وقتی اکثر مردم «چدن ریخته گری» را می شنوند، یک ماهیتابه سنگین یا یک رادیاتور دوران ویکتوریا را به تصویر می کشند. این چهره عمومی آن است. در تجارت، به‌ویژه پس از دهه‌هایی که در QSY داشته‌ایم، متوجه می‌شوید که این موضوع کمتر به خود ماده مربوط می‌شود و بیشتر در مورد پیوند بین خواص ذاتی آهن و فرآیند ریخته‌گری انتخاب شده برای مهار آنها است. بزرگترین تصور غلط؟ این یک ماده واحد و یکنواخت است. این نیست. شکاف بین بدنه شیرآهنی شکل پذیر که نیاز به تحمل فشار بالا دارد و وزنه تعادل آهن خاکستری که فقط به جرم و میرایی نیاز دارد بسیار زیاد است و پر کردن این شکاف جایی است که کار واقعی اتفاق می افتد.
درخت خانواده ریخته گری آهن
شما نمی توانید در مورد خرید صحبت کنید چدن بدون اینکه فوراً آن را بشکند. آهن خاکستری، چدن شکل پذیر (ندولار)، آهن چکش خوار، گرافیت فشرده... هر کدام شخصیت خاص خود را دارند. آهن خاکستری، با ورقه های گرافیتی که دارد، برای میرایی ارتعاشات عالی است - به پایه های ماشین ابزار فکر کنید. اما سعی کنید آن را تحت تنش کششی قابل توجهی قرار دهید و این تکه ها مانند ترک های داخلی عمل می کنند. اینجاست که آهن شکل پذیر وارد می شود. تیمار منیزیم که گرافیت را کروی می کند همه چیز را تغییر می دهد. استحکام کششی می پرد، مقداری ازدیاد طول بدست می آورید. این یک تغییر دهنده بازی برای قطعاتی است که بارهای دینامیکی را مشاهده می کنند.
به یاد دارم که در اوایل یک پروژه، یک مشتری یک منیفولد هیدرولیک پیچیده در چیزی که آنها به سادگی چدن می نامند می خواست. چاپ ها درجه عمومی را مشخص کردند. ما عقب نشینی کردیم، در مورد چرخه های فشار و تاثیر احتمالی پرسیدیم. آنها آن را در نظر نگرفته بودند. ما نمونه اولیه را در آهن خاکستری ساختیم - به زیبایی ماشینکاری شد، احساس جامد داشت. اما آزمایش فشار نشت های ریز تخلخل را در امتداد مسیرهای پوسته پوسته نشان داد. ما به آهن داکتیل فریتی تغییر دادیم، طراحی دروازه را برای اطمینان از بازیابی مناسب منیزیم تنظیم کردیم. دور دوم برگزار شد. درس؟ چدن مشخصات بدون پیشوند تقریباً بی استفاده است.
سپس آهن آلیاژی وجود دارد. افزودنی های نیکل، کروم، مولیبدن. اینها فقط برای مقاومت در برابر خوردگی نیستند. آنها پرلیت را تثبیت می کنند، استحکام و مقاومت در برابر سایش را در دماهای بالا افزایش می دهند. ما محفظه های پمپ را برای دوغاب های ساینده با آهن سفید آلیاژی نیکل کروم 15 تا 20 درصد ساخته ایم. سختی ریخته گری وحشیانه بود، ماشین کاری جز با سنگ زنی تقریبا غیرممکن بود. شما باید برای آن طراحی کنید، فرآیند را حول آن برنامه ریزی کنید. این جانور کاملاً متفاوت از درجه های معمولی است.
فرآیند دیکته عملکرد: شل در مقابل سرمایه گذاری
در مغازه ما، Qingdao Qiangsenyuan Technology Co., Ltd. (QSY)، ما هر دو قالب پوسته و خطوط ریخته گری سرمایه گذاری را اجرا می کنیم. انتخاب بین آنها برای یک جزء آهنی فقط مربوط به حجم یا هزینه نیست. این در مورد هندسه و یکپارچگی است. قالب‌گیری پوسته، با استفاده از شن و ماسه روکش‌شده با رزین، در مقایسه با ماسه سبز سنتی، سطح و دقت ابعادی فوق‌العاده‌ای به شما می‌دهد. برای قطعات با پیچیدگی متوسط مانند براکت های موتور یا محفظه کمپرسور عالی است. زوایای پیش نویس می تواند حداقل باشد و شما ثبات خوبی را حفظ می کنید.
