Sự phân tách và khuyết tật trong quá trình đúc ly tâm
Đúc ly tâm các khuyết tật ống composite lưỡng kim và kiểm soát bằng cách sử dụng đúc ly tâm, có thể thu được kết quả tốt hơn nhiều so với cấu trúc hạt đúc trọng lực, có thể nhận ra vàng kép, thuộc về hỗn hợp luyện kim, hai lớp tiếp giáp kim loại từ bên ngoài vào thành phần bên trong chuyển tiếp trơn tru, khu vực giao nhau , một vùng chuyển tiếp rộng có thể làm giảm hiệu quả hệ số giãn nở nhiệt của hai kim loại có ứng suất lớp kết hợp khác nhau, do đó ngăn chặn ống composite trong điều kiện phân tầng ứng suất nhiệt xen kẽ. Sơ đồ của quá trình đúc ly tâm được thể hiện trong Hình 5.
1.1 Sau khi đúc ly tâm phôi ống, phương pháp đo là: chặn 12 phần ở cả hai đầu của 6 phôi ống, đường kính của mỗi mặt cắt ngang phải được đo hai lần dọc theo hướng thẳng đứng và tính độ elip của từng phần. Hình 6 cho thấy hình elip của 12 phần để phân tích cốt truyện. Có thể thấy, trong số 12 tiết diện, độ elip lớn nhất đạt 12mm, sai số elip mỗi tiết diện lớn nên chiều dày lớp lót rất không đồng đều.1.2. mức cơ sở của cơ sở phôi. Các vết nứt kéo dài từ cốt dọc theo cao độ đế đến hết vùng chuyển tiếp giữa đế và lớp lót, trong khi lớp lót không có vết nứt.
3 Kiểm soát lỗi đúc ly tâm 3.1 Kiểm soát lỗi đúc ly tâm Đúc ly tâm tốc độ quá thấp sẽ xuất hiện hiện tượng mưa chất lỏng kim loại, cũng sẽ làm cho đường ống bị co ngót, lỏng lẻo, xỉ, bề mặt bên trong phôi ống có khuyết tật không đồng đều; tốc độ quá cao, ống dễ bị nứt, phân tách và các khuyết tật khác, và độ dày không đồng đều của lớp lót kim loại kép cũng do tốc độ cao, do đó, việc ngăn chặn độ dày của ống và khuyết tật nứt của ống cơ sở chủ yếu tập trung vào tốc độ điều khiển. Độ dày phôi ống không đồng đều và khuyết tật nứt của đế phôi ống là do tốc độ quay, trong khi các yếu tố khác ít ảnh hưởng. Công thức kinh nghiệm đúc ly tâm:
n 299 G R
Trong đó R là bán kính trong của vật đúc, cm; G là hệ số trọng lực; n là tốc độ ly tâm, r/min. Hệ số trọng lực của thép đúc là 40 ~ 76, đường kính trong của ống composite lưỡng kim là 146mm, tính toán tốc độ đúc ly tâm là 699 ~ 964 vòng / phút. Do đó, tốc độ đúc ly tâm được điều chỉnh theo tình hình sản xuất thực tế. Sau khi thử nghiệm, tốc độ được kiểm soát trong khoảng từ 950 đến 1050 vòng / phút, xác suất độ dày ống không đồng đều giảm đáng kể và các khuyết tật nứt về cơ bản được loại bỏ.
Đúc ly tâm có nhiều khuyết tật giống như đúc tĩnh, nhưng ít có xu hướng hình thành khuyết tật trong đúc ly tâm. Các khuyết tật phổ biến trong quá trình sản xuất đúc bao gồm lỗ khí (lỗ kim), vết nứt (rách), nếp gấp, lỗ co ngót, v.v., và các khuyết tật về đệm ruy băng và mưa chỉ có ở quá trình đúc ly tâm. Việc sản xuất ống thép thành dày trong quá trình đúc ly tâm là khó khăn nhất, vì ống thép thành dày dễ tạo ra vết nứt nóng, phân tách không đều, nếp gấp và các khuyết tật khác, còn ống thép thành mỏng hoặc ống gang thì dễ tạo ra các khuyết tật về nếp gấp và vết nứt. Trong quá trình đúc ly tâm, chế độ hóa rắn của hợp kim đồng là quá trình hóa rắn, do đó, quá trình đúc ly tâm hợp kim đồng thường không tạo ra các khuyết tật như vết nứt và vết rách, và vật đúc được tạo ra hầu như không có khuyết tật.2 Các khuyết tật chính trong quá trình sản xuất đúc ly tâm 2.1 các khuyết tật theo lớp Các khuyết tật phân lớp đúc ly tâm còn được gọi là khuyết tật dải băng, các khuyết tật này chỉ được tạo ra trong quá trình đúc ly tâm, độ dày thành đúc thường lớn hơn 80mm, trong khi vật đúc