Az öntöttvas felszálló nyakának fontossága és kialakítása

1. Az öntöttvas felszaporító nyakának tervezési pontjai a következők:

Méret meghatározási átmérője: A emelkedő nyak átmérője általában az öntés forró spot körének átmérőjének 0,3-0,8-szoros. A casting forró spot körének átmérője nagy, 0,3 felé torzul; A forró spot kör átmérője kicsi, értéke 0,8 felé torzul. Hossz: általában 20-50 mm között. A kis öntöttvas alkatrészek esetében a felszálló nyak hossza az alsó határként lehet; A nagy öntöttvas alkatrészek felső határnak van kitéve. A formatervezés általános formái közé tartozik a hengeres, trapéz, stb. A trapézos emelkedő nyak előnyös a zsugorodás kompenzálásához, és széles körben használják az öntvényekben, amelyek magas követelményekkel járnak a zsugorodás kompenzálására.

A felszíni nyak helyzetét az öntés forró csomópontján kell beállítani, hogy a emelkedő fémfolyadéka elsősorban a forró csomópontra áramolhasson, szekvenciális megszilárdulást érjen el, és hatékonyan kiegészítse a zsugorodást. Próbálja meg elkerülni azt az öntés feszültségkoncentrációs területén, hogy megakadályozza a felemelkedő nyak megszilárdulási zsugorodása által okozott feszültséget, ami súlyosbíthatja az öntés deformációját és repedési hajlamát. A mennyiséget az öntés mérete, a szerkezet összetettsége és a forró foltok eloszlásának alapján határozzuk meg. A kicsi és egyszerű öntvényekhez csak egy emelkedő nyakra lehet szükség, míg a nagy és összetett öntvényekhez több emelőkar nyakra lehet szükség, hogy minden forró ízületnél elegendő zsugorodást biztosítsanak. A felszálló és az öntés közötti kapcsolatnak sima átmenetet kell végeznie, elkerülve a jobb vagy éles sarkokat, hogy csökkentsék az olvadt fém áramlásának ellenállását. A felszálló nyak és az öntés közötti kapcsolatnak szilárdnak kell lennie, hogy megakadályozzák a törést az olvadt fém hatása miatt az öntési folyamat során. Ugyanakkor a kapcsolat alakját és méretét ésszerűen kell megtervezni, hogy elkerüljék a túlzott hőnövelt zónák kialakulását az öntésen, ami hibákat okozhat az öntésben.

2.

A legtöbb ötvözet következetes és kiszámítható viselkedést mutat a hűtési folyamat során a folyadéktól a szilárdig hőmérsékleten. A összehúzódásnak két különböző szakasza van. Először, amikor az ötvözet öntési hőmérséklete a folyadékvezetékhez lehűl, ezt általában folyékony zsugorodásnak vagy túlhevített zsugorodásnak nevezik. Másodszor, amikor egy ötvözet folyékonyról szilárdra lehűl, akkor ezt általában megszilárdulás zsugorodásnak nevezik. Másrészt a grafit öntöttvas alkatrészeket (beleértve a szürke öntöttvas, az elrontó vasat és a temetésre kerülő öntöttvas) egy szokatlan jelenség kíséri a hűtés és megszilárdulás során, ahol a fém kibővül. Ezt a terjeszkedést általában az alacsonyabb sűrűségű grafit fázisok kicsapódásának tulajdonítják, amely legyőzi és meghaladja a hűtőfolyadékkal és az austenit megszilárdulásával járó zsugorodást. Eddig az öntöttvas emelők és kapu rendszerek tervezésének legfontosabb szempontja a pozitív folyadéknyomás fenntartásának követelménye a teljes megszilárdulási folyamat során. Kezdetben a légköri nyomást meg kell hagyni, hogy a felszálló folyadékon működjön, és ahhoz, hogy ez bekövetkezzen, a felszállónak (tömöríteni) kell lennie. A tágulás megkezdése után egy gondosan megtervezett emelőkarendszer szabályozza a tágulási nyomást, és biztosítja az öntés automatikus zsugorodását a fennmaradó megszilárdulási folyamat során. Ez ellentétben áll az acél, alumínium, réz stb., Mivel ezek nem járnak bővítéssel, ami megköveteli az olvadt fém hozzáadását az öntéshez a megszilárdulás során.

