ग्रे कास्ट आयरन में ताकना वर्षा के लक्षण और रोकथाम उपाय

1। ग्रे कास्ट आयरन में छिद्र वर्षा की विशेषताएं

ग्रे कच्चा लोहा भागों में वर्षा पोरसिटी एक सामान्य और विशिष्ट कास्टिंग दोष है। यह मुख्य रूप से गैसों की घुलनशीलता (मुख्य रूप से हाइड्रोजन और नाइट्रोजन) में तेज कमी के कारण होता है, जो शीतलन और जमने की प्रक्रिया के दौरान पिघले हुए लोहे में भंग हो जाता है, जिसे पूरी तरह से जारी नहीं किया जा सकता है और बुलबुले के रूप में अवक्षेपित नहीं किया जा सकता है और कास्टिंग के अंदर रहता है। अवक्षेपित छिद्रों की मुख्य विशेषताएं इस प्रकार हैं:

एक। स्थान की विशेषताएं: ज्यादातर हॉट स्पॉट, मोटे और बड़े वर्गों, या कास्टिंग के अंतिम जमने के मुख्य क्षेत्रों में होने वाले: इन क्षेत्रों में धीमी जमाव दर होती है, जो गैस विकास, संचय और विकास के लिए अधिक पर्याप्त समय प्रदान करती है। अक्सर कास्टिंग के अंदर (सतह से दूर): हालांकि कभी -कभी सतह के करीब, यह आमतौर पर कास्टिंग दीवार की मोटाई के आंतरिक या मध्य क्षेत्र में स्थित होता है, चमड़े के नीचे के छिद्रों के विपरीत जो त्वचा का बारीकी से पालन करते हैं। आमतौर पर गेटिंग सिस्टम और राइजर से दूर रहें: क्योंकि गेटिंग राइजर क्षेत्र बाद में जम जाता है और इसमें कम दबाव होता है, गैस इन क्षेत्रों में पलायन और भागने की अधिक संभावना है। इन "निकास चैनलों" से दूर अलग -थलग हॉट नोड्स में वर्षा के छिद्रों के बनने की अधिक संभावना है।

बी। आकार और आकार की विशेषताएं: आकार: छोटे छेद जो ज्यादातर गोलाकार, अण्डाकार या अश्रु के आकार के होते हैं। यदि कई बुलबुले ठोसकरण के मोर्चे पर इकट्ठा होते हैं और डेंड्राइट्स के साथ बढ़ते हैं, तो वे भी कीड़ा बना सकते हैं, जैसे कि टैडपोल जैसे, या अनाज की सीमाओं के साथ वितरित अनियमित आकार। आकार: आमतौर पर अपेक्षाकृत छोटा, लगभग 0.5 मिमी से 3 मिमी के व्यास की सीमा के साथ। लेकिन यह बड़ा भी हो सकता है, खासकर मोटे और बड़े वर्गों में। आंतरिक दीवार: चिकनी, साफ और चमकदार (एक दर्पण की तरह), जो कि अवक्षेपित छिद्रों की सबसे विशिष्ट विशेषताओं में से एक है। क्योंकि बुलबुले पिघले हुए लोहे के अंदर बनते हैं, उनकी दीवारें ऑक्सीकरण या संदूषण के बिना तरल धातु के सीधे संपर्क में आती हैं।

सी। वितरण विशेषताएं: पृथक या छोटे क्लस्टर किए गए वितरण: व्यक्तिगत रूप से दिखाई दे सकते हैं, लेकिन अधिक सामान्यतः, कई या अधिक स्टोमेटा स्थानीय छोटे समूहों को बनाने के लिए एक साथ इकट्ठा होते हैं। वे आमतौर पर बिखरे हुए या समान रूप से वितरित नहीं किए जाते हैं (जो कि घुलित गैस सामग्री बहुत अधिक होने पर होता है)। बिखरे हुए लेकिन अपेक्षाकृत स्थान में केंद्रित: एक मोटी और बड़े क्रॉस-सेक्शन या हॉट स्पॉट क्षेत्र के भीतर, कई बिखरे हुए गैस छिद्र अंक हो सकते हैं।

