Độ xốp là một khiếm khuyết phổ biến trong đúc cát nhôm, tác động tiêu cực đến tính chất cơ học, độ kín áp suất và hoàn thiện bề mặt. Nó phát sinh từ bẫy khí, co ngót hoặc điều kiện khuôn không phù hợp.
1. Hiểu sự hình thành độ xốp
Độ xốp trong đúc nhôm có thể được phân loại thành hai loại chính:
Độ xốp của khí: gây ra bởi sự hấp thụ hydro trong quá trình nóng chảy hoặc phân hủy độ ẩm trong khuôn.
Độ xốp co ngót: Xảy ra do cho ăn không đủ trong quá trình hóa rắn, dẫn đến khoảng trống.
Xác định nguyên nhân gốc là điều cần thiết để chọn kỹ thuật giảm thiểu thích hợp.
2. Điều trị tan chảy và kim loại
Một. Kỹ thuật khử khí
Khử trùng quay: Tiêm khí trơ (argon hoặc nitơ) thông qua một bánh công tác quay loại bỏ hydro hòa tan.
Các tác nhân thông lượng: Các thông lượng dựa trên clorua (ví dụ, hexachloroethane) làm giảm hàm lượng hydro nhưng yêu cầu chiết xuất khói thích hợp.
Khử trùng chân không: Hiệu quả cho các vật đúc có độ tích hợp cao nhưng tăng chi phí sản xuất.
b. Kiểm soát thành phần hợp kim
Điều chỉnh nội dung silicon: Hợp kim AL-SI giảm âm (ví dụ: A356) thể hiện các đặc điểm cho ăn tốt hơn, giảm co ngót.
Các nhà tinh chế hạt (Tib₂, Al-Ti-B): Thúc đẩy cấu trúc hạt mịn, giảm thiểu microporosity.
3. Tối ưu hóa khuôn mẫu và lõi
Một. Lựa chọn chất kết dính cát
Nhựa Ốp thấp: chất kết dính phenolic urethane hoặc furan làm giảm sản xuất khí so với cát xanh.
Các chất kết dính vô cơ (ví dụ, natri silicat\/co₂): loại bỏ khí thải khí hữu cơ nhưng có thể yêu cầu lớp phủ khuôn mạnh hơn.
b. Thiết kế thông hơi khuôn
Vị trí thông hơi thích hợp: Các lỗ thông hơi chiến lược cho phép khí bị mắc kẹt thoát ra trước khi hóa rắn kim loại.
Kiểm soát tính thấm: Kích thước hạt cát tối ưu (AFS 50 5070) cân bằng sức mạnh và tính thấm khí.
c. Sấy khô và làm nóng trước
Lõi nướng: Khuôn nóng đến 150 độ200 độ loại bỏ độ ẩm còn lại.
Lớp phủ khuôn: Lớp phủ chịu lửa (ví dụ: Zirconia) làm giảm các phản ứng đúc kim loại và đón khí.
4. Chiến lược hóa rắn và cho ăn
Một. Thiết kế riser
Sự hóa rắn định hướng: Sử dụng các riser thon đảm bảo hóa rắn tuần tự đối với bộ nạp.
Tay áo riser tỏa nhiệt: kéo dài thời gian cho ăn, giảm thiểu khoảng trống co ngót.
b. Kỹ thuật làm lạnh
Ớn lạnh bằng kim loại: tăng tốc làm mát trong các phần dày, làm giảm độ xốp co ngót.
Tốc độ làm mát được kiểm soát: Làm mát dần dần trong các phần mỏng ngăn ngừa rách nóng.
5. Giám sát quy trình và kiểm soát chất lượng
Thử nghiệm hydro thời gian thực: Giảm kiểm tra áp suất (RPT) hoặc máy phân tích telegas theo dõi sự sạch sẽ của sự sạch sẽ.
Kiểm tra tia X: Phát hiện độ xốp bên trong cho các vật thể đặc biệt cao.
Mô phỏng quy trình (MagmaSoft, Procast): Dự đoán co rút và tối ưu hóa thiết kế gating\/riser.
Phần kết luận
Giảm độ xốp trong đúc cát bằng nhôm đòi hỏi một cách tiếp cận toàn diện, bao gồm điều trị tan chảy, tối ưu hóa nấm mốc và hóa rắn có kiểm soát. Kết hợp khử khí, thông gió thích hợp và hóa rắn hướng cải thiện đáng kể tính toàn vẹn của đúc. Các công cụ mô phỏng nâng cao tiếp tục tinh chỉnh các tham số quy trình, đảm bảo các thành phần chất lượng cao, độ xốp thấp cho các ứng dụng ô tô và hàng không vũ trụ.
