Diferencias en las características de solidificación del hierro dúctil

En términos generales, las piezas de fundición de hierro dúctil tienen una tendencia mucho mayor a la contracción y la porosidad que las piezas de fundición de hierro gris. Prevenir los defectos de contracción es a menudo un problema muy difícil en el diseño de procesos. En este sentido, la experiencia resumida de la producción real es muy inconsistente, y cada uno tiene sus propias opiniones: algunas personas piensan que se debe seguir el principio de solidificación secuencial y se debe colocar un gran elevador en la posición de solidificación final para complementar el volumen. generado durante el proceso de solidificación de la fundición. Contracción; Algunas personas piensan que las piezas de hierro fundido nodular solo necesitan pequeñas contrahuellas y, a veces, se pueden producir piezas sólidas sin contrahuellas.

Para maximizar la tasa de producción del proceso al tiempo que se asegura la calidad de las piezas fundidas, no es suficiente controlar la composición química del hierro fundido. Sobre la base de la comprensión de las características de solidificación del hierro dúctil, es necesario controlar eficazmente la fundición, la esferoidización, la inoculación y el tratamiento del hierro fundido. En todo el proceso de operación de vertido, la rigidez del molde debe controlarse eficazmente.

1. Las características de solidificación del hierro dúctil

La mayor parte del hierro fundido nodular utilizado en la producción real está cerca de la composición eutéctica. Los moldes de paredes gruesas usan una composición hipoeutéctica y los moldes de paredes delgadas usan una composición hipereutéctica, pero no están lejos de la composición eutéctica.

Para el hierro dúctil con componentes eutécticos e hipereutécticos, primero se precipitan pequeñas bolas de grafito de la fase líquida durante la solidificación eutéctica. Incluso para el hierro fundido nodular con composición hipoeutéctica, debido al aumento en el grado de sobreenfriamiento del hierro fundido después del tratamiento de esferoidización e inoculación, se precipitarán primero pequeñas bolas de grafito a una temperatura mucho más alta que la temperatura de transición eutéctica de equilibrio. El primer lote de pequeñas esferas de grafito se ha formado a temperaturas de 1300 ° C o más.

En el proceso de solidificación posterior, a medida que la temperatura disminuye, algunas de las primeras esferas pequeñas de grafito crecen y algunas se vuelven a disolver en el hierro fundido, y también se precipitarán nuevas esferas de grafito. La precipitación y el crecimiento de esferas de grafito se llevan a cabo en un amplio rango de temperaturas.

Cuando la bola de grafito crece, el contenido de carbono en el hierro fundido a su alrededor disminuye y se forma una capa de austenita alrededor de la bola de grafito. El tiempo de formación de la corteza de austenita está relacionado con la velocidad de enfriamiento de la pieza fundida en el molde: la velocidad de enfriamiento es alta y el carbono en el hierro fundido no tiene tiempo para difundirse uniformemente y la corteza de austenita se forma antes; la velocidad de enfriamiento es baja, lo que es beneficioso para la velocidad de enfriamiento en el hierro fundido. El carbono se difunde uniformemente y la costra de austenita se forma más tarde.

Antes de que se forme la cáscara de austenita, la bola de grafito contacta directamente con el hierro fundido con alto contenido de carbono, y el carbono del hierro fundido es fácil de difundir en la bola de grafito, de modo que la bola de grafito crece. Después de que se forma la capa de austenita, la difusión del carbono en el hierro fundido a las bolas de grafito se ve obstaculizada y la tasa de crecimiento de las bolas de grafito cae bruscamente. Debido a que el calor latente de cristalización liberado cuando el grafito se precipita del hierro fundido es grande, alrededor de 3600 J / g, el calor latente de cristalización liberado cuando la austenita se precipita del hierro fundido es menor, alrededor de 200 J / g, formando una capa de austenita alrededor. la bola de grafito El crecimiento de las bolas de grafito se ve obstaculizado, lo que ralentizará significativamente la liberación de calor latente de cristalización. En estas condiciones, el progreso de la solidificación eutéctica depende de reducir aún más la temperatura para producir nuevos núcleos de cristal. Por lo tanto, la transformación eutéctica del hierro fundido de grafito esferoidal debe completarse dentro de un rango de temperatura relativamente grande, y el rango de temperatura de solidificación es el doble o más que el del hierro fundido gris, que tiene características típicas de solidificación en forma de pasta.

En resumen, las características de solidificación del hierro dúctil tienen principalmente los siguientes aspectos.

1. Amplio rango de temperatura de solidificación

A partir del diagrama de equilibrio de la aleación de hierro-carbono, el rango de temperatura de solidificación no es amplio cerca de la composición eutéctica. De hecho, después del tratamiento de esferoidización e inoculación del hierro fundido, el proceso de solidificación se desvía mucho de las condiciones de equilibrio. Aproximadamente a 150 ° C por encima de la temperatura de transición eutéctica (1150 ° C), las esferas de grafito comienzan a precipitar y la temperatura a la que la transición eutéctica termina nuevamente puede ser aproximadamente 50 ° C más baja que la temperatura de transición eutéctica de equilibrio.

