يشير حجم الحبيبات الخشنة للصب إلى عيب أن هيكل الحبوب كبير للغاية وغير مناسب للتطبيق بعد الفحص الميكانيكي أو اختبار الكسر. قد ينتشر هيكل الحبوب الخشنة في جميع أنحاء الصب أو قد يحدث في الصب. جزئي. في جوهرها ، عيوب الحبوب الخشنة هي عيب المعدنية. استنادا إلى سنوات من ممارسة الإنتاج والإشارة إلى المواد ذات الصلة ، يتحدث المؤلف عن الأسباب والتدابير الوقائية للعيوب الخشنة في المسبوكات.
1. هيكل الصب وتصميم عملية
1) الفرق في قسم الصب كبير جدا ، مما يؤدي إلى حجم الحبوب الخشنة بسبب التبريد البطيء للقسم الأكثر سمكا. المعادن مثل الحديد الزهر الرمادي شديدة الحساسية للتغيرات في المقطع العرضي أكثر عرضة لهذه العيوب.
طريقة فعالة لمنع مثل هذه العيوب هو تجنب التفاوت المفرط في المقطع العرضي للمصب ، ولكن هذا النهج في بعض الأحيان يكون من المستحيل بالنسبة للمسبك. وبالتالي ، بقدر ما يتعلق الأمر بالسبك ، يمكن الحد من حدوث مثل هذه المشاكل عن طريق وضع الحديد البارد ، والتحكم في درجة حرارة الصب أو عن طريق اختيار نظام عصير مناسب للحد من شدة مثل هذه العيوب. يمكن استخدام الحديد البارد تسريع تبريد أقسام أكثر سمكا من المسبوكات ؛ إذا كانت درجة الحرارة مرتفعة للغاية ، فإن مثل هذه المشاكل ستكون أكثر خطورة ويجب تجنبها. من خلال تعديل وتصحيح تصميم نظام الصب ، يقع المعدن المنصهر ذو درجة الحرارة المنخفضة في قسم الصب. أجزاء سميكة وتصميم المصعد الأكثر كفاءة في قسم سميكة من الصب لتقليل حجم الناهض.
(2) بالنسبة للمسبوكات المثقبة ، لا يستخدم مصمم العملية في بعض الأحيان نواة تساعد على تقليل حجم القسم الفعال ، بحيث يكون المقطع غير المخروطي كثيفًا جدًا لإنتاج هذا العيب ، لذلك في تصميم العملية ، يجب أن يكون قدر الإمكان يتم وضع النواة الرملية في قسم سميك.
(3) في بعض الحالات ، يكون جزء الصب غير سميكًا للغاية ، ولكن النتيجة هي المقطع العرضي السميك بسبب عطل ضيق أو نواة لتشكيل قسم بالوعة الحرارة في الصب. على سبيل المثال ، في العمود السري العمودي في الجزء العميق من الصب ، قد يكون من الضروري توفير نواة ، مما يؤدي إلى تبريد بطيء. في الحالة التي تكون فيها تعديلات التصميم غير ممكنة ، فإن أفضل حل هو وضع الحديد البارد في قسم اللب أو القالب ما لم يمكن خفض درجة حرارة المعدن أو إعادة فتح البوابة.
(4) عندما ينتهي تصميم العملية ، يكون مقدار التجهيز أكبر من اللازم ، مما لا يؤدي إلى زيادة تكلفة القطع فحسب ، بل يقطع أيضًا سطح الصب الكثيف ويكشف الجزء غير المرتب مع تبريد مركزي أبطأ. هذا التصميم ليس له أي ميزة ، لأنه غير معقول من منظور الصب أو بالقطع. الحل هو تغيير تصميم الصب. إذا كان التصميم غير مسموح له بالتغيير ، فالطريقة الصحيحة هي استخدام الحديد البارد والتحكم في درجة حرارة السكب وضبط نظام التبادل.
(5) إن تصميم اللب في القسم السميك غير مناسب ، أو الدعم الأساسي غير صحيح ، أو التقنيات الأخرى التي تسبب استخدام الانحراف ، مما يؤدي إلى تغيير في المقطع العرضي للصب ، مما يؤدي إلى الحبوب الخشنة.
