Suy giảm hình cầu là một vấn đề phổ biến trong sản xuất sắt dẻo, thường dẫn đến vật đúc không đạt tiêu chuẩn hoặc thậm chí là phế liệu. Giải quyết vấn đề này một cách hiệu quả là rất quan trọng để duy trì chất lượng của vật liệu đúc. Dưới đây là các chiến lược chính để giải quyết sự suy giảm hình cầu trong vật đúc:
1. Kiểm soát thành phần và trạng thái của sắt nóng chảy
- Giảm hàm lượng lưu huỳnh: Lưu huỳnh là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến quá trình hình cầu hóa. Nồng độ lưu huỳnh cao có thể khiến than chì phát triển thành hình dạng giống sâu, dẫn tới sự suy giảm quá trình hình cầu hóa. Để giảm thiểu điều này, sử dụng than cốc có hàm lượng lưu huỳnh thấp và điện tích kim loại, và áp dụng các biện pháp xử lý khử lưu huỳnh khi cần thiết để giữ hàm lượng lưu huỳnh ở mức dưới 0.06%.
- Giảm thiểu hàm lượng oxy: Oxy hòa tan trong sắt nóng chảy cũng có thể phá vỡ quá trình hình cầu hóa. Để ngăn chặn quá trình oxy hóa, sử dụng các chất che phủ như đá trân châu hoặc tro gỗ để bảo vệ bề mặt sắt nóng chảy khỏi bị phơi nhiễm.
- Sự cân bằng Đất hiếm và hàm lượng magie: Các nguyên tố đất hiếm và magie là thành phần thiết yếu của các chất tạo hình cầu. Tuy nhiên, số lượng quá mức có thể làm hỏng hình dạng than chì và làm giảm tốc độ hình cầu. Điều chỉnh liều lượng các chất tạo hình cầu dựa trên các điều kiện cụ thể để duy trì hàm lượng đất hiếm và magie tối ưu.
2. Tối ưu hóa quá trình hình cầu
- Rút ngắn thời gian dừng: Sau khi điều trị hình cầu, giảm thời gian lưu giữ của sắt nóng chảy để giảm thiểu tiếp xúc với nhiệt độ cao, có thể dẫn đến quá trình oxy hóa và phân hủy các nguyên tố hình cầu.
- Tăng cường che phủ và xỉ: Tăng cường quá trình bao phủ và xỉ trong và sau quá trình hình cầu hóa để giảm thiểu sự tiếp xúc giữa sắt nóng chảy và không khí, do đó làm giảm nguy cơ tái lưu huỳnh.
- Sử dụng chất tạo hình cầu chống sâu răng: Chọn chất tạo hình cầu đất hiếm nặng có đặc tính chống phân rã mạnh để tăng cường tính ổn định và độ bền của hiệu ứng hình cầu.
3. Điều chỉnh quá trình đổ
- Kiểm soát nhiệt độ rót: Nhiệt độ đổ rất quan trọng đối với chất lượng đúc. Nhiệt độ cao có thể làm tăng độ co rút của chất lỏng, dẫn đến sâu răng co ngót, trong khi nhiệt độ thấp có thể dẫn đến tính lưu động kém và bù co ngót không đủ. Tiêu biểu, nhiệt độ rót trong khoảng 1300-1350°C là lý tưởng.
- Triển khai công nghệ tiêm chủng và thúc đẩy bóng: Bổ sung lượng chất cấy thích hợp, chẳng hạn như 75 ferrosilicon, có thể thúc đẩy quá trình hình cầu hóa than chì. Tuy nhiên, hãy thận trọng đừng lạm dụng nó, vì chế phẩm quá mức có thể gây ra hiện tượng co rút vi mô và làm giảm thể tích ngọc trai.
4. Cải thiện thiết kế hệ thống đổ và nén khuôn cát
- Tăng cường độ nén của khuôn cát: Độ nén của khuôn cát ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng vật đúc. Độ nén thấp hoặc không đồng đều có thể dẫn đến các khuyết tật như lỗ co ngót. Nhằm mục đích đạt được mức độ nhỏ gọn ít nhất 90%, đảm bảo va chạm cát đều và độ ẩm thích hợp.
- Tối ưu hóa thiết kế hệ thống rót: Hệ thống rót được thiết kế tốt đảm bảo dòng chảy kim loại nóng chảy trơn tru, kiên cố hóa tuần tự, và giảm thiểu các khuyết tật như tạp chất xỉ. Kết hợp các túi thu gom xỉ và bộ lọc để loại bỏ tạp chất và duy trì chất lượng vật đúc.
Phần kết luận
Giải quyết hiệu quả sự suy giảm hình cầu trong vật đúc bao gồm một cách tiếp cận toàn diện: kiểm soát thành phần của sắt nóng chảy, tối ưu hóa quá trình hình cầu, điều chỉnh quá trình đổ, và tăng cường độ nén của khuôn cát và thiết kế hệ thống đổ. Bằng cách thực hiện các chiến lược này, chất lượng hình cầu và năng suất của vật đúc có thể được cải thiện đáng kể, đảm bảo sản xuất chất lượng cao.
