フィルムでコーティングされた砂技術を使用して、灰色の鋳鉄部品の生産に砂の粘着性の欠陥を解く方法は？

フィルムコーティングされた砂技術を使用した27 kgの灰色鋳鉄ベルトプーリー部品の生産における深刻な砂の粘着問題は、鋳造プロセスの一般的な欠陥です。粘着性の砂は、掃除のワークロードを大幅に増加させ、鋳物の表面の質を損ない、コストを増加させ、さらには鋳物の廃棄につながる可能性があります。この問題を解決するには、コーティングされた砂自体、プロセスパラメーター、溶融鉄の特性、カビの設計、動作などの複数の側面から体系的な調査と最適化を実行する必要があります。以下は詳細な解決策と測定値です。

1。ラミネートされた砂の品質の問題 - コアの理由：

a。生の砂の品質の低さ：低いsiO₂含有量/高不純物：低いsiO₂含有量（<90％など）、または長石、雲母、アルカリの金属酸化物などの過剰な不純物は、屈折率を大幅に低下させ、高テンペラチュア溶融鉄の作用下で簡単に融解し、融解します。不合理な粒子サイズ分布：砂粒子は粗すぎる（> 70メッシュなど）、砂粒子間の隙間は大きく、溶融鉄は浸潤し、機械的な砂が密集する傾向があります。砂粒子が細かすぎる場合（140メッシュを超えるメッシュなど）、表面はより密度が高いが、透過性は低く、砂コア/カビ内のガス圧が増加し、実際に溶融鉄の浸潤を悪化させるか、多孔度を引き起こす可能性があります。粒子の形状が悪い：角度係数が高い（多角形）の砂は、円形の砂よりも包装密度が低く、多孔性が高く、機械的浸潤と砂の粘着性が発生しやすくなります。

b。樹脂フィルムのパフォーマンスが不十分：樹脂の含有量が不十分または品質が不十分：樹脂の添加が低すぎる（<1.8-2.2％）、または樹脂自体が低い温度耐性と低い温度耐性を持ち、高温溶融鉄の作用下で十分に強く濃度のコークス層を形成することができません。不完全な硬化：コア製造中のカビの温度や硬化時間が不十分な場合、樹脂の架橋と硬化、砂型/コアの低い強度、高温での簡単な崩壊と故障が発生する可能性があります。

実際の生産でそれを解決する方法

高品質の生の砂を選択します。高いSIO₂含有量（97％以上）、低不純物、低角係数（ラウンドまたは半円形）、および中程度の粒子サイズ（70/140メッシュまたは50/100メッシュの推奨混合）を備えた生の砂を優先する必要があります。積層砂の性能を向上させる：樹脂含有量を増やす：添加したフェノール樹脂の量（2.3-2.8％まで）の量を適切に増やして、十分に厚く連続的な樹脂フィルムの形成を確保します。耐衝撃性フィラーの追加：屈服を改善し、コーティングされた砂の焼結の傾向を減らすことができる添加剤を追加：ジルコニアパウダー：最良の効果、非常に高い屈折率（> 2000年）、しかし最高のコスト。元の砂を部分的に置き換えるか、添加物（5〜20％）として使用できます。クロマイト粉末：高い屈折率、低係数の熱膨張係数、および金属浸透に対する良好な耐性。オリビンパウダー：高温安定性とアルカリ性スラグ侵食に対する耐性。高アルミナアルミナパウダー/ムライトパウダー：高温強度を改善します。高性能樹脂を使用する：高耐火性、高強度、および低ガス生成（修飾フェノール樹脂など）を備えた積層砂のために特別に設計された樹脂を選択します。十分な硬化を確認してください：コア作成プロセスパラメーターを厳密に制御します（通常、カビの温度は220〜260℃、硬化時間は砂コアのサイズに応じて調整されます）。

