Er zijn veel redenen voorzandgietdefectenin het echtzandgietproces:.Maar we kunnen de exacte redenen vinden door de defecten binnen en buiten te analyseren.Elke onregelmatigheid in het vormproces veroorzaakt defecten in gietstukken die soms worden getolereerd.Gewoonlijk kunnen de zandgietfouten worden geëlimineerd met de juiste matrijsbevestiging of reparatiemethoden zoals lassen en metalliseren.Hier in dit artikel proberen we enkele beschrijvingen te geven van de veelvoorkomende zandgietfouten om de redenen en oplossingen dienovereenkomstig te vinden.
Hieronder volgen de belangrijkste soorten defecten die waarschijnlijk zullen optreden bij:zandafgietsels:
i) Gasdefecten
ii) Krimpholten
iii) Materiële defecten in de vorm
iv) Gieten van metaaldefecten
v) Metallurgische gebreken
1. Gasdefecten
De defecten in deze categorie kunnen worden ingedeeld in blaas- en openslagen, luchtinsluiting en porositeit van gaatjes.Al deze gebreken worden in grote mate veroorzaakt door de lagere neiging tot gasdoorlatendheid van de vorm, die te wijten kan zijn aan een lage ventilatie, een lage permeabiliteit van de vorm en/of een onjuist ontwerp van het gietstuk.De lagere doorlaatbaarheid van de mal wordt op zijn beurt veroorzaakt door een fijnere korrelgrootte van het zand, een hogere klei, een hoger vochtgehalte of door overmatig stampen van de mallen.
Blaasgaten en open slagen
Dit zijn de bolvormige, afgeplatte of langwerpige holtes die in het gietstuk of op het oppervlak aanwezig zijn.Aan de oppervlakte worden ze open slagen genoemd en binnen worden ze blaasgaten genoemd.Door de warmte in het gesmolten metaal wordt het vocht omgezet in stoom, waarvan een deel wanneer het in het gietstuk wordt opgesloten, als slag of als open slagen aan de oppervlakte komt.Naast de aanwezigheid van vocht ontstaan ze door de lagere ventilatie en lagere doorlaatbaarheid van de mal.In groene zandvormen is het dus erg moeilijk om de blaasgaten te verwijderen, tenzij voor een goede ventilatie wordt gezorgd.
Luchtinsluitingen
De atmosferische en andere gassen die worden geabsorbeerd door het gesmolten metaal in de oven, in de pollepel en tijdens de stroom in de mal, wanneer ze niet kunnen ontsnappen, zouden in het gietstuk worden opgesloten en het verzwakken.De belangrijkste redenen voor dit defect zijn de hogere giettemperaturen die de hoeveelheid geabsorbeerd gas verhogen;slecht ontwerp van de poorten, zoals rechte sprues in niet onder druk staande poorten, abrupte bochten en andere turbulentie-veroorzakende praktijken in de poorten, die de luchtaanzuiging verhogen en uiteindelijk de lage permeabiliteit van de mal zelf.De remedies zouden zijn om de juiste giettemperatuur te kiezen en de poortpraktijken te verbeteren door de turbulentie te verminderen.
Porositeit met gaatjes
Dit wordt veroorzaakt door waterstof in het gesmolten metaal.Dit kan zijn opgepikt in de oven of door de dissociatie van water in de vormholte.Naarmate het gesmolten metaal stolt, verliest het temperatuur waardoor de oplosbaarheid van gassen afneemt, waardoor de opgeloste gassen worden verdreven.De waterstof zou bij het verlaten van het stollende metaal een zeer kleine diameter en lange gaatjes veroorzaken die de weg van ontsnapping aangeven.Deze reeks gaatjes veroorzaakt lekkage van vloeistoffen onder hoge werkdrukken.De belangrijkste reden hiervoor is de hoge giettemperatuur die de gasopname verhoogt.
Krimpholten
Deze worden veroorzaakt door de vloeistofkrimp die optreedt tijdens het stollen van het gietstuk.Om dit te compenseren, is een goede toevoer van vloeibaar metaal vereist, evenals een goed gietontwerp.
2. Vormmateriaaldefecten
Onder deze categorie vallen die gebreken die worden veroorzaakt door de eigenschappen van de vormmaterialen.De defecten die in deze categorie kunnen worden geplaatst, zijn sneden en wassingen, metaalpenetratie, fusie, uitlopen, rattenstaarten en gespen, zwellen en vallen.Deze gebreken treden hoofdzakelijk op omdat de vormmaterialen niet de vereiste eigenschappen hebben of als gevolg van onjuist aanstampen.
Knippen en wassen
Deze verschijnen als ruwe plekken en gebieden met overtollig metaal en worden veroorzaakt door de erosie van vormzand door het stromende gesmolten metaal.Dit kan worden veroorzaakt doordat het vormzand niet voldoende sterkte heeft of het gesmolten metaal dat met hoge snelheid stroomt.Het eerste kan worden verholpen door de juiste keuze van vormzand en het gebruik van de juiste vormmethode.Voor dit laatste kan worden gezorgd door het ontwerp van de poorten te wijzigen om de turbulentie in het metaal te verminderen, door de poorten te vergroten of door meerdere in-poorten te gebruiken.
Metalen penetratie
Wanneer het gesmolten metaal in de openingen tussen de zandkorrels komt, zou het resultaat een ruw gietoppervlak zijn.De belangrijkste reden hiervoor is dat ofwel de korrelgrootte van het zand te grof is, ofwel dat er geen schimmelwassing is aangebracht in de vormholte.Dit kan ook worden veroorzaakt door hogere giettemperaturen.Het kiezen van de juiste korrelgrootte, samen met een goede vormwassing, zou dit defect moeten kunnen elimineren.