اما زمانی که شما دارای گذرگاه‌های داخلی، برش‌های زیرین یا هندسه‌های واقعاً پیچیده‌ای هستید که به مجموعه‌های هسته غیرممکن در شن و ماسه نیاز دارند، اینجاست که سرمایه‌گذاری وارد می‌شود. فرآیند الگوی مومی تمام جزئیات را به تصویر می‌کشد. ما از این طریق پروانه ها و محفظه های توربین را در چدن داکتیل تولید کرده ایم. شکار با آهن در ریخته گری سرمایه گذاری؟ همه چیز در مورد ریختن است. دمای ریختن بیشتر آهن در مقایسه با فولاد یا سوپرآلیاژها، پوسته سرامیکی را به طور متفاوتی تحت فشار قرار می دهد. اگر پوسته کاملاً پخته نشود، خطر بیشتری برای واکنش پوسته فلزی، احتمال نقص سطحی دارید. این نیاز به کنترل دقیق چرخه‌های موم‌زدایی و تف جوشی دارد که ممکن است با شلختگی قطعه‌ای ضد زنگ از آن دور شوید.
شکستی که با من همراه بود، استفاده از محفظه‌های کوچک حسگر چدن شکل‌گیر از طریق ریخته‌گری سرمایه‌گذاری بود. قطعات کامل به نظر می رسید، بصری گذشت. اما در طول تست فشار مشتری، تعدادی از آنها لو رفت. ما آنها را برش دادیم، اشک های داغ میکروسکوپی را در نزدیکی یک اتصال پیدا کردیم. مشکل دروازه بود. ما از طرحی استفاده کردیم که برای محدوده انجماد فولاد بهینه شده است. آهن، با انقباض و رفتار کربن متفاوت خود، به یک گرادیان حرارتی تدریجی در آن ناحیه خاص نیاز داشت. ما طرح اسپرو و رانر را اصلاح کردیم، خنکی کوچکی به درخت موم اضافه کردیم. آن را حل کرد. این تنظیمات ظریف خاص فرآیند است که یک ریخته گری قابل استفاده را از یک قالب قابل اعتماد جدا می کند.
ماشینکاری دست دادن: ریخته گری برای CNC
اینجاست که مدل یکپارچه ما در QSY نتیجه می دهد. شما نمی توانید فرآیند ریخته گری را از ماشینکاری که در ادامه می آید جدا کنید. ریخته گری ممکن است از نظر ابعادی سالم باشد، اما اگر دارای نقاط سختی ناسازگار یا انقباض پنهان باشد، ابزارها و قطعات را در کف CNC از بین می برد. ما فرآیند ریخته گری را با در نظر گرفتن وسایل ماشینکاری و اولین نقاط تماس طراحی می کنیم.
با چدنبه خصوص آهن خاکستری، گرافیت آزاد به عنوان روان کننده عمل می کند. به طور کلی قابل ماشینکاری است. اما تغییرات در سرعت خنک‌سازی در یک قطعه می‌تواند منجر به ایجاد مناطقی از آهن سرد (آهن سفید) در بخش‌های نازک یا نزدیک به سرما شود. این ماده بسیار سخت و ساینده است. زمانی ما دسته‌ای از بدنه‌های سوپاپ داشتیم که در آن فلنج که خیلی سریع خنک می‌شد، یک لایه سرد ایجاد کرد. در یک گذر از درج های کاربید می جوید. رفع این مشکل در سمت فرآیند بود: ما دمای ریختن را کمی تنظیم کردیم و خنک‌کننده‌های قالب‌گیری را برای ترویج خنک‌سازی یکنواخت‌تر تغییر مکان دادیم. بازده ماشینکاری دوباره بالا رفت.
برای چدن داکتیل، ماشین کاری عالی است، اما تراشه متفاوت است. تمایل دارد به جای رشته های بلند، به 6 و 9 کوچک و قابل مدیریت تقسیم شود. اما شما به هندسه ابزار و پوشش مناسب نیاز دارید. ما در بخش‌های CNC خود، درجه‌های خاصی را برای خشن کردن و تکمیل چدن‌ها استاندارد کردیم. ثبات در مواد ریخته گری ورودی - به لطف ذوب و تلقیح کنترل شده - چیزی است که به ما امکان می دهد پارامترهای ماشینکاری پایدار را قفل کنیم. اگر شیمی یا ریزساختار دسته به دسته متفاوت باشد، برنامه‌های CNC شما به یک نبرد دائمی برای تنظیم تبدیل می‌شوند.
