Использование дефектов литья для “реверс-инжиниринг” проблемы плавления – высокоэффективный метод диагностики качества. Хотя индукционные печи (особенно среднечастотные печи) обеспечивают высокую эффективность плавления и однородный состав, неправильный эксплуатационный контроль может легко привести к возникновению дефектов у источника.
1. Пористость / Газовые дыры
Проявление: Отверстия на обработанных поверхностях, подкожные дырочки, или круглые/овальные полости внутри отливки.
Обратный путь к операциям индукционной печи:
- Неправильное управление зарядами (Самый распространенный):
- Мокрый/маслянистый/ржавый заряд: Загрузочные материалы (особенно стальной лом и возвраты) загружен без достаточной сушки или удаления ржавчины. Быстрый нагрев индукционной печи приводит к тому, что влага и масло мгновенно испаряются и разлагаются на водород. (ЧАС) и азот (Н), которые затем поглощаются расплавленным металлом..
- Чрезмерное количество стружки/легкий мусор: Использование слишком большого количества незакрепленной стружки (небрикетированный). Их высокое соотношение площади поверхности к объему означает, что они адсорбируют значительные количества масла и оксидов., что приводит к резкому повышению газосодержания.
- Неконтролируемая температура плавления & Время:
- “Тушение на сильном огне”: Выдерживание расплавленного железа при высоких температурах (например, выше 1500°С) слишком долго. Электромагнитное перемешивание индукционной печи постоянно подвергает воздействию свежего металла атмосферу., вызывая поглощение газа (особенно Х и Н) расти в геометрической прогрессии.
- Холодный старт без спекания: После замены футеровки или длительного простоя, неспособность высушить и спекать печь должным образом позволяет влаге из огнеупорного материала попасть в первую партию расплавленного металла..
- Проблемы с материалом подкладки:
- Излишний Борная кислота: В кислых подкладках, если доля борной кислоты слишком высока, он может разлагаться при высоких температурах, введение влаги или газов.
2. Шлаковые включения
Проявление: Неметаллические вещества неправильной формы на поверхности или внутри отливки., обычно темного или черного цвета, часто сопровождается пустотами.
Обратный путь к операциям индукционной печи:
- Неполное удаление шлака (Деслаг):
- Недостаток коагулянта/позднее удаление шлака: Невозможность использования шлакового коагулянта (перлит/средство для удаления) или слишком поздно снимать шлак, заставляя мелкофрагментированный шлак высыпаться в ковш.
- Чрезмерное индукционное перемешивание: Если печь работает на полную мощность на поздней стадии плавки, энергичное электромагнитное перемешивание может втягивать плавающий шлак в расплав. (увлечение), создание взвешенных включений, которые трудно выплыть наружу.
- Эрозия подкладки (Эндогенные включения):
- Физическое воздействие: Тяжелые шихтовые материалы ударяются о дно или стенки печи во время загрузки., вызывая отслаивание огнеупорного материала и его смешивание с расплавом.
- Химическая эрозия: Чрезмерно высокие температуры плавления или неконтролируемая основность шлака. (например, плавка высокомарганцевой стали в кислой футеровке) вызывает химическое воздействие на футеровку, введение продуктов реакции в расплав.
- Растрескивание спеченного слоя: В прерывистом производстве, быстрый нагрев и охлаждение вызывают микротрещины в футеровке. Расплавленный чугун проникает в эти трещины при следующей плавке., отслаивание огнеупорных частиц.
3. Разделение или отклонение химического состава
Проявление: Неодинаковая твердость по всей отливке, аномальная микроструктура, или основные элементы, превышающие или не соответствующие спецификациям.
Обратный путь к операциям индукционной печи:
- Неправильная последовательность зарядки (Выгорание элемента):
- Раннее добавление окисляемых сплавов: Добавление ферросилиция (Отвечать) или ферромарганец (Фан) слишком рано или на дне печи приводит к их окислению при высоких температурах., что приводит к низкой степени извлечения и некондиционному составу.
- Плохая абсорбция рекарбюратора: Добавление рекарбюратора слишком поздно (после полного расплавления металла) или на поверхность шлака приводит к очень низкой и нестабильной скорости абсорбции, вызывая колебания углеродного эквивалента (CE).
- “Преодоление” Феномен:
- Материальные зависания: Крупные куски шихты застревают в горловине печи, а металл внизу расплавлен и перегрет.. Вышеупомянутая плата не падает. Это приводит к сильному поглощению газов перегретым кубовым расплавом., неровный состав, и окисление/разбрызгивание, когда операторы заставляют мост обрушиваться..
- Недостаток времени на урегулирование:
- Хотя индукционные печи имеют автоперемешивание, немедленная выливка после добавления тяжелых/благородных сплавов без достаточного времени для диффузии может привести к локальной сегрегации.
4. Трещины и хрупкие разрушения
Проявление: Горячие слезы (межкристаллитные трещины, окисленная поверхность излома) или Холодные трещины (трансгранулярный перелом, металлический блеск).
Обратный путь к операциям индукционной печи:
- Накопление микропримесей:
- Неконтролируемая переработка: Неограниченная цикличность внутренней прибыли для сокращения затрат приводит к накоплению серы. (С), Фосфор (П), и микроэлементы, такие как свинец (Пб) и олово (Сн). Это значительно увеличивает склонность к горячему разрыву и хрупкости..
- Крупное зерно из-за перегрева:
- Чрезмерная температура плавления: Если вовремя не отключили электричество и металл сильно перегрелся, наследственные зародыши в расплаве разрушаются. Это приводит к образованию аномально крупных зерен после затвердевания., резкое снижение механических свойств и появление трещин.
Краткое содержание: Улучшения в эксплуатации индукционных печей
Чтобы свести к минимуму упомянутые выше дефекты, а “проверка здоровья” печных операций рекомендуется:
- “Холод перед горячим, Маленький перед Большим”: Строго контролировать последовательность зарядки. Добавьте рекарбюризатор с холодной загрузкой внизу.; используйте небольшие обрезки внизу и большие обрезки посередине, чтобы предотвратить образование мостиков.; добавить окисляемые сплавы (И, Мин.) поздно в процессе плавления.
- Избегать “Медленное кипение при высокой температуре”: Как только утюг достигнет температуры выпуска, отрегулируйте и нажмите немедленно. Сведите к минимуму время пребывания расплавленного железа при высоких температурах, чтобы предотвратить поглощение газа и окисление..
- Управление мощностью: Используйте полную мощность для плавления., но уменьшите мощность во время переработки/выдерживания. Избегайте мощного перемешивания во время снятия шлака, чтобы предотвратить унос шлака..
- Очистка заряда: Даже для индукционных печей, чистота заряда имеет жизненно важное значение. Сильно замасленный или ржавый лом должен быть предварительно обработан. (дробеструйная обработка или запекание/сушка).
Следующий шаг:
Если у вас есть конкретные фотографии дефектов или металлографический отчет, вы хотели бы загрузить или описать их?? Я могу помочь вам точно определить, на каком этапе процесса плавления (например, это проблема удаления шлака или проблема раскисления) требует корректировки.