डी। अन्य छिद्रों से विशिष्ट विशेषताएं: आक्रामक छिद्रों से भेद: आक्रामक छिद्र आमतौर पर बड़े और अधिक अनियमित होते हैं, मोटे और ऑक्सीकृत आंतरिक दीवारों के साथ, और इसमें स्लैग हो सकता है (क्योंकि गैस बाहरी स्रोतों से आती है जैसे रेत नमी, पेंट अपघटन, आदि, और गैस आक्रमण स्लैग ले जा सकता है)। आक्रामक छिद्र अक्सर कास्टिंग की ऊपरी सतह पर या मोल्ड गुहा/रेत कोर की सतह के पास स्थित होते हैं। चमड़े के नीचे के छिद्रों से अंतर: चमड़े के नीचे के छिद्र कास्टिंग (1-3 मिमी) की सतह के नीचे स्थित होते हैं और सुई के आकार या लम्बी होते हैं, कभी-कभी केवल प्रसंस्करण या सफाई के बाद खोजे जाते हैं। चमड़े के नीचे के छिद्रों का गठन अक्सर पिघले हुए लोहे की सतह पर रासायनिक प्रतिक्रियाओं से संबंधित होता है (जैसे कि FeO+C -> Fe+Co), और ऑक्सीकरण भी आंतरिक दीवार पर हो सकता है। प्रतिक्रियाशील छिद्रों से अंतर: प्रतिक्रियाशील छिद्र (जैसे कि कार्बन ऑक्सीजन प्रतिक्रियाओं द्वारा उत्पादित सीओ छिद्र) में आमतौर पर आंतरिक दीवार पर एक ऑक्सीकृत रंग (नीला या अंधेरा) होता है, एक अधिक अनियमित आकार के साथ, और अक्सर स्लैग या समावेशन के साथ होते हैं।

ई। गठन कारणों की संबंधित विशेषताएं: पिघले हुए लोहे की मूल गैस सामग्री से निकटता से संबंधित: उच्च हाइड्रोजन और नाइट्रोजन सामग्री के साथ पिघला हुआ लोहा वर्षा के छिद्रों का उत्पादन करने की अधिक संभावना है। ठोसकरण की गति से निकटता से संबंधित: मोटी और धीमी शीतलन क्षेत्रों में अधिक जोखिम होते हैं। पिघले हुए लोहे के उपचार से संबंधित: नम, कोरोडेड, और तैलीय भट्ठी सामग्री, नम इनोकुलेंट्स/गोलाकार, अत्यधिक सरगर्मी, और पिघले हुए लोहे (बढ़ती सक्शन) के उच्च ओवरहीटिंग तापमान का उपयोग सभी वर्षा के छिद्रों की प्रवृत्ति को बढ़ा सकता है। प्रमुख पहचान बिंदुओं का सारांश: स्थान: कास्टिंग मोटाई, बड़े क्रॉस-सेक्शन, हॉट स्पॉट और कोर। आकार: मुख्य रूप से गोल/अंडाकार/अश्रु के आकार, या कीड़ा के आकार का। आंतरिक दीवार: चिकनी, साफ और चमकदार (सबसे महत्वपूर्ण विशेषता!)। आकार: छोटे से मध्यम, आमतौर पर 3 मिमी से कम। वितरण: पृथक या छोटे समूह, स्थानीय क्षेत्रों में केंद्रित। इन विशेषताओं की पहचान करना महत्वपूर्ण रूप से छिद्र के प्रकार का निर्धारण करने के लिए महत्वपूर्ण है, दोषों के मूल कारण (जैसे कच्चे माल, पिघलने की प्रक्रियाएं, टीकाकरण उपचार, तापमान डालना, कास्टिंग डिजाइन), और प्रभावी निवारक उपायों को विकसित करना। पिघले हुए लोहे की गैस सामग्री (विशेष रूप से हाइड्रोजन सामग्री) को मापना आमतौर पर एक महत्वपूर्ण सत्यापन कदम होता है जब संदेह होता है कि यह एक छिद्र गठन है।

ग्रे कच्चा लोहा में अवक्षेपित छिद्रों से गैस कहाँ से आती है? ग्रे कच्चा लोहा के छिद्रों में गैस मुख्य रूप से पिघलने और डालने की प्रक्रिया के दौरान पिघले हुए लोहे में भंग गैस से आती है। पिघले हुए लोहे के ठंडा और ठोसकरण के दौरान घुलनशीलता में तेज कमी के कारण ये गैसें निकलती हैं। इसकी पीढ़ी और विघटन तंत्र में जटिल भौतिक और रासायनिक प्रक्रियाएं शामिल हैं, जिसमें कोर गैसों में हाइड्रोजन (एच ₂) और नाइट्रोजन (एन ₂) होता है, और एक छोटी मात्रा में संभवतः कार्बन मोनोऑक्साइड (सीओ) शामिल है।

इन गैसों के मुख्य स्रोत और विघटन प्रक्रियाएं इस प्रकार हैं:

एक। स्रोत और पीढ़ी तंत्र

एक। 1। हाइड्रोजन (एच ₂) - विकसित गैसों का मुख्य स्रोत: भट्ठी सामग्री में नमी और तेल: नम भट्ठी सामग्री (पिग आयरन, स्क्रैप स्टील, पुनर्नवीनीकरण सामग्री), जंग (fe ₂ o · · nh ₂ o), तेल या कार्बनिक पदार्थ (जैसे कि तेल, प्लास्टिक काटने के रूप में) । भट्ठी का माहौल: ईंधन दहन (जैसे प्राकृतिक गैस, कोक ओवन गैस) द्वारा उत्पन्न एच ₂ ओ युक्त वायुमंडल। इनोकुलेंट्स/एडिटिव्स का नमी अवशोषण: इनोकुलेंट्स या मिश्र जैसे कि फेरोसिलिकॉन और फेरोमांगनीज़ हवा से नमी को अवशोषित करते हैं। विघटन तंत्र: लोहे हाइड्रोजन गैस को भंग कर सकता है जब यह एक उच्च तापमान तरल अवस्था में होता है। उच्च तापमान पर, घुलनशीलता अपेक्षाकृत अधिक है (1500 ℃ पर 5-7 पीपीएम तक), लेकिन जमने के दौरान, घुलनशीलता लगभग 1/3 ~ 1/2 (ठोस अवस्था में लगभग अघुलनशील) तक तेजी से गिरती है।

