Mekanisme og forebygging av underjordiske nålehull i styreventilstøpegods av rustfritt stål

I produksjonen av Styreventiler i rustfritt stål , Underjellerdiske nålehull representerer en spesielt lumsk defekt. I motsetning til overflateporøsitet, er disse bittesmå hulrommene fanget bare 1 mm til 3 mm under støpehuden og forblir ofte usynlige frem til sprøyte- eller maskineringsstadiene. Disse defektene fører ikke bare til betydelige skraphastigheter og bortkastede maskineringstimer, men kompromitterer også den trykkholdige integriteten til ventilhuset.

Dannelsesmekanisme for underjordiske nålehull

Opprettelsen av Underjellerdiske nålehull er en kompleks fysisk-kjemisk prosess som involverer gassutvikling og inneslutning i grensesnittet mellom det smeltede metallet og formveggen.

1. Redoksreaksjon og gassutvikling Under smelting av rustfritt stål, en bestemt mengde Oksygen og Hydrogen er uunngåelig oppløst i smelten. Når det smeltede metallet med høy temperatur helles i formen, reagerer sporelementer som karbon i metallet med gjenværende fuktighet, bindemidler eller oksider på formoverflaten, og genererer Karbonmonoksid gass.

2. Hydrogen- og nitrogenutfelling Rustfritt stål har høy løselighet for gasser i flytende tilstog. Når metallet avkjøles og stivner fra formveggen og innover, synker løseligheten til disse gassene kraftig. Hvis Hydrogen or Nitrogen ikke kan unnslippe gjennom den flytende metalloverflaten i tide, blir de "fanget" ved størkningsfronten, og danner fine, nållignende eller sfæriske nålehull like under overflaten.

3. Gassutvikling fra moldmaterialer For Styreventiler i rustfritt stål produsert via investeringsstøping, hvis den Investeringsshell ikke er grundig brent, fordamper gjenværende organisk materiale eller fuktighet umiddelbart ved kontakt med det smeltede stålet. Dette skaper et mottrykk som tvinger gass inn i det delvis størknede metallskallet.

Kritiske faktorer som påvirker dannelsen av nålehull

1. Smeltepraksis og råvarekontroll Tørrheten til råvarene korrelerer direkte med det opprinnelige gassinnholdet. Fuktige ladematerialer, rustent skrap eller oljeholdige tilsetningsstoffer øker betraktelig Hydrogen nivåer i smelten. Videre kan feil timing eller dosering av deoksideringsmidler gjøre det smeltede metallet med for mye Oksygen nivåer.

2. Helletemperatur En altfor høy Helletemperatur intensiverer grensesnittreaksjonen mellom metallet og formen, og øker gassvolumet. Omvendt øker en temperatur som er for lav viskositeten til metallet, noe som gjør det vanskelig for eksisterende gassbobler å overvinne motstand og flyte til overflaten før størkning skjer.

3. Skallpermeabilitet Den Permeabilitet av muggskallet er den avgjørende faktoren for om gass kan slippe ut. Hvis skallet er for tett eller det ildfaste pulverforholdet i slurryen er feil, har gasser som genereres ved grenseflaten ingen rømningsvei og tvinges inn i det indre av støpegodset.

Målrettede forebyggende tiltak

For å sikre overflatekvaliteten på Styreventiler i rustfritt stål , må det etableres et strengt prosesskontrollsystem på tvers av flere dimensjoner:

1. Streng atmosfære- og deoksidasjonskontroll Forvarming ladematerialer: Alt rustfritt stål skrap og legeringer må tørkes for å fjerne fuktighet, olje og rust. Vakuumavgassing: Der det er mulig, bør produsenter bruke Vacuum Induction Melting (VIM) for å minimere Hydrogen og Nitrogen innhold. Kompleks deoksidering: Bruk sammensatte deoksideringsmidler som aluminium eller kalsium-silisium for å sikre at smelten er grundig deoksidert før den helles.

2. Optimalisering av skallfyring og ventilering Grundig skyting: Øk brenningstemperaturen og varigheten av skallet (vanligvis 900 °C til 1100 °C) for å sikre at organiske bindemidler er fullstendig karbonisert og fjernet. Luftekanaler: Design spesifikke ventiler eller bruk bakmaterialer med høy permeabilitet i områder som er utsatt for pinholes, for eksempel ventilhusflenser.

3. Presisjonshelleparametere Helling med konstant temperatur: Sett en optimal Helletemperatur område basert på veggtykkelsen til ventilstøpen for å redusere turbulens under formfylling. Rask helling: Uten å skade formskallet, noe å øke hellehastigheten bruker statisk metalltrykk for å undertrykke inntrenging av gasser.

4. Bruk av grensesnittstabilisatorer Tilsetning av passende stabilisatorer til det primære laget av formbelegget kan effektivt hemme den kjemiske reaksjonen mellom det smeltede metallet og skallet, og redusere triggerne for Underjellerdiske nålehull .

Kvalitetsinspeksjon og kontinuerlig forbedring

Standard visuell inspeksjon er ofte ineffektiv mot Underjellerdiske nålehull . Støperier bør implementere Magnetisk partikkeltesting (MT) eller høyfølsomhet Radiografisk testing (RT) . Ved å analysere distribusjonsmønstrene til defekter over tid, kan produsenter avgrense sine Design av portsystem , som er den eneste bærekraftige måten å øke utbyttet av høykvalitets ventilstøpegods i rustfritt stål.