thành mỏng hiếm khi xuất hiện. Các khuyết tật cán ruy băng được phân biệt bởi các hợp chất có điểm nóng chảy thấp (pha tinh thể phổ biến và kẹp oxit hoặc sunfua, mảnh vụn, ruy băng bên ngoài đường tương phản mạnh tương phản với cạnh, hầu hết trong quá trình đúc ly tâm, hợp kim sẽ bị ảnh hưởng bởi các khuyết tật của lớp ruy băng, càng rộng thì phạm vi hóa rắn hợp kim, đáng kể hơn, hiện tượng này có mối quan hệ lớn với tốc độ máy ly tâm thấp.Chất lỏng kim loại nóng chảy rơi ra, có thể giảm hoặc loại bỏ bằng cách điều chỉnh tốc độ quay, tốc độ rót và nhiệt độ của kim loại và mô hình.Có Có nhiều cách giải thích cho các lý thuyết khác nhau về các khuyết tật trên giường giống như dải ruy băng. dạng lạnh trong quá trình hóa rắn.Một lý thuyết khác là ý kiến cho rằng khi chất lỏng hợp kim vào vật đúc quay, dòng chảy của kim loại lỏng không đều do rung động, khi chất lỏng kim loại vào vật đúc, sự hình thành của quá trình hóa rắn hình ống trong một số Ngoài ra, nếu kim loại lỏng khác đạt đến vị trí đặc biệt quá muộn, thì kim loại lỏng ban đầu đã đạt đến toàn bộ hoặc một phần, hóa rắn, hiện tượng này sẽ dẫn đến hiện tượng nứt, lạnh hoặc phân lớp rõ ràng, nó được gọi là khuyết tật trải giường dải gián đoạn.2.2 Hiện tượng mưa trên một máy ly tâm nằm ngang, Nếu vật đúc quay với tốc độ quá chậm hoặc kim loại chảy vào vật đúc quá nhanh, Hiện tượng mưa sẽ xảy ra, Hiện tượng mưa có thể được mô tả là kim loại nóng chảy rơi từ đỉnh vật đúc xuống đáy trong mưa hình thức, Shshown trong Hình 1 là một sơ đồ của hiện tượng mưa, Hiện tượng này có thể được nhìn thấy bằng cách kiểm tra việc đổ chất lỏng kim loại nóng chảy vào đầu đối diện của vật đúc quay, Khi chất lỏng kim loại nóng chảy không tăng tốc đến vận tốc quay của vật đúc đúc, Hệ số ma sát thấp của thành kim loại nóng chảy, Kim loại nóng chảy sẽ không đạt được tốc độ quay đủ cao để thắng trọng lực, Sẽ rơi từ trên đỉnh của vật đúc, Xảy ra hiện tượng mưa rào. Một lý do khác có thể là chọn nhiệt độ rót không hợp lý, nếu chất lỏng kim loại nóng chảy vào nhiệt độ đúc quá cao, độ nhớt giảm, đối với vàng nóng chảy, chất lỏng sử dụng tốc độ đủ cao để vượt qua tác dụng của trọng lực sẽ trở nên rất khó khăn , có thể, bằng cách giảm tốc độ rót, đặc biệt là sau khi giảm tốc độ chất lỏng một nửa kim loại đúc để khắc phục. Một nguyên nhân khác dẫn đến hiện tượng mưa là lớp sơn đúc quá nhẵn. Trong trường hợp này, rất khó để có được chỗ đứng tốt hơn để theo kịp tốc độ quay của vật đúc. Hiện tượng này có thể làm tăng tốc độ quay của vật đúc, do đó làm tăng ma sát giữa chất lỏng kim loại và vật đúc.
2.3 lỗ co lại và Tách Lạnh Khi chất lỏng kim loại nóng chảy nhanh chóng được đưa vào vật đúc, nó sẽ tạo ra quá nhiệt bên trong vật đúc. So với quá trình hóa rắn bên ngoài vật đúc, quá trình hóa rắn của lõi diễn ra chậm và nhiệt độ kim loại cao hơn cũng tạo điều kiện cho sự hình thành lỗ co ngót. Khi chất lỏng kim loại nóng chảy được đổ từ từ xuống, chất lỏng kim loại sẽ phát triển thành hạt dọc theo thành đúc, cho phép quá trình hóa rắn định hướng tiến hành trên toàn bộ phần và lỗ co ngót gần lõi sẽ đạt mức tối thiểu. Tách lạnh còn được gọi là lòng vòng, là do sử dụng quy trình rót không phù hợp, chẳng hạn như rót không ổn định, tốc độ phun, do đó tốc độ rót phải đảm bảo đầy đủ rằng chất lỏng kim loại liên tục vào toàn bộ bề mặt vật đúc rồi mới đến phần cuối của vật đúc . Nếu tốc độ rót quá chậm sẽ sinh ra hiện tượng tắt dòng, hiện tượng tách lạnh cũng sẽ xuất hiện.