2 ، صب نظام الناهض
(1) الفشل في تحقيق التصلب المتسلسل فشل نظام الكبس في تحقيق نظام جيد للتصلب ، والذي عادة ما يكون سبب الحبوب الخشنة. بالنسبة للمسبوكات ذات التغييرات المتقاطعة الحادة ، يجب الانتباه إلى عدد البوابات وموقعها. من أجل التعويض ، يتم الحفاظ على المعدن المنصهر الساخن في المنطقة النشطة من الناهض ، مما يقلل من معدل تبريد القسم السميك إلى الحد الذي يتم فيه إنتاج الحبوب الخشنة. التصميم غير السليم للناهض ، مثل رقبة الناهض طويل جدا ، تصميم لوحة الناهض غير مناسب ، أو حجم المصاعد كبير جدا ، مما يسبب تراكم الحرارة بشكل مفرط في القسم السميك.
(2) توزيع الناهض المعرض لحرارة البواليع بالمثل ، من أجل التعويض عن الأقسام السميكة ، غالباً ما تحدث الحرارة الزائدة في المناطق المحلية. على سبيل المثال ، نظرًا لأن الناهض الجانبي يسبب ارتفاع درجة حرارة القسم السميك ويبطئ من معدل التبريد ، في بعض الأحيان يكون من غير المناسب استخدامه في التشغيل الفعلي. في الإنتاج الفعلي ، هناك حاجة لتصميم منطقي معقول لتقليل حجم الناهض.
(3) يكون التقاطع الحار المحلي أو الرقبة الناهضة قصيرة عند تقاطع البوابة الداخلية أو الناهض والصب ، وهو أمر مفيد للتغذية ، ولكن العداء أو الناهض قريب جداً من الصب. تبطئ من معدل التبريد للجزء. سيؤدي رفع عنق الرفع أيضًا إلى حدوث مشكلات في الانكماش. لذلك ، فإن أفضل قياس هو اعتماد تصميم فعال للرفع ، لتقليل حجم الناهض ، وليس لجعل العداء والناظر قريبًا جدًا من القسم الرئيسي الذي يسهل تشكيل الحبوب الخشنة ، ويضبط بشكل صحيح العداء والناهزم. . لتحقيق تكملة.
(4) عدم كفاية عدد الجسيمات عدد الألواح صغير جدًا ، وهو ليس سهلًا فقط لغسل الرمال ، ولكنه يسبب أيضًا تكوينًا محليًا للحرارة والحبيبات الخشنة. هذه الظاهرة شائعة في جميع المعادن المصهورة ، حتى في سبائك الألمنيوم منخفضة الحرارة. في بعض الحالات ، نظرًا لأن عدد البوابات صغير جدًا ، فقد يتسبب في حدوث عيوب انكماشية. قد تقضي عيوب الانكماش هذه بعيوب الحبوب الخشنة بسبب نفس السبب. في الواقع ، عندما يتم تدهور العيوب الخشنة للحبوب بشكل خطير ، فإنها تصبح عيب انكماش ، وبالتالي فإن إجراءات الوقاية والسيطرة لهذين العيبين غالباً ما تكون هي نفسها.
3 ، صب الرمال
والنوع هو عامل يسبب خللاً في الحبوب الخشنة فقط عندما يتسبب رمل التشكيل في أن يكون إزاحة الجدار كافياً لزيادة البعد العرضي للقسم الحرج (القسم الذي تتشكل فيه الحبيبات الخشنة بسهولة). بما أن حركة الجدار في القسم السميك قد تكون الأكبر ، فإن مثل هذا الخلل لا يزال ممكناً ، ويرتبط الخلل الخشبي الناتج للحبوب بتوسع الرمل.
4 ، الأساسية
يجب تجنب قشور الرمال النفطية غير المبيضة أو الهوائية في الإنتاج لأن مثل هذه النوى قد تنتج تفاعل طارد للحرارة يسبب تراكم الحرارة بشكل مفرط. هذا يمكن أن يحدث إما في المصبوبات الكبيرة أو في النوى السميكة ، الكبيرة مع المواد اللاصقة الطاردة للحرارة. بمعنى أن النواة تعمل كعازل عالي الفعالية وتبطئ تبريد المعدن المنصهر إلى مستوى خطير.
