Ukuran butiran kasar dari pengecoran mengacu pada cacat bahwa struktur butir terlalu besar dan tidak cocok untuk aplikasi setelah pemeriksaan mekanis atau uji fraktur. Struktur butiran kasar dapat menyebar di seluruh casting atau mungkin terjadi dalam casting. Sebagian. Pada dasarnya, cacat biji kasar adalah cacat metalurgi. Berdasarkan praktik produksi bertahun-tahun dan referensi untuk bahan yang relevan, penulis berbicara tentang penyebab dan langkah-langkah pencegahan cacat kasar dalam casting.
1. Pengecoran struktur dan desain proses
1) Perbedaan pada bagian pengecoran terlalu besar, yang akan menghasilkan ukuran butir kasar karena pendinginan yang lambat dari bagian yang lebih tebal. Logam seperti besi cor abu-abu yang sangat sensitif terhadap perubahan penampang lebih rentan terhadap cacat tersebut.
Cara efektif untuk mencegah cacat tersebut adalah dengan menghindari perbedaan yang berlebih pada penampang melintang casting, tetapi pendekatan ini kadang-kadang tidak mungkin untuk pengecoran. Dengan demikian, sejauh menyangkut casting, terjadinya masalah seperti itu dapat dikurangi dengan pengaturan besi dingin, mengontrol suhu penuangan atau dengan memilih sistem jus yang sesuai untuk mengurangi keparahan cacat tersebut. Penggunaan besi dingin dapat mempercepat pendinginan bagian-bagian cetakan yang lebih tebal; jika suhu penuangan terlalu tinggi, masalah seperti itu akan menjadi lebih serius dan harus dihindari. Dengan menyesuaikan dan memperbaiki desain sistem pengecoran, logam cair dengan suhu rendah terletak di bagian pengecoran. Bagian tebal dan desain riser paling efisien di bagian tebal pengecoran untuk meminimalkan ukuran riser.
(2) Untuk coran berlubang, perancang proses kadang-kadang tidak menggunakan inti yang membantu mengurangi ukuran bagian yang efektif, sehingga bagian yang tidak dialiri terlalu tebal untuk menghasilkan cacat ini, sehingga dalam desain proses, harus seperti sebanyak mungkin Inti pasir ditempatkan di bagian yang tebal.
(3) Dalam beberapa kasus, bagian casting tidak terlalu tebal, tetapi hasilnya adalah penampang tebal karena reses sempit atau inti membentuk bagian heat sink di casting. Misalnya Pada umbilikal kolumnar di bagian dalam casting, mungkin diperlukan untuk menyediakan inti, yang akan menghasilkan pendinginan lambat. Dalam kasus di mana modifikasi desain tidak mungkin, solusi terbaik adalah menempatkan besi dingin pada bagian inti atau cetakan kecuali suhu logam dapat diturunkan atau gerbang adalah tanah kembali.
(4) Ketika desain proses selesai, tunjangan permesinan terlalu besar, yang tidak hanya meningkatkan biaya pemotongan, tetapi juga memotong permukaan pengecoran padat dan memaparkan bagian yang longgar dengan pendinginan sentral yang lebih lambat. Desain ini tidak ada manfaatnya, karena tidak masuk akal dari perspektif casting atau permesinan. Solusinya adalah mengubah desain casting. Jika desain tidak diperbolehkan untuk diubah, metode yang benar adalah menggunakan besi dingin, mengontrol suhu penuangan dan menyesuaikan sistem gating.
(5) Desain inti pada bagian tebal tidak cocok, dukungan inti tidak benar, atau teknik lain yang menyebabkan eksentrisitas digunakan, yang akan menyebabkan perubahan pada penampang melintang casting, menghasilkan butir kasar.
2, menuangkan sistem riser
(1) Kegagalan untuk mencapai pemadatan sekuensial Sistem gating gagal untuk mencapai tatanan solidifikasi yang baik, yang biasanya merupakan penyebab butiran kasar. Untuk pengecoran dengan perubahan penampang yang tajam, perhatian harus diberikan pada nomor dan lokasi gerbang. Untuk mengkompensasi, logam cair panas dipertahankan di area aktif dari riser, yang mengurangi laju pendinginan dari bagian tebal sejauh butir kasar dihasilkan. Desain riser yang tidak benar, seperti leher riser terlalu panjang, desain pad riser tidak tepat, atau ukuran riser terlalu besar, yang akan menyebabkan akumulasi panas yang berlebihan di bagian tebal.
(2) Distribusi riser yang rentan terhadap heat sink Demikian pula, untuk mengkompensasi bagian tebal, panas yang berlebihan sering terjadi di daerah setempat. Sebagai contoh, karena sisi riser menyebabkan panas berlebih dari bagian tebal dan memperlambat laju pendinginan, kadang-kadang tidak nyaman untuk digunakan dalam operasi yang sebenarnya. Dalam produksi aktual, desain riser yang wajar diperlukan untuk meminimalkan ukuran riser.