एक। 2। नाइट्रोजन (एन ₂) - एक महत्वपूर्ण स्रोत, विशेष रूप से उच्च नाइट्रोजन भट्ठी सामग्री में। स्रोत: नाइट्रोजन युक्त मिश्र धातु/भट्ठी सामग्री: स्क्रैप स्टील (विशेष रूप से मिश्र धातु स्टील), नाइट्रोजन युक्त पिग आयरन, कार्बोबाइज़र में नाइट्रोजन। फर्नेस गैस में नाइट्रोजन: लगभग 78% हवा n ₂ है, जो कि पिघला हुआ लोहे को हवा में उजागर किया जाता है या इलेक्ट्रिक चाप भट्टियों या इंडक्शन भट्टियों में हिलाया जाता है। राल रेत/कोटिंग अपघटन: फुरान राल और अमीन इलाज करने वाले एजेंट नाइट्रोजन युक्त गैसों (जैसे एनएच 3) एचसीएन）。 विघटन तंत्र का उत्पादन करने के लिए विघटित होते हैं: पिघले हुए लोहे में नाइट्रोजन की घुलनशीलता तापमान के साथ भी बढ़ जाती है, लेकिन मोल्टेन लोहे की संरचना से प्रभावित होती है (कार्बन और सिलिकॉन सॉल्यूबिलिटी को कम करता है)। ठोसता के दौरान घुलनशीलता काफी कम हो जाती है (ठोस घुलनशीलता बहुत कम है)।

एक। 3। कार्बन मोनोऑक्साइड (सीओ) - द्वितीयक लेकिन संभवतः इसमें शामिल स्रोत: कार्बन (सी) पिघले हुए लोहे में भंग ऑक्सीजन (ओ) या ऑक्साइड (जैसे एफईओ) के साथ प्रतिक्रिया करता है: (नोट: सीओ बुलबुले आमतौर पर एटिपिकल वर्षा के बजाय प्रतिक्रियाशील छिद्र बनाते हैं, लेकिन विशिष्ट परिस्थितियों में सह -अस्तित्व हो सकते हैं)।

3। गैस छिद्र दोषों की घटना को कैसे रोकें और नियंत्रित करें

एक। भट्ठी सामग्री और पिघलने वाले वातावरण को सख्ती से नियंत्रित करें: भट्ठी सामग्री सूखी, जंग मुक्त और तेल के दाग से मुक्त है। पूरी तरह से लाडल और टूल्स (> 800 ℃) को सूखा। अत्यधिक ओवरहीटिंग (> 1500 ℃) और लंबे समय तक इन्सुलेशन से बचें।

बी। पिघला हुआ लोहे के उपचार का अनुकूलन करें: इनोकुलेंट/मिश्र धातु पूर्व बेक्ड (200 ~ 300 ℃)। निकास के लिए कम नाइट्रोजन राल रेत या प्रबलित मोल्डिंग रेत का उपयोग करें।

सी। प्रोसेस डिज़ाइन असिस्टेड एग्जॉस्ट: मोटे और बड़े क्षेत्रों में जमने में तेजी लाने के लिए ठंडे लोहे को स्थापित करें। राइजर की ओर गैस प्रवास की सुविधा के लिए रीसर और एग्जॉस्ट चैनल को यथोचित डिजाइन करें।

डी। यदि आवश्यक हो, तो उपचारित उपचार: हाइड्रोजन को चलाने के लिए अक्रिय गैस (जैसे एआर) का परिचय दें, या डीगासिंग एजेंट (जैसे दुर्लभ पृथ्वी मिश्र धातु) जोड़ें।

सारांश: गैस जो ग्रे कास्ट आयरन में छिद्रों को बढ़ाती है, अनिवार्य रूप से पिघले हुए लोहे की पिघलने की प्रक्रिया के दौरान घुलित हो जाती है, जो नम/नाइट्रोजन युक्त भट्ठी सामग्री, भट्ठी गैस और अनुचित संचालन से उत्पन्न होती है। जमने के दौरान, सुपरसेटेशन घुलनशीलता में अचानक कमी के कारण अवक्षेपित हो जाता है, और अंततः डेंड्राइट्स द्वारा आंतरिक दीवार पर चिकनी गोलाकार छिद्र बनाने के लिए कब्जा कर लिया जाता है। स्रोत गैस विघटन को नियंत्रित करना और जमने की प्रक्रिया को अनुकूलित करना समस्या को ठीक करने की कुंजी है।