5 ، النمذجة
(1) عدم وجود فتحات يمكن أن تسرع معدل التبريد. بالنسبة للأجزاء الأكثر سمكا من الصب ، فإن معدل تبريد الصب يرتبط بالمعدل الذي يتم به تبديد الحرارة خلال رمل التشكيل. يساعد التنفيس المفرط بخار الماء على التصريف بسرعة ، مما يؤدي إلى تأثير التبريد.
(2) الحالة التي يكون فيها مسمار المبرد أو الحديد البارد غير محدد عادةً بسبب الإهمال.
6 ، التركيب الكيميائي
بشكل أساسي ، ترتبط خشونة الحبيبات والتركيب الكيميائي للمعادن بمعدل التبريد ، لذلك من المهم جدًا اختيار هذا المزيج. إذا كان من الصعب ضبط معدل التبريد ، يجب أن يكون هيكل الحبوب الخشنة بسبب التركيب الكيميائي غير السليم للمعدن. نظرًا لأهمية التركيبة المعدنية ، يتم الآن وصف كل معدن لفترة وجيزة على النحو التالي.
(1) مكافئ الكربون من الحديد الزهر الرمادي وحديد الزهر القابل للطرق مرتفع للغاية. يمكن تلخيص الحساب الرياضي لتأثير الكربون والسيليكون على النحو التالي: CE = C + 1 / 3Si ، قد تكون الحبوب الخشنة بسبب الكربون المفرط أو السيليكون المفرط أو الكربون المفرط والسيليكون. إلى. بالمقارنة مع السليكون ، فإن تأثير الكربون أعلى بثلاث مرات ، وبالتالي فإن التغير في إنتاج الكربون أكثر خطورة من نفس كمية السيليكون. يؤثر تأثير الكربون والسيليكون على كل من الحديد الزهر القابل للطرق والحديد الزهر الرمادي. بالنسبة للحديد الزهر القابل للطرق ، فإن الحبوب الخشنة ليست سوداء ولا تمثل كبش الجرافيت الأساسي ، ولكن يتم تقديمها على شكل حبيبات خشنة بشكل عام ، بسبب محتوى الكربون أو السيليكون الزائد ، أو كلاهما مرتفع للغاية. الفسفور له أيضا تأثير على خشونة الحبوب. عندما تكون wp = 0.1٪ ، تزداد عيوب تجويف الانكماش ، خاصة في حالة التبريد البطيء.
(2) الصلب المصبوب في عملية الصهر والأكسدة للفولاذ المصبوب ، يتم إضافة بعض العناصر التي تؤخر نمو الحبوب ، بحيث يكون من الصعب تشكيل فولاذ الزهر كحشائش خشنة من الفولاذ المطوق. يمكن صقل المسبوكات الفولاذية ذات الحجم الكبير للحبيبات بسبب التركيب عن طريق التلدين أو التطبيع.
(3) سبائك الألومنيوم يمكن لشوائب الحديد أن تجعل أجزاء الألومنيوم المصبوبة خشنة وهشة ، ومعظم هذه العيوب تنتج عن عمليات ذوبان غير سليمة. في سبائك الألومنيوم ، وخاصة تلك التي تتطلب ارتفاع درجة الحرارة ، من الضروري إضافة كمية مناسبة من عناصر السبائك ذات الحبيبات الدقيقة.
(4) سبائك النحاس غالبا ما تكون عيوب حبيبات الكريستال الخشنة في سبائك النحاس مغطاة بالثقوب أو المسام أو الانكماش. يمكن أن تسبب سبائك النحاس الجزيئات الخشنة نتيجة للتغيرات في التركيب ، لكن الثقوب ، المسام ، أو الانكماش تحدث عادة أولاً.
7 ، ذوبان
سوف يكون لعملية ذوبان صغيرة تأثير على بنية الحبوب المتبقية. بالنسبة لمعادن الزهر المختلفة ، يجب اعتماد عملية ذوبان صغيرة.