Una aleación con un rango de temperatura de solidificación tan amplio se solidifica de una manera de solidificación similar a una pasta, y es difícil lograr la solidificación secuencial de las piezas moldeadas. Por lo tanto, de acuerdo con el principio de diseño del elevador de las piezas fundidas de acero, el plan de proceso de realizar la solidificación secuencial de las piezas fundidas y colocar un elevador grande en la última junta caliente solidificada no es muy adecuado.

Debido a que las esferas de grafito se precipitan a temperaturas muy altas y se produce la transformación eutéctica, las dos fases líquido-sólido coexisten durante mucho tiempo, y la contracción del líquido y la contracción por solidificación ocurren simultáneamente durante la solidificación del hierro fundido. Por lo tanto, es imposible complementar completamente la contracción del líquido a través del sistema de compuerta y el elevador como las piezas de acero.

2. La precipitación de grafito durante la transformación eutéctica conduce a la expansión del volumen.

Cerca de la temperatura eutéctica, la densidad de la austenita es de aproximadamente 7.3 g / cm3 y la densidad del grafito es de aproximadamente 2.15 g / cm3. Durante la solidificación de la fundición, la precipitación de grafito provocará la expansión de volumen del sistema. Aproximadamente el 1% (fracción de masa) de grafito precipitado puede producir una expansión de volumen del 3.4%.

El uso adecuado de la expansión de grafitización en hierro fundido puede compensar eficazmente la contracción de volumen durante la solidificación. Bajo ciertas condiciones, se pueden producir fundiciones de sonido sin contrahuellas.

Cabe destacar que tanto la fundición gris como la fundición nodular precipitan el grafito durante el proceso de transformación eutéctica y experimentan expansión de volumen. Sin embargo, debido a la diferente morfología del grafito y al mecanismo de crecimiento en los dos hierros fundidos, el efecto de la expansión de la grafitización en el rendimiento de fundición del hierro fundido también es muy diferente.

Para el grafito en escamas en el grupo eutéctico de hierro fundido gris, la punta que está en contacto directo con el hierro fundido crece preferentemente. La mayor parte de la expansión de volumen causada por el crecimiento del grafito actúa sobre el hierro fundido en contacto con la punta del grafito, lo que es beneficioso para obligarlo a llenarse con ramas de austenita. El espacio entre ellos hace que el casting sea más denso.

El grafito en hierro fundido nodular se cultiva bajo la condición de estar rodeado por una cáscara de austenita. La expansión de volumen que se produce cuando la bola de grafito crece se produce principalmente a través de la capa de austenita que actúa sobre los grupos eutécticos adyacentes, que pueden exprimirse expande el espacio entre los grupos eutécticos y es fácil actuar sobre las paredes del molde. a través de los racimos eutécticos, haciendo que las paredes del molde se muevan.

3. La expansión de la grafitización durante la solidificación de la fundición es fácil de hacer que el molde se mueva en la pared.

El hierro fundido nodular solidifica en un método de solidificación similar a una pasta. Cuando la pieza fundida comienza a solidificarse, la capa de la superficie exterior de la pieza fundida en la interfaz molde-metal es mucho más delgada que la fundición gris y crece lentamente. Incluso después de mucho tiempo, la capa superficial sigue siendo fuerte. Cáscara delgada con baja rigidez. Cuando se produce una expansión grafitizada en el interior, la capa exterior puede moverse hacia afuera si no es lo suficientemente fuerte para resistir la fuerza de expansión. Si la rigidez del molde es escasa, se producirá el movimiento de la pared y la cavidad se expandirá. Como resultado, no solo se ve afectada la precisión dimensional de la pieza fundida, sino que la contracción después de la expansión por grafitización no se puede complementar, y se generarán defectos como la cavidad de contracción y la porosidad dentro de la pieza fundida.

4. El contenido de carbono en la austenita eutéctica es más alto que en el hierro fundido gris.

Según un informe de investigación de RW Heine en los Estados Unidos, durante la solidificación eutéctica del hierro dúctil, el contenido de carbono de la austenita es más alto que el del hierro fundido gris.

Cuando el hierro fundido gris eutéctico se solidifica, las escamas de grafito en el grupo eutéctico están en contacto directo tanto con la austenita como con el hierro fundido con alto contenido de carbono. El carbono en el hierro fundido no solo se difunde en el grafito a través de la austenita, sino que también se difunde directamente en las escamas de grafito, por lo que el contenido de carbono en la austenita en la interfaz hierro fundido-austenita es relativamente bajo, aproximadamente 1.55%.