3. Vezérlőnyomás

A felszálló nyak lehet a legkritikusabb alkotóeleme a Riser rendszer kialakításában, mivel általában meghatározza a folyadékra gyakorolt maradék nyomás nagyságát. A felszíni nyak érintkezési felületének elég nagynak kell lennie ahhoz, hogy az olvadt fémet a felszállóból az öntéshez hosszú időn belül továbbítsa. Szükség esetén fel kell szabadulnia a penészüregben a túlzott nyomást, de helyénvalónak kell lennie a folyadék pozitív nyomását a megszilárdulás végén, és megkönnyíteni a felszálló eltávolítását az öntvényből. A felszálló nyak a nyomás edények "biztonsági szelepének" tekinthető, és annak kialakításának biztosítania kell, hogy az öntésben lévő nyomás kezelhető szinten maradjon. Az öntőanyag, vagy pontosabban az a homokréteg, amely a tágulási nyomást képes ellenállni a bővítés nélkül, általában meghatározza a kontrollálhatóság mértékét. Ha a penész anyag gyenge, például agyaghomok -formák használatakor, akkor egy felszálló nyakot kell megtervezni, hogy felszabadítson némi tágulási nyomást a penész tágulásának elkerülése érdekében. Ezt úgy érik el, hogy a felszíni nyakot megtervezik, hogy egy viszonylag késői szakaszban megszilárduljon, lehetővé téve bizonyos nyomást a emelőkre a felszálló nyakon keresztül. Erősebb és nehezebb modellkötési anyagok (például gyanta rendszerek) felhasználásával a felszálló nyakot úgy lehet megtervezni, hogy kisebb legyen, lehetővé téve, hogy a tágulási szakaszban korábban megszilárduljon, és fenntartsa a magasabb maradék folyadéknyomást. A túl kicsi felszívódó nyak azonban az öntvényen belüli túlzott maradéknyomáshoz vezethet, ami a penész tágulásához kapcsolódó porozitást eredményez. A túlzottan nagy emelkedő nyak általában a folyadékra gyakorolt pozitív nyomás elvesztéséhez vezet, mielőtt a megszilárdulás befejeződik, és a megszilárduláshoz kapcsolódó fémfolyadékból származó zsugorodást és gázkibocsátást eredményez. A felemelkedő nyak mérete a tervezési szabályokban általában az casting geometriai modulusán (MC) alapul. Az agyi homokban előállított öntöttvas tipikus értéke 0,6 és 0,9 (MC) között van. A pontos érték függ a homokformát, a kémiai összetételtől és a vas oltási fokától, valamint az öntés hűtési sebességétől. Ha a felszállást közelebb kerülnek az öntéshez, akkor az öntés és a felszálló nyak közötti homok fűtési hatása csökkenti az érintkezési geometriai modulust, miközben megőrzi az egyenértékű termikus modulust. Ha a nyak elég rövid ahhoz, hogy a kisebb érintkezési keresztmetszeti méretnél vagy kevesebb legyen, akkor a geometriai modulus biztonságosan csökkenthető 0,6-szor, azaz a hosszabb nyak modulusával (Mn (rövid) = 0,6mn (hosszú)). Ez azt jelzi, hogy az érintkezési terület körülbelül 65% -kal csökken.

következtetés

A grafit öntöttvas sikeres zsugorodása magában foglalja a folyékony vas pozitív nyomásának fenntartását és szabályozását a megszilárdulási folyamat során. A felszálló és öntési rendszer megfelelő megtervezése, valamint a fémkohászati és öntési idő ellenőrzése alapvető fontosságú a grafit öntöttvas alkatrészek zsugorodás nélküli előállításához.