(1) صهر القبة يلقي الحديد الرمادي يسبب حجم الهواء واختلال فحم الكوك زيادة مفرطة في الكربون. على سبيل المثال ، يمكن أن يتسبب ارتفاع القاعدة المرتفعة وحجم الانفجار المنخفض في إضافة الكربون بشكل زائد. عندما تتآكل البطانة ، فإن زيادة الكربون ستكون أكثر خطورة. بما أن قطر القبة يصبح أكبر ، للحفاظ على نفس محتوى الكربون ، من الضروري زيادة كمية الهواء. يؤدي الذوبان عند درجة حرارة مرتفعة للغاية إلى زيادة كمية الكربون التي يمكن مواجهتها عند استخدام صهر الهواء الساخن. كقاعدة عامة ، لكل زيادة قدرها 55 درجة مئوية في درجة حرارة الانفجار ، يتم إضافة 0.10 ٪ من الكربون (جزء كتلة). إذا تم استخدام الأكسجين لرفع درجة الحرارة ، فإنه لا يتسبب بالضرورة في نفس المشكلة.
إذا كانت الفترة الفاصلة بين المكعبات طويلة جدا ، أو إذا بقي الحديد في الموقد لفترة طويلة جدا ، فإنه سيسبب أيضا زيادة الكربون. يستخدم إنتاج الحديد الزهر منخفض الكربون بشكل عام فرن ضحل ، ويقصر الفاصل الزمني بين الحديد المنصهر ، قدر الإمكان لتحقيق الحديد المستمر.
يمكن أن يسبب الانصهار المتقطع كربوناتًا زائدة ، مما يؤدي إلى تكوين حبيبات خشنة. بالإضافة إلى ذلك ، يتم مقاطعة الذوبان من قبل الرياح ، وتسبب تقلب محتوى الكربون والسيليكون دائما تقريبا. بعد توقف الريح ، يستغرق الأمر عادة 15 دقيقة لاستعادة التركيب الكيميائي الأصلي.
(2) الحديد القابل للطرق سيؤدي الانحراف الناتج عن الوزن أو الخلط من الشحنة إلى تغيير التركيب الكيميائي ؛ ليست مضمونة كمية الهواء في الفرن ، والتي سوف تؤثر على التحكم في التركيب الكيميائي. سوف يسبب ذوبان فرط التسخين أو حرق الدخان في اللهب زيادة الكربون.
(3) استخدام المينا القذرة في النحاس والبرونز ، ووجود طبقة رقيقة من القشرة أو المعدن المتبقي في ذوبان الفرن السابق في أسفل والجدران الجانبية للبوتقة سوف يسبب تلوث الذوبان التالي وبالتالي يجب تجنب إنتاج مواد خام ذات أصل مجهول لمنع دمج المواد الخام التي تولد الغازات ، مثل المواد الرطبة أو الملوثة بالنفط أو غيرها من المواد القذرة ، في الشحنة المعدنية.
(4) الألومنيوم يتم تسخين سائل الألمنيوم بسبب التحكم غير السليم في درجة حرارة الذوبان ، وهو سبب شائع للحبوب الخشنة من سبائك الألومنيوم. لذلك ، ينبغي تبريد سائل الألمنيوم الشديد الحرارة ببطء في الإنتاج لخفضه إلى درجة حرارة صب أقل. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يتسبب الإهمال أو تلوث الشحنة أثناء عملية الخلط في حدوث عيوب خشنة في الحبوب.
8 ، الصب
بالنسبة لجميع المعادن ، يمكن أن تؤدي درجة حرارة الصب العالية جدًا إلى خلل في الحبوب.
9 ، أخرى
(1) معدل التبريد بطيء جدا ، بالإضافة إلى التصميم ، ونظام الصب والتركيب المعدني ، ولكن أيضا مرتبطة بعوامل أخرى ، مثل ضيق ضيق رمل التشكيل ، الفاصل الزمني بين استخدام الحديد البارد ، صب وسقوط الرمال عند الحاجة. طويلة جدا ، ووضع المسبوكات الساخنة معا بعد سقوط الرمال.
(2) المعالجة الحرارية غير السليمة هي أيضا أحد الأسباب الرئيسية لخلل بعض الجزيئات المعدنية.
(3) المعالجة غير الصحيحة: إن الآلات غير المناسبة يمكن أن تجعل الجزء المصبوب الكثيف يبدو وكأنه عيب محبب. يعني التشغيل غير السليم أن الأداة غير مبرمجة على نحو غير معقول ، فالأداة صريحة جدًا ، أو أن سرعة القطع أو التحكم في التغذية غير صحيح ، وأن طريقة التخشين غير صحيحة. سيؤدي ذلك إلى ظهور مسام مع بعض الأضرار ، مما سيجعل المظهر يعتقد أن الصب له عيوب في الحبوب الخشنة.
