Примеси, такие как включения и посторонние частицы, являются распространенными дефектами литых деталей. Они не только портят внешний вид поверхности, но и ослабляют механические свойства, герметичность и коррозионную стойкость отливок, а также могут даже привести к массовому отбраковыванию продукции. Дефекты, вызванные примесями, возникают на всех этапах производственной цепочки, включая плавку, транспортировку металла, заливку и формовку. Необходимы систематические улучшения, охватывающие контроль сырья, процесс плавки, техническое обслуживание оснастки и управление окружающей средой. Ниже приведены девять ключевых мер по улучшению с подробным объяснением.
1. Контроль качества сырья.
Сырье является основным источником примесей. Слитки должны поставляться с сертификатами на материал, а спектральный анализ состава должен проводиться для каждой партии в соответствии со спецификациями сплава.
Сырье следует хранить и маркировать по категориям, чтобы избежать смешивания различных сортов. Влажные, ржавые или загрязненные маслом шихты необходимо высушить и очистить перед загрузкой, чтобы предотвратить образование пор и включений в расплавленном металле из-за влаги и загрязнений.
2. Используйте вторичные материалы в разумных пропорциях.
Возвращаемые материалы, такие как литники, излишки и бракованные отливки, после переплавки склонны к образованию оксидных включений, что приводит к потере легирующих элементов и накоплению примесей. Доля вторичных материалов должна строго контролироваться.
Перед повторным использованием удалите масло, покрытие и грязь с вторичного сырья. Необходим регулярный контроль состава расплавленного металла, а соотношение исходных слитков следует соответствующим образом корректировать для стабилизации компонентов сплава.
3. Использовать высококачественные рафинирующие агенты для плавки металлов.
Рафинирование имеет решающее значение для удаления водорода и оксидного шлака. Необходимо выбирать рафинирующие агенты, соответствующие целевым сплавам, и строго соблюдать технологические требования к температуре, продолжительности и дозировке рафинирования. После рафинирования расплавленный металл следует выдерживать достаточно долго, чтобы шлак всплыл, затем полностью удалить шлак, чтобы предотвратить его попадание в дробилку. Для непрерывной очистки рекомендуется использовать оборудование для дегазации в режиме реального времени.
4. Установите керамические фильтры.
Установите керамические фильтры между плавильной печью и гильзой для дробления, чтобы задерживать оксидные и неметаллические включения. Выберите подходящий размер пор в зависимости от толщины стенки отливки, марки сплава и расхода. Слишком крупные фильтры обеспечивают плохую фильтрацию; слишком мелкие приводят к засорению. Обеспечьте надежную установку, чтобы избежать нефильтрованного обходного потока, и своевременно заменяйте поврежденные или засоренные фильтры.
5. Вакуумная плавка и транспортировка
Расплавленный металл легко окисляется и поглощает водород в атмосферных условиях. Вакуумная плавка или выплавка в защитной атмосфере значительно снижают окисление и поглощение газов. Для предотвращения вторичного окисления при транспортировке металла следует использовать закрытое оборудование для перевалки или вакуумную разливку. Вакуумная плавка и перевалка в защитной газовой среде необходимы для легко окисляемых сплавов, таких как магниевые сплавы.
6. Использовать керамические ложки, тигли и защитные трубки; отказаться от инструментов из железа.
Высокотемпературный расплавленный металл вызывает коррозию чугунных инструментов. Растворенное железо образует твердые частицы-примеси и интерметаллические фазы, ухудшая качество литья. Замените чугунные инструменты на высокотемпературные керамические. Предварительно нагрейте все инструменты, контактирующие с расплавленным металлом, и покройте их защитной краской, чтобы предотвратить охлаждение и отслаивание оксидных слоев.
7. Регулярно очищайте пресс-формы, инструменты и рабочие поверхности.
Металлическая стружка, окалина и отложения покрытия на формах, литниковых гильзах и поршнях могут отслаиваться и попадать в полости во время производства, образуя включения. Тщательно очищайте полости форм, литниковые системы и литниковые гильзы после каждой смены. Удаляйте брызги и скопления покрытия во время работы. Удаляйте стружку и пыль с приспособлений и рабочих мест, чтобы предотвратить загрязнение посторонними предметами.
8. Используйте высококачественные разделительные составы и вспомогательные материалы.
Некачественные или неправильно смешанные разделительные составы и смазки разлагаются при высоких температурах и оставляют остатки, вызывающие образование включений. Выбирайте высококачественные разделительные составы, совместимые со сплавами и пресс-формами. Контролируйте степень разбавления и объем распыления, чтобы избежать чрезмерного накопления. Выбирайте термостойкие смазки для поршней и соблюдайте правильную дозировку.
9. Поддерживайте чистоту на рабочем месте.
Производственная пыль, песок и мусор могут попадать в открытый расплавленный металл или формы. Поддерживайте чистоту пола и удаляйте металлическую стружку. Изолируйте зоны плавки и разливки от процессов, генерирующих пыль, таких как шлифовка. Держите печи и переливные емкости максимально закрытыми. Операторы должны носить чистую рабочую одежду, чтобы предотвратить попадание волокон и перчаток в производственные зоны.
Заключение
Устранение примесей — это системный проект, который не может опираться на одно решение. Необходимо разработать стандартизированные процедуры, охватывающие весь рабочий процесс, от входного контроля сырья до выпуска готовой продукции. Следует постоянно отслеживать типы дефектов, их местоположение и процент брака, выявлять первопричины и оптимизировать процессы для повышения процента соответствия отливок требованиям и стабильности качества.
