410 rozsdamentes acél alkatrész gyártása szilikaszollal, 205 gramm tömegű, felületi oxidációs folthibákkal: okok és megoldások

Cirkon por/homok felületi rétegként történő felhasználása esetén 410 db rozsdamentes acél alkatrész (különösen a 200 gramm körüli kis alkatrészek) gyártásánál oxidációs pontok, foltok jelennek meg. Hogyan vizsgáljuk meg az okokat és dolgozzunk ki megoldásokat. Elemezzük egyenként az alapvető következtetéseket: ezt a "pont és pont" oxidációt általában nem egyetlen tényező okozza, hanem a nagy aktivitású acélfolyadék és a lokálisan szennyezett héjfelület közötti heves reakció eredménye. A probléma kiváltó oka elsősorban a "héj minőségében" és az "acél folyékony héj interfész reakciójában" keresendő.

1、 Elemezzük az oxidációs foltok/foltok kialakulásának fő okait, kombinálva a "cirkon por/homok felületi réteg" és a "pontos oxidáció" jellemzőivel. A fő okok lehetőség szerinti sorrendben a következők:

1. A héj felületi rétegének szennyeződése (elsődleges gyanúsított) Maga a cirkónium-oxid anyag: A rossz minőségű vagy nedves cirkóniumpor/homok szennyeződéseket, például vas-oxidot (Fe ₂ O3) és titán-oxidot (TiO ₂) tartalmazhat. Magas hőmérsékleten ezek a szennyeződések kémiai reakcióba lépnek olyan elemekkel, mint a króm (Cr) és az alumínium (Al) a rozsdamentes acélban, és helyi reakciónyomokat (azaz oxidációs nyomokat) hagynak az öntvény felületén. Működés közbeni szennyeződés: A héjkészítő műhelyben rozsda, por és szerves anyagok (például kesztyűszálak és zsírok) keveredhetnek a felületbevonási vagy csiszolási folyamat során. Ezek a szennyező anyagok alacsony olvadáspontú vagy nagy aktivitású helyi "gyenge pontokat" képeznek a héj kalcinálása után. A szilícium-dioxid szol stabilitása: ha a szilikaszol helyi gélt vagy szennyeződést tartalmaz, az befolyásolja a bevonat egyenletességét, ami elégtelen helyi szilárdságot vagy szennyeződés-dúsulást eredményez.

2. Elégtelen héjpörkölés és maradék nedvesség (legfontosabb ok): A nedvességmaradék az egyik leggyakoribb oka az "oxidációs pontok" kialakulásának. Ha a héj pörkölési hőmérséklete nem megfelelő (<900 ℃) vagy a szigetelési idő nem elegendő, akkor a héj mély rétegeiben (különösen a vastag és nagy héjaknál) maradvány kristályvíz vagy vegyszervíz lesz. Magas hőmérsékletű olvadt acél befecskendezésekor a víz azonnal elpárolog, és a gőznyomás rendkívül magas, áttörve a megszilárdult vékony héjat az olvadt acél elején, szabaddá teszi a frissen megolvadt acélt, és oxidációs reakcióba lép a vízgőzzel: Fe+H ₂ O → FeO+H ₂, oxidációs pontszerű gödrök képződnek. Szerves szénmaradék: A tökéletlen pörkölés a teljes égés helyett a szerves vegyületek szilícium-dioxid szolban és penészoldó szerekben történő elszenesedéséhez vezethet, és helyi, szénben gazdag területeket képezhet. Amikor az olvadt acél ezzel a területtel érintkezik, a szén csökkenti a héjban lévő SiO ₂-t, CO gázt termelve, ami szintén károsítja az olvadt acél felületét, és helyi oxidációt és karburálást okoz.

3. Nem megfelelő olvadás- és kiömlésvédelem (alapvető ok) nem teljes deoxidáció: A 410-es rozsdamentes acél krómja hajlamos az oxidációra. Ha a végső dezoxidáció (általában alumínium felhasználásával) nem elegendő, az olvadt acél oldott oxigéntartalma magas lesz, és hajlamos a felületen aggregálódni, vagy a megszilárdulás végén a héj reagenseivel egyesülni, oxidokhoz hasonló pontot képezve. Nem megfelelő öntési védelem: Még argongáz elleni védelem esetén is, ha a légáramlás túl gyenge, egyenetlenül oszlik el vagy zavart, a levegő továbbra is beszívódik az öntőáramba és az öntőcsészébe, ami acélcseppek kifröccsenését és oxidációját okozza, és az áramlással együtt a formaüregbe jutva, szétszórt oxidációs pontokat képezve.

4. Eljárási paraméterek eltérése (kiváltó tényező) Nem egyezik a héj hőmérséklete és az öntési hőmérséklet: A héj előmelegítési hőmérséklete túl alacsony (például <600 ℃), míg az olvadt acél öntési hőmérséklete túl magas. A kettő közötti hőmérsékletkülönbség túl nagy, ami felerősíti a határfelületi gázrobbanást és hősokkot, és pontreakciókat indukál. Olvadt acél túlmelegedése: A túl magas olvadási hőmérséklet (például 1650 ℃ felett) fokozza az olvadt acél és a héj közötti kémiai reakciókészséget.

2、 Szisztematikus megoldás (a vészhelyzettől a kiváltó okig) 1. lépés: Vészhelyzet helyszíni kivizsgálása és kezelése (azonnali végrehajtás)

1. Ellenőrizze a héjas sütőkemencét: kalibrálja a hőmérsékletmérő műszert. Győződjön meg arról, hogy a pörkölési hőmérséklet ≥ 950 ℃ és a tartási idő ≥ 2 óra (a héjvastagság növekedésétől függően), és ellenőrizze a kemence légkörének keringését, hogy a kipufogógázt el lehessen engedni.