(3) Sambungan panas lokal atau leher riser pendek di persimpangan gerbang dalam atau riser dan pengecoran, yang menguntungkan untuk makan, tetapi pelari atau riser terlalu dekat dengan pengecoran. Memperlambat laju pendinginan bagian. Meningkatkan leher riser juga akan membawa masalah pada kontraksi. Oleh karena itu, ukuran terbaik adalah dengan mengadopsi desain riser yang efektif, untuk meminimalkan ukuran riser, dan tidak membuat pelari dan riser terlalu dekat dengan bagian kunci yang mudah untuk membentuk butiran kasar, dan mengatur runner dan riser dengan benar . Untuk mencapai pelengkap.
(4) Jumlah yang tidak mencukupi Jumlah ingat terlalu kecil, yang tidak hanya mudah menyebabkan pencucian pasir, tetapi juga menyebabkan panas lokal dan struktur butiran kasar. Fenomena ini umum terjadi pada semua logam cor, bahkan dalam paduan aluminium suhu rendah. Dalam beberapa kasus, karena jumlah gerbang terlalu kecil, dapat menyebabkan cacat penyusutan. Cacat penyusutan seperti itu dapat menutupi cacat butir kasar karena alasan yang sama. Kenyataannya, ketika cacat kasar biji-bijian memburuk secara serius, mereka menjadi cacat penyusutan, dan dengan demikian langkah-langkah pencegahan dan pengendalian untuk kedua cacat ini sering sama.
3, cetakan pasir
Tipe ini merupakan faktor yang menyebabkan cacat butir kasar hanya ketika pasir cetak menyebabkan perpindahan dinding menjadi cukup untuk meningkatkan dimensi penampang bagian kritis (bagian di mana butiran kasar mudah dibentuk). Karena gerakan dinding pada bagian tebal mungkin yang terbesar, cacat seperti itu masih mungkin, dan cacat kasar yang dihasilkan dari biji-bijian berhubungan dengan ekspansi pasir.
4, inti
Inti pasir minyak yang tidak mengeras atau udara yang mengeras harus dihindari dalam produksi karena inti tersebut dapat menghasilkan reaksi eksotermik yang menyebabkan penumpukan panas berlebih. Ini dapat terjadi baik dalam casting besar atau tebal, core besar dengan perekat eksotermik. Dalam arti, inti bertindak sebagai isolator yang sangat efisien dan memperlambat pendinginan logam cair ke tingkat yang berbahaya.
5, pemodelan
(1) Kurangnya ventilasi yang dapat mempercepat laju pendinginan. Untuk bagian pengecoran yang lebih tebal, laju pendinginan dari pengecoran berhubungan dengan laju di mana panas didisipasikan melalui pasir cetakan. Ventilasi yang berlebihan akan membantu uap air mengalir cepat, menciptakan efek pendinginan.
(2) Kasus di mana kuku dingin atau besi dingin tidak diatur biasanya disebabkan oleh kecerobohan.
6, komposisi kimia
Pada dasarnya, kekasaran butiran dan komposisi kimia dari logam berhubungan dengan laju pendinginan, jadi sangat penting untuk memilih kombinasi ini. Jika laju pendinginan sulit untuk menyesuaikan, struktur butiran kasar harus karena komposisi kimia yang tidak tepat dari logam. Karena pentingnya komposisi logam, setiap logam sekarang secara singkat digambarkan sebagai berikut.
(1) Setara karbon dari besi tuang kelabu dan besi tuang lunak terlalu tinggi. Perhitungan matematis dari efek karbon dan silikon dapat diringkas sebagai berikut: CE = C + 1 / 3Si, butiran kasar mungkin disebabkan oleh karbon berlebih atau silikon berlebih, atau karbon dan silikon berlebih. Untuk. Dibandingkan dengan silikon, efek karbon tiga kali lebih tinggi, sehingga perubahan dalam produksi karbon jauh lebih berbahaya daripada jumlah silikon yang sama. Efek karbon dan silikon ini mempengaruhi besi tuang yang dapat dibentuk dan besi cor abu-abu. Untuk besi tuang lunak, butiran kasar tidak hitam juga tidak mewakili ram dari grafit utama, tetapi disajikan dalam bentuk butiran kasar pada umumnya, karena kandungan karbon atau silikon yang berlebihan, atau keduanya terlalu tinggi. Fosfor juga memiliki efek pada kekasaran biji-bijian. Ketika wp = 0,1%, defek rongga penyusutan meningkat, terutama dalam kasus di mana pendinginan lebih lambat.
(2) Baja tuang Dalam operasi peleburan dan deoksidasi dari baja tuang, beberapa elemen yang menghambat pertumbuhan butir ditambahkan, sehingga baja tuang kurang mungkin untuk membentuk butiran kasar daripada baja tempa. Pengecoran baja dengan ukuran butir besar karena komposisi dapat disempurnakan dengan anil atau normalisasi.