2。システムとプロセスパラメーターを注ぐ理由

a。過度の注ぎ温度：灰色の鋳鉄は良好な流動性を持ち、過剰な注ぎ温度（> 1450℃など）は、塩粒子に対する溶融鉄の透過性を大幅に向上させ、砂の接着を悪化させます。高温も樹脂フィルムを損傷する可能性が高くなります。

b。過度の注ぎ速度：過度の注入速度は、空洞壁の溶融金属のフラッシング力を増加させ、砂型/コア表面の完全性を損傷し、溶融鉄の浸潤のリスクを高め、ガス圧力は溶融鉄を砂粒子間の隙間に押し込む可能性があります。

c。過度の頭（高さの注）：過剰な金属の静圧は、溶融鉄が砂粒子間の細孔をより簡単に浸透させるように強制されます。

d。溶融鉄組成の影響：高炭素等価（CE）：高炭素シリコン含有量（CE> 4.3-4.5）は、溶融鉄の流動性を大幅に改善し、透過性の傾向を高めます。低Mn/s比：硫黄含有量が高すぎる場合、またはマンガンの含有量が不十分な場合、MNSが形成される場合、浸透を防ぐために鋳造の表面に密な酸化物膜/硫化フィルムを形成するのに役立ちません。 8〜12のMN/s比を制御することをお勧めします。リン含有量：高リン（P> 0.1％）は、溶融鉄の表面張力を減らし、濡れ性を高め、浸潤を促進します。酸化：溶融鉄の過剰な酸化は、より多くの酸化物包含物を生成し、表面上の保護膜の形成に影響を与える可能性があります。

解決策 - 注ぐ温度を厳密に制御する：完全な充填と冷たい断熱を避けながら、注ぐ温度を可能な限り下げてください。 27キログラムの灰色の鋳鉄プーリーの場合、1360-1400℃（厚さの壁の厚さに応じて調整された壁の厚さに応じて調整）を制御することは、通常、実現可能な目標です。温度計は正確に調整する必要があります！注ぎ速度を最適化する：滑らかで中程度の注ぎ速度を採用します。バッファバッグまたは底部の注入を備えた注入システムを使用して、金型キャビティへの直接的な影響を減らすことを検討してください。インデントの高さを減らす：詰め物を確保しながら、スプルーカップの高さを減らすか、段階的なスプルーを使用してください。溶融鉄の組成を最適化する：鋳物の機械的特性（主に強度）を満たしている間、炭素等価（CE）（ターゲットCE = 4.0-4.2など）、特にシリコン含有量を適切に減らします。十分なMN/S比（≥10）を確保する：スクラップ/ブタ鉄の比を調整するか、マンガン鉄を追加することにより、マンガンの含有量が硫黄を中和し、MNSを形成するのに十分であることを確認してください。溶融鉄の酸化を制御する：炉の接種前処理（グラファイトの形態を改善し、表面に間接的に影響を与える）を実行し、酸化を引き起こす可能性のある高温断熱材を過度に攪拌するか、長期にわたる高温断熱を避けます。

3。金型/砂コアの設計と操作の問題

a。砂型/コアの不十分なコンパクト性：コア噴射圧力不足、カビ排気の不十分、または短い砂注入時間は、砂型/コアの局所的なコンパクトさ、溶融鉄による容易な浸潤をもたらします。

b。カビの温度が高すぎる：継続的な生産中、カビの温度が高すぎる（> 280）（> 280）が蓄積し、砂型の全体的な強度と均一性に影響を与え、砂の爆風の前または均一性に影響を与えます。

c。未使用（または不適切に使用されている）鋳造コーティング：塗装されていないコーティング：砂の接着を起こしやすい要件または領域の高い鋳物の場合、耐火性コーティングを適用しないことは非常に危険です。コーティングの品質が低い：低耐火性、懸濁液の安定性が低い、薄いコーティングまたは不均一なコーティング。不十分な乾燥：コーティングが完全に乾燥する前にコーティングが注がれ、水は高温で蒸発し、溶融鉄を砂粒子間の隙間に押し込むか、コーティングを剥がす可能性のある圧力を生成します。

d。カビの除去/取り扱いの損傷：砂のカビ/コアは、カビの除去、取り扱い、コアアセンブリのプロセス中に衝突し、表面に局所的なゆるみまたは損傷をもたらします。

e。スプルーの位置の不適切な設計：スプルーは、空洞の壁または薄い壁に直接面を向けているため、高速溶融鉄が砂型/コアの表面を直接洗い流します。

解決策 - コア製造プロセスを最適化：十分な砂噴射圧力と保持時間を確保して、砂型/コアがコンパクトで均一であることを確認します。滑らかな排気プラグを確保するために、金型を定期的にきれいにして維持します。カビの温度を制御し、必要に応じて、カビの温度冷却装置（水冷チャネルなど）を追加するか、生産サイクルを延長します。高品質の難治性コーティングと正しいアプリケーションの必須使用。