Fusie
Dit wordt veroorzaakt door de versmelting van zandkorrels met het gesmolten metaal, waardoor een bros, glazig uiterlijk op het gietoppervlak ontstaat.De belangrijkste reden voor dit defect is dat de klei in het vormzand een lagere vuurvastheid heeft of dat de giettemperatuur te hoog is.De keuze voor een geschikt type en hoeveelheid bentoniet zou dit defect verhelpen.
Opraken
Een uitloop ontstaat wanneer het gesmolten metaal uit de mal lekt.Dit kan worden veroorzaakt door een defecte malproductie of door de defecte gietkolf.
Rattenstaarten en gespen
Rattenstaart wordt veroorzaakt door het samendrukken van de huid van de vormholte vanwege de overmatige hitte in het gesmolten metaal.Onder invloed van de hitte zet het zand uit, waardoor de malwand naar achteren beweegt en in het proces wanneer de wand weggeeft, kan dit op het gietoppervlak worden gemarkeerd als een kleine lijn, zoals weergegeven in Fig. Bij een aantal van dergelijke storingen , kan het gietoppervlak een aantal kriskras kleine lijnen hebben.Gespen zijn de rattenstaarten die ernstig zijn.De belangrijkste oorzaak van deze gebreken is dat het vormzand slechte uitzettingseigenschappen en hete sterkte heeft of dat de hitte in het gietmetaal te hoog is.Ook bevat het aangebrachte bekledingszand niet voldoende koolstofhoudend materiaal om het nodige dempende effect te verschaffen.Een juiste keuze van de ingrediënten van het oppervlakzand en de giettemperatuur zijn de maatregelen om het optreden van deze defecten te verminderen
Zwellen
Onder invloed van de metallostatische krachten kan de matrijswand terug bewegen waardoor een zwelling in de afmetingen van het gietstuk ontstaat.Als gevolg van de deining nemen de voedingsbehoeften van gietstukken toe, waarvoor moet worden gezorgd door de juiste keuze van rijzen.De belangrijkste oorzaak hiervan is de foutieve procedure voor het maken van mallen.Een goed aanstampen van de mal zou dit defect moeten verhelpen.
Druppel
Het laten vallen van los vormzand of brokken die normaal gesproken van het oppervlak van de kop in de vormholte vallen, is verantwoordelijk voor dit defect.Dit is hoofdzakelijk te wijten aan het onjuist aanstampen van de kolf.
3. Gieten van metaaldefecten
Misruns en Cold Shuts
Misrun treedt op wanneer het metaal de vormholte niet volledig kan vullen en dus ongevulde holtes achterlaat.Een cold shut wordt veroorzaakt wanneer twee metaalstromen die elkaar ontmoeten in de vormholte niet goed samensmelten, waardoor een discontinuïteit of zwakke plek in het gietstuk ontstaat.Soms kan een toestand worden waargenomen die leidt tot koude sluitingen wanneer er geen scherpe hoeken in een gietstuk aanwezig zijn.Deze gebreken worden hoofdzakelijk veroorzaakt door de lagere vloeibaarheid van het gesmolten metaal of door een te kleine sectiedikte van het gietstuk.Dit laatste kan worden verholpen door een goed gietontwerp.De beschikbare remedie is om de vloeibaarheid van het metaal te vergroten door de samenstelling te veranderen of de giettemperatuur te verhogen.Dit defect kan ook ontstaan wanneer de warmteafvoercapaciteit wordt vergroot, zoals bij groene zandschimmels.De gietstukken met een grote oppervlakte-tot-volumeverhouding hebben meer kans op deze defecten.Dit defect wordt ook veroorzaakt bij schimmels die niet goed worden geventileerd vanwege de tegendruk van de gassen.De remedies verbeteren in feite het ontwerp van de mal.
slakken insluitsels
Tijdens het smeltproces wordt vloeimiddel toegevoegd om de ongewenste oxiden en onzuiverheden in het metaal te verwijderen.Op het moment van tappen moet de slak goed van de pollepel worden verwijderd, voordat het metaal in de mal wordt gegoten.Anders zal elke slak die de vormholte binnendringt het gietstuk verzwakken en ook het oppervlak van het gietstuk bederven.Dit kan worden geëlimineerd door enkele van de slakvangende methoden, zoals het gieten van bekkenschermen of gootverlengingen.
4. Metallurgische gebreken.
Hete tranen
Aangezien metaal een lage sterkte heeft bij hogere temperaturen, kan elke ongewenste koelspanning het gietstuk scheuren.De belangrijkste oorzaak hiervoor is het slechte gietontwerp.
Hotspots
Deze worden veroorzaakt door het afkoelen van het gietstuk.Bij grijs gietijzer met kleine hoeveelheden silicium kan bijvoorbeeld zeer hard wit gietijzer op het gekoelde oppervlak ontstaan.Deze hotspot zal de daaropvolgende bewerking van dit gebied verstoren.Een goede metallurgische controle en koelpraktijken zijn essentieel voor het elimineren van hotspots.
Zoals uit eerdere paragrafen blijkt, zijn de remedies van sommige gebreken ook de oorzaken van andere.Daarom moet de gieterijingenieur het gietstuk analyseren vanuit het oogpunt van zijn uiteindelijke toepassing en zo tot een juiste vormprocedure komen om de meest ongewenste gietdefecten te elimineren of te minimaliseren.
Posttijd: 26 april-2021