(3) Paduan aluminium Kotoran besi dapat membuat bagian aluminium cor kasar dan rapuh, dan sebagian besar cacat ini disebabkan oleh operasi pelelehan yang tidak tepat. Dalam paduan aluminium, terutama yang membutuhkan panas berlebih, perlu ditambahkan sejumlah elemen paduan halus yang tepat.
(4) Tembaga paduan Cacat butiran kristal kasar dalam paduan tembaga sering ditutupi oleh lubang kecil, pori-pori atau penyusutan. Paduan tembaga dapat menyebabkan partikel kasar karena perubahan komposisi, tetapi lubang kecil, pori-pori, atau penyusutan biasanya terjadi lebih dulu.
7, meleleh
Operasi peleburan kecil akan memiliki efek pada struktur gandum sisa. Untuk logam cor yang berbeda, proses peleburan kecil harus diadopsi.
(1) Cupola melelehkan besi cor abu-abu Ketidakseimbangan volume udara dan coke akan menyebabkan peningkatan karbon yang berlebihan. Misalnya, ketinggian dasar yang tinggi dan volume ledakan yang berkurang dapat menyebabkan penambahan karbon yang berlebihan. Ketika lapisannya terkikis, peningkatan karbon akan menjadi lebih serius. Karena diameter cupola menjadi lebih besar, untuk menjaga kandungan karbon yang sama, perlu untuk meningkatkan jumlah udara. Mencair pada suhu yang terlalu tinggi meningkatkan jumlah karbon yang dapat ditemui jika peleburan udara panas digunakan. Sebagai aturan praktis, untuk setiap kenaikan 55 ° C suhu ledakan, 0,10% karbon (fraksi massa) ditambahkan. Jika oksigen digunakan untuk menaikkan suhu, itu tidak selalu menyebabkan masalah yang sama.
Jika interval antara setrika terlalu panjang, atau jika besi tetap di perapian terlalu lama, itu juga akan menyebabkan peningkatan karbon. Produksi besi cor rendah karbon umumnya menggunakan tungku yang dangkal, dan memperpendek interval antara besi leleh, sejauh mungkin untuk mencapai besi kontinyu.
Peleburan intermiten dapat menyebabkan karbonasi berlebihan, menghasilkan struktur berbutir kasar. Selain itu, peleburan terganggu oleh angin, dan fluktuasi kandungan karbon dan silikon hampir selalu disebabkan. Setelah angin berhenti, biasanya diperlukan waktu 15 menit untuk mendapatkan kembali komposisi kimia aslinya.
(2) Besi lunak Deviasi yang disebabkan oleh penimbangan atau batching muatan akan menyebabkan perubahan komposisi kimia; jumlah udara dalam tungku tidak dijamin, yang akan mempengaruhi kontrol komposisi kimia; pelelehan superheat atau pembakaran asap di nyala api akan menyebabkan peningkatan karbon.
(3) Penggunaan enamel kotor dalam kuningan dan perunggu, dan adanya lapisan tipis kerak atau logam yang tersisa dalam peleburan dan peleburan tungku sebelumnya di bagian bawah dan dinding samping wadah akan menyebabkan polusi pada pencairan berikutnya. , sehingga menghasilkan bahan mentah yang tidak diketahui asalnya harus dihindari untuk mencegah penggabungan bahan baku yang menghasilkan gas, seperti basah, minyak yang terkontaminasi atau bahan kotor lainnya, ke dalam muatan logam.
(4) Aluminium Cairan aluminium terlalu panas karena kontrol yang tidak tepat dari suhu leleh, yang merupakan penyebab umum butiran kasar dari paduan aluminium. Oleh karena itu, cairan aluminium super panas harus perlahan-lahan didinginkan dalam produksi untuk menurunkannya ke suhu tuang yang lebih rendah. Selain itu, kecerobohan atau kontaminasi muatan selama proses pengelompokan juga dapat menyebabkan cacat butir kasar.
8, casting
Untuk semua logam, suhu pengecoran yang terlalu tinggi dapat dengan mudah menyebabkan cacat butir kasar.
9, lainnya
(1) Tingkat pendinginan terlalu lambat, di samping desain, sistem penuangan dan komposisi logam, tetapi juga terkait dengan faktor-faktor lain, seperti rendahnya keketatan pasir pencetakan, interval waktu antara penggunaan besi dingin, penuangan dan jatuh pasir saat dibutuhkan. Terlalu lama, dan masukkan coran panas bersama setelah jatuh pasir.
(2) Perlakuan panas yang tidak benar juga merupakan salah satu alasan utama untuk kekasaran partikel logam tertentu.
(3) Pemesinan Tidak Tepat Pemesinan yang tidak tepat dapat membuat bagian cetakan yang padat terlihat seperti cacat kasar. Pemesinan yang tidak benar berarti bahwa alat ini tidak beralasan tanah, alat terlalu tumpul, kecepatan potong atau kontrol umpan salah, dan metode roughing tidak tepat. Ini akan menyebabkan penampilan berpori dengan beberapa kerusakan, yang akan membuat penampilan. Dipercaya bahwa pengecoran memiliki cacat pada butiran kasar.