تفاوت های ظریف مواد: سوال آلیاژی
در حالی که چدن های ساده 80 درصد نیازها را پوشش می دهند، قلمرو آلیاژی ویژه آن بسیار جذاب است. ما در مورد آلیاژهای مبتنی بر نیکل یا کبالت صحبت می کنیم که در ماتریس های حاوی آهن برای خدمات بسیار زیاد ریخته می شوند. اما گاهی اوقات، شما فقط به یک اتوی ساده با دستکاری نیاز دارید. آهن‌های سیلیکون مولیبدن برای پایداری دمای بالا، مانند منیفولدهای اگزوز، مثال خوبی هستند.
چالش آهن آلیاژی کنترل جداسازی است. عناصر آلیاژی تمایلات متفاوتی با کربن دارند و می توانند تشکیل گرافیت را در طول انجماد به روش های غیرمنتظره ای فشار دهند. شما نمی توانید فقط عناصر را در کوره پرتاب کنید. این یک افزودنی متوالی با کنترل دقیق دما است. ما گزارش های دقیقی را برای این گرماها نگهداری می کنیم - زمان، دما، ترتیب اضافه کردن، نوع و مقدار تلقیح. این به همان اندازه که یک فرآیند متالورژیکی است، یک دستور العمل است.
من به یاد دارم که یک آهن داکتیل با سیلیکون بالا را برای کاربرد پمپ شیمیایی خورنده توسعه دادم. سیلیکون مقاومت در برابر خوردگی را بهبود بخشید اما آهن را شکننده‌تر و مستعد تنش‌های ریخته‌گری کرد. ما مجبور شدیم آن را با محتوای نیکل بالاتر متعادل کنیم تا مقداری چقرمگی را حفظ کنیم، و برای کاهش تنش‌ها، پس از ریخته‌گری به یک چرخه بازپخت طولانی‌تر رفتیم. توسعه سه بار تکرار شد. مواد نهایی خارج از هیچ ورق استاندارد نبود. این یک درجه اختصاصی بود که از یک مشکل خاص متولد شد. آنجاست چدن از یک کالا به یک راه حل مهندسی شده حرکت می کند.
کیفیت یک فرآیند است، نه یک بازرسی
شما نمی توانید کیفیت را در قالب ریخته گری بررسی کنید. این باور اصلی است. برای آهن، با مواد شارژ شروع می شود - برگشت، آهن خام، ضایعات فولاد. آلاینده‌هایی مانند سرب یا قلع، حتی در مقادیر کم، می‌توانند ساختار گرافیت را در آهن شکل‌گیر خراب کنند. ما با دقت منبع و تفکیک می کنیم.
سپس کنترل فرآیند وجود دارد. دمای ریختن بسیار مهم است، اما زمان بین درمان و ریختن نیز بسیار مهم است. برای آهن داکتیل، محو شدن منیزیم واقعی است. اگر پس از درمان ندولاریزاسیون بیش از حد صبر کنید، از دست دادن بخار منیزیم افزایش می‌یابد، تعداد گره‌ها کاهش می‌یابد و خطر ابتلا به گرافیت منحط را دارید. ما یک پنجره سخت از درمان تا آخرین قالب ریخته شده داریم. برای هر گرما نظارت می شود.
تست غیر مخرب دوست شماست. ما از تست اولتراسونیک بر روی بخش‌های ساختاری حیاتی برای بررسی انقباض یا آخال‌ها استفاده می‌کنیم. اما گویاترین آزمایش اغلب یک آزمایش ساده است: تجزیه و تحلیل برش و ریزساختار. ما این کار را به طور منظم در قسمت های مقاله اول و ممیزی های تصادفی انجام می دهیم. نگاه کردن به شکل، اندازه و توزیع گرافیت زیر میکروسکوپ بیشتر از هر بررسی تک بعدی در مورد سلامت فرآیند به شما می گوید. این اثر انگشت آن ذوب و ریختن خاص است. پس از 30 سال، شما آن را احساس می کنید. شما می توانید به یک ریزساختار نگاه کنید و تقریباً دمای ریختن و عمل تلقیح را حدس بزنید. این بخش ناملموس و تجربه ای است که هیچ برگه مشخصاتی نمی تواند به طور کامل آن را ثبت کند. این چیزی است که عمل را تغییر می دهد چدن از مرحله تولید به یک صنعت.
