Während des Gussherstellungsprozesses sind einige Gussteile weit von der Unterseite und den Seitenflächen des Angusses entfernt, und nach der groben Bearbeitung treten Poren auf. Die Poren sind unregelmäßige Kreise mit einem Durchmesser von etwa ∅3-6mm. In einigen Löchern befindet sich körnige oder pulverförmige Schlacke. Um diese Art von Porendefekten zu beheben, werden bei dem Verfahren üblicherweise Methoden wie flaches vertikales Gießen, flaches geneigtes Gießen, das Einrichten weiterer Lüftungsöffnungen und der Wechsel der Oberflächen-Trockensandform in eine Trockensandform eingesetzt, aber diese Maßnahmen können diese Art von Porendefekten immer noch nicht beseitigen Mängel. Nach einer langen Beobachtungs- und Analysezeit gehen wir davon aus, dass diese Art von Poren durch die minderwertige Erststrom-Eisenschmelze verursacht wird, die eine große Menge an Metalleinschlüssen mit niedrigem Schmelzpunkt enthält, die während der Erstarrung mit Kohlenstoff reagieren und reaktive Stoffe erzeugen Poren.
1. Der Grund, warum das geschmolzene Eisen im ersten Fluss leicht Poren in Gussteilen verursacht
Diese Art der Porenbildung weist folgende Merkmale auf:
(1) Unabhängig davon, ob Nassform, Oberflächentrockenform oder Trockenform verwendet wird, treten diese Art von Poren auf.
(2) Die Poren befinden sich weit entfernt vom Anguss und am Boden und an der Seite der Gießstelle.
(3) Im Allgemeinen können Poren nach grober Bearbeitung gefunden werden, und die Größe, Form und Farbe der Poren sind ungefähr gleich.
Wir glauben, dass dies daran liegt, dass das geschmolzene Eisen eine große Anzahl von Metalleinschlüssen mit niedrigem Schmelzpunkt enthält. Diese Einschlüsse schwimmen an der Oberfläche der Eisenschmelze und fließen beim Gießen mit der ersten Eisenschmelze in den Hohlraum. Daher ist die Viskosität des ersten Flusses geschmolzenen Eisens hoch und die Fließfähigkeit schlecht. Es ist nicht einfach, mit dem anschließenden Flüssigkeitsstrom, der in den Hohlraum gelangt, zu schwimmen. Bei der Erstarrung kommt es zu folgender Reaktion:
FeO + C=Fe + CO ↑
Dabei entsteht CO-Gas. Da das verbleibende flüssige Metall zu diesem Zeitpunkt zähflüssig geworden ist und auch das Metall in der Nähe der Formwand verkrustet ist, können die CO-Blasen nicht reibungslos entweichen, sodass sich am Boden und an der Seite der Gießstelle CO-Poren bilden. Die Oberfläche dieser Pore ist relativ glatt und weist einen metallischen Glanz auf. Ein weiterer Grund ist, dass der S- und Mn-Gehalt in der Ladung hoch ist. Das S in der Eisenschmelze reagiert exotherm mit dem Mn in der Eisenschmelze in Form von FeS:
FeS + Mn → Fe + MnS + Wärme
Wenn der MnS-Gehalt in der Schlacke relativ hoch ist, löst sich MnS leicht in der Schlacke, die FeO und MnO enthält, wodurch der Schmelzpunkt der Schlacke unter die eutektische Temperatur von Gusseisen sinkt. Beim Gießen gelangt es mit dem ersten Strom geschmolzenen Eisens in den Formhohlraum. Während der Erstarrung reagiert der erste Strom geschmolzenen Eisens mit Schlacke mit dem ausgefällten Graphit und erzeugt CO-Gas, das sehr wahrscheinlich Poren bildet. Im Inneren dieser Poren kann man körnige oder pulverförmige Schlacke erkennen.
2. Maßnahmen zur Lösung von Porendefekten
(1) Minimieren Sie die der Ladung zugesetzte Mn-Menge, ohne die Festigkeit des Gusseisens zu verringern.
(2) Wenn der Mn-Gehalt nicht reduziert werden kann, kann die Gießtemperatur entsprechend erhöht werden.
(3) Platzieren Sie einen Schlackenbeutel am Ende des Angusskanals, um den ersten Strom geschmolzenen Eisens abzulassen.
(4) Stellen Sie einen Schlackensammelbeutel an der toten Ecke der Gussform auf, damit das geschmolzene Eisen des ersten Flusses in den Schlackensammelbeutel gelangen kann.
Wir haben einige Fortschritte beim Verständnis der Ursachen der Porenbildung und der Suche nach Lösungen gemacht. Aufgrund der Komplexität des Gussprozesses gibt es jedoch noch viele Unbekannte, die auf diesem Gebiet erforscht werden müssen. Angesichts der kontinuierlichen Weiterentwicklung der Materialwissenschaften und der metallurgischen Technologie wird erwartet, dass wir in Zukunft mithilfe fortschrittlicherer Nachweismethoden, wie z. B. der In-situ-Echtzeitüberwachung der Zusammensetzung und des Reaktionsprozesses von geschmolzenem Eisen, unsere Forschung weiter vertiefen können Verständnis der Beziehung zwischen geschmolzenem Eisen im ersten Fluss und Porenbildung. Gleichzeitig können intelligente Gießanlagen und Prozessoptimierungsalgorithmen auch neue Möglichkeiten zur vollständigen Beseitigung solcher Porendefekte eröffnen, was die Entwicklung der Gussindustrie hin zu hoher Qualität und hoher Effizienz erheblich vorantreiben wird.