2.4 Sự phân tầng và vết nứt Trong quá trình đúc ly tâm, phần đúc dày dễ bị phân tầng. Trong quá trình đúc, do sự quay của máy ly tâm, chất lỏng kim loại ở bất kỳ vị trí nào sẽ tạo ra sự phân tách bên ngoài vật đúc của chế phẩm. Một trong những ưu điểm của vật đúc ly tâm là chúng có thể thu được mô chặt hơn, nhưng nếu vật đúc quá nguội và làm nguội quá nhanh, các tạp chất và khí sẽ rơi vào vật đúc. Nếu chất lỏng hợp kim có hàm lượng phốt pho và lưu huỳnh khá cao, hiện tượng này sẽ rõ ràng hơn. Nguyên nhân chính của sự phân tách: rung động không kiểm soát được trong hệ thống ly tâm không cân bằng; hiện tượng mưa chất lỏng kim loại nóng chảy do quay chậm; nhiệt độ rót quá mức; và tốc độ hóa rắn chậm. Các khuyết tật của vết nứt không gây ra dạng cụ thể nào đối với quá trình đúc ly tâm và đối với quá trình đúc tĩnh, các biện pháp phòng ngừa tương tự có thể được sử dụng đối với quá trình đúc ly tâm.
2.5 Lỗ kim (lỗ thoát, mắt) trong quá trình đúc ly tâm, khuyết tật lỗ khí cũng tương đối phổ biến, khi chất lỏng kim loại lỏng chứa một lượng lớn khí, có độ ẩm trong cơ thể hoặc vật đúc, hoặc lựa chọn sơn không thích hợp, kim lỗ hoặc dị tật mắt sẽ xảy ra. Trong quá trình đúc, do vật đúc kim loại không có lỗ khí để thoát ra ngoài và quá trình đúc ly tâm của chất lỏng kim loại diễn ra rất nhanh, nên lỗ kim được tạo ra trong vật đúc thành mỏng. Có thể tránh được khuyết tật lỗ khí lỗ kim bằng các biện pháp sau: sử dụng gang thép thay cho gang, loại; gia nhiệt trước khi đúc; không sử dụng vật liệu phủ có chứa nước kết tinh; không sử dụng nhiệt độ rót quá cao. Khi sử dụng sơn, nếu bentonite không được trộn kỹ với nước, bentonite khô có thể tồn tại nước kết tinh và sức nóng của chất lỏng kim loại nóng chảy sẽ làm cho nước kết tinh bay hơi, dễ tạo ra các khuyết tật khí khổng. . Nếu lớp phủ đúc thoáng khí, khí hình thành sẽ lan truyền giữa chất lỏng kim loại nóng chảy và thành đúc, khí sẽ được loại trừ, điều này có lợi cho việc loại bỏ các khuyết tật khí khổng. Trong vật đúc bằng đồng và sắt, bên ngoài vật đúc xuất hiện các lỗ chân lông giống như lỗ kim giống như những đốm sáng và trong, giống như hố gai dầu bên trong vật đúc, và đường kính của lỗ chân lông rất nhỏ. Trong quá trình nóng chảy chất lỏng kim loại, cũng sẽ gây ra sự hòa tan khí, khí hòa tan có hydro, oxy và nitơ, v.v., thông qua quá trình gia nhiệt và làm khô nguyên liệu thô, có thể giảm thiểu sự xâm nhập của khí một cách hiệu quả, cũng có thể sử dụng phương pháp đun nóng chảy để loại bỏ khí .
2.6 Nứt bên trong và khuyết tật xỉ trung tâm Để đảm bảo mật độ của mô vật đúc, vật đúc phải đạt được sự đông đặc tuần tự từ ngoài vào trong. Theo cách này, quá trình hóa rắn và co lại của mỗi lớp đòi hỏi phải bù đắp bằng lớp bên trong của chất lỏng kim loại lỏng. Nếu kim loại được đổ nhanh, bề mặt bên trong sẽ bị nguội đi đáng kể và xảy ra hiện tượng lỏng lẻo bên trong vật đúc, nguyên nhân là do quá trình hóa rắn xảy ra từ cả bề mặt bên trong và bên ngoài. Đối với đúc cát, tốc độ làm mát từ bề mặt bên ngoài rất thấp, làm mát cả từ bề mặt bên trong và từ bề mặt bên ngoài, do đó, sự co ngót xảy ra ở bề mặt của mặt trước hóa rắn, để tránh những khuyết tật này, nhiệt độ bề mặt bên trong nên được giữ đủ cao để kiểm soát quá trình hóa rắn định hướng, nếu quá trình sấy bên trong không đều, chất lỏng kim loại nóng chảy có thể ăn mòn một số tạp chất trong quá trình rót, tạo ra xỉ.
