrítics s'anomenen porositat de contracció, i les que són més petites que la porositat de contracció s'anomenen porositat. Sovint apareixen en parts càlides del món.
causa:
∙ El contingut de carboni i silici en el ferro fos és massa baix i la contracció és gran;
∙ La velocitat d'abocament és massa ràpida i la temperatura d'abocament és massa alta, cosa que fa que el líquid s'encongeixi molt;
∙ Disseny inadequat del sistema de comporta i del tub vertical, que no permet aconseguir la solidificació seqüencial;
∙ El elevador és massa petit, alimentació insuficient.
Mètode de prevenció:
∙ Controlar la composició química del ferro fos dins del rang especificat;
∙ Reduir la velocitat i la temperatura d'abocament;
∙ Sistema de comporta i de tub vertical millorat, mitjançant solidificació seqüencial;
∙ Augmenteu el volum del elevador per garantir una alimentació completa.
14. Anticulpabilitat
Dins de la fractura del motlle apareix teixit bucal blanc i a la vora apareix una boca grisa.
causa:
∙ El ferro fos amb un alt contingut de carboni i silici conté massa hidrogen;
∙ Hi ha massa elements formadors de blanc, com ara el crom, que s'han incorporat a la càrrega;
∙ Segregació severa d'elements;
Mètode de prevenció:
∙ Controlar la composició química, el contingut de carboni i silici no ha de ser massa alt;
∙ El revestiment del forn i el revestiment de la bossa s'han d'assecar; el contingut d'humitat de la sorra de modelat no ha de ser massa alt;
∙ Reforçar la gestió de la càrrega per reduir els elements blanquejadors.