2. Ellenőrizze a nyersanyagokat: Vegyünk egy új adag nagy tisztaságú (kémiailag tiszta vagy első osztályú) cirkonport/homokot összehasonlító vizsgálathoz. Különös figyelmet kell fordítani vas (Fe) és titán (Ti) tartalmára.

3. Ellenőrizze a héjkészítés környezetét: Tisztítsa meg a héjkészítő műhelyt, győződjön meg arról, hogy a felületi bevonat el van szigetelve a csiszolási területtől, és akadályozza meg a rozsdapor szennyeződését. Ellenőrizze, hogy a szilikaszolban nincsenek-e részecskék vagy gél.

4. Az öntési védelem erősítése: átmenetileg növelje az argongáz elleni védelem szilárdságát, hogy az öntés során a kiöntőpoharat teljesen befedje az argongáz.

2. lépés: Rövid távú folyamatoptimalizálás (1-2 héten belül)

1. Optimalizálja a pörkölési folyamatot: hajtsa végre a "lépcsős melegítési pörkölést": növelje a szigetelési időt a 400-600 ℃-os szakaszban, hogy lehetővé tegye a szerves anyagok teljes lebomlását és elpárologtatását; Tartson fenn elegendő szigetelést 900 ℃ felett a vegyszeres víz eltávolításához. A fontos összetevőket sütés után azonnal öntse vagy tárolja magas hőmérsékletű sütőben (>200 ℃), hogy megakadályozza a nedvesség felszívódását.

2. Erősítő ömledékkezelés: Szigorú végső deoxidáció: Ürítés előtt az olvadt acél mélyebb részébe vezesse be alumíniumhuzalt a végső dezoxidációhoz, és szabályozza a maradék alumíniumtartalmat 0,02% -0,08% között. Megfelelően csökkentse az öntési hőmérsékletet: A teljes feltöltés biztosítása érdekében csökkentse a túlhevítésből eredő öntési hőmérsékletet (például 1550 ℃) 10-20 ℃-kal a termikus reakciók csökkentése érdekében.

3. Állítsa be a formahéj hőmérsékletét: rövidítse le a formahéj kemencéből való kiemelése és a kiöntés közötti intervallumot a lehető legrövidebb időre, biztosítva, hogy a formahéj belsejében a hőmérséklet 800-900 ℃ között legyen. A magas hőmérsékletű héjak csökkenthetik a felületi hőmérséklet-különbségeket, és biztosíthatják az olvadt acél egyenletes megszilárdulását.

3. lépés: Hosszú távú szisztematikus ellenőrzés (alapvető megoldás)

1. A héj anyaga és a folyamat korszerűsítése: Felületi réteg anyagcsere teszt: Ha a probléma továbbra is fennáll, fontolja meg a felületi réteg anyagának inertebb olvasztott alumínium-oxidra (Al ₂ O3) vagy "fehér korundra" történő cseréjét. Bár a költség magasabb, a magas krómtartalmú acél reakcióképessége alacsonyabb. Felületi réteg szinterezési eljárás bevezetése: A felületi réteg és a második réteg héjkészítés befejezése után egy további alacsony hőmérsékletű (800 ℃) szinterezést adnak hozzá a felületi réteg tömörítése és egyes gázkibocsátó anyagok előzetes eltávolítása érdekében.

2. Az olvasztó-öntő rendszer korszerűsítése: argonvédelmi olvasztás megvalósítása: indukciós kemencés olvasztás során argongáz felhasználása fedésre vagy fújásra. Vákuumos vagy védőatmoszférikus öntvény alkalmazása: Nagy keresletű termékek esetén a vákuum-indukciós kemencés olvasztóöntvényekbe vagy argonnal töltött öntődobozokba történő befektetés a legalaposabb megoldás.

3. Folyamatfelügyeleti pontok létrehozása: Nyersanyag-ellenőrzés: Végezzen szennyezőanyag-mintavételt minden egyes cirkonpor tételnél. A héjpörkölés feljegyzése: Hőmérséklet-idő görbe figyelése minden pörkölőkemencéhez. Öntési hibatérkép: Készítsen fényképeket és archiválja az oxidációs pontok elhelyezkedését és morfológiáját, elemezze a fa helyzetével való összefüggést, és kövesse nyomon a szennyezés forrását.

Foglalja össze a javasolt hibaelhárítási eljárást az "oxidációs pontok/foltok a cirkon homok felületi rétegén egy 205 grammos öntvényben" probléma megoldására. Javasoljuk, hogy a hibaelhárítást az alábbiak szerint helyezze előtérbe:

1. Elsődleges gyanú: Elegendő a kagylósütés? Végezzen összehasonlító kísérleteket a pörkölési hőmérséklet és a tartási idő növelésével.

2. Másodlagos gyanú: A cirkon anyag tiszta? Cserélje ki az ismert nagy tisztaságú anyagok egy tételét az összehasonlító vizsgálatokhoz.

3. Egyidejűleg ellenőrizze: Valóban hatékony-e a kiöntés elleni védelem? Ellenőrizze a légáramlás állapotát az argoncsőnél, az áramlásmérőnél és a kifolyócsészében.

4. Végső optimalizálás: Állítsa be a folyamatparaméterek illeszkedését, elsősorban a héj hőmérsékletét és az öntési hőmérsékletet. A fenti szisztematikus vizsgálattal és optimalizálással, különös tekintettel a héj abszolút szárazságának és tisztaságának biztosítására, valamint az interfészvédelem megerősítésére, a 410 rozsdamentes acél precíziós öntvény felületén lévő oxidációs pontok és foltok hatékonyan kiküszöbölhetők.