Cuando el hierro fundido nodular se solidifica eutécticamente, las bolas de grafito en el grupo eutéctico solo entran en contacto con la capa de austenita, no con el hierro fundido. Cuando las bolas de grafito crecen, el carbono del hierro fundido se difunde en las bolas de grafito a través de la capa de austenita. Por lo tanto, el contenido de carbono en la austenita en la interfase hierro-austenita fundida es relativamente alto, alcanzando alrededor del 2.15%.

Durante la solidificación eutéctica del hierro dúctil, el contenido de carbono en la austenita puede ser mayor. En las mismas condiciones de contenido de carbono y silicio, si se mantiene la misma velocidad de enfriamiento, la cantidad de grafito precipitado será menor. Por lo tanto, cuando el eutéctico se solidifica, la contracción de volumen será ligeramente mayor que la del hierro fundido gris. Esta es también una de las razones por las que las piezas de fundición de hierro nodular son más propensas a la contracción y la porosidad. Mantener una velocidad de enfriamiento baja durante el proceso de solidificación es un factor que favorece el análisis de carga de grafito.

En las condiciones que pueden hacer que la grafitización sea suficiente, el contenido de carbono en la austenita eutéctica (es decir, la solubilidad sólida máxima del carbono en la austenita) está relacionado con el contenido de silicio en el hierro fundido y generalmente se puede calcular mediante la siguiente fórmula.

La máxima solubilidad sólida del carbono en austenita CE = 2.045－0.178 Si

2. Cambio de volumen durante la solidificación de fundiciones de hierro dúctil

Desde el momento en que se vierte el hierro fundido en el molde, hasta el final de la solidificación eutéctica y la solidificación completa de la fundición, el hierro fundido en la cavidad sufrirá contracción líquida, expansión de volumen causada por la precipitación de grafito primario y solidificación. contracción causada por la precipitación de austenita eutéctica. Varios cambios de volumen, como la expansión de volumen causada por la precipitación de grafito eutéctico. Para facilitar la descripción del cambio de volumen durante la solidificación del hierro dúctil, es necesario referirse al diagrama de fases simplificado mostrado en la FIG. 2.

1. Contracción líquida del hierro fundido

Después de que el hierro fundido ingresa al molde, el volumen se contrae a medida que disminuye la temperatura. La cantidad de contracción líquida del hierro fundido variará debido a su composición química y condiciones de procesamiento, pero esto generalmente se ignora. Generalmente, se considera la contracción de volumen del 1.5% por cada caída de temperatura de 100 ° C. El rango de temperatura donde se produce la contracción del líquido se calcula en función de la caída desde la temperatura de fundición hasta la temperatura de transición eutéctica de equilibrio (1150 ° C). Cuando las piezas de hierro dúctil se vierten a varias temperaturas de vertido diferentes, la contracción del líquido se muestra en la Tabla 1.

Tabla 1 Contracción líquida de fundiciones de fundición dúctil al verter a diferentes temperaturas

2. Expansión de volumen causada por la precipitación de grafito primario.

Aunque el hierro fundido de grafito esferoidal hipoeutéctico precipitará pequeñas esferas de grafito por encima de la temperatura del líquido, la cantidad es muy pequeña y generalmente insignificante.

Como se mencionó anteriormente, cada 1% (fracción de masa) de grafito precipitado puede producir una expansión de volumen del 3.4%. Por lo tanto, la expansión de volumen causada por la precipitación de grafito primario es igual a 3.4G.

La Tabla 2 muestra la expansión de volumen causada por la precipitación de grafito primario de varios hierros colados nodulares con diferentes contenidos de carbono y silicio.

Aunque el grafito primario precipitado puede compensar la contracción del líquido durante la solidificación del hierro fundido, para piezas fundidas con un espesor de pared de más de 40 mm, es probable que se produzcan defectos como inclusiones de grafito o flotación de grafito. En este caso, se debe prestar especial atención al control del contenido de carbono y silicio.

Tabla 2 Expansión de volumen causada por la precipitación de grafito primario en varios hierros colados nodulares

• Contenido de carbono de hierro fundido (%): 3.6 / 3.5 / 3.6 / 3.7 / 3.6 / 3.7 / 3.8
• Contenido de silicio de hierro fundido (%): 2.2 / 2.4 / 2.4 / 2.4 / 2.6 / 2.6 / 2.6
• Contenido de carbono eutéctico CC (%) / 3.54 / 3.47 / 3.47 / 3.47 / 3.40 / 3.40 / 3.40
• Cantidad de precipitación de grafito primario G inicial (%) / 0.06 / 0.03 / 0.13 / 0.24 / 0.21 / 0.31 / 0.41
• Expansión de volumen causada por la precipitación de grafito primario (%): 0.21 / 0.10 / 0.44 / 0.82 / 0.71 / 1.05 / 1.39

3. Contracción de volumen causada por la precipitación de austenita eutéctica

Para calcular la contracción de volumen causada por la precipitación de austenita eutéctica, la fracción de masa de la fase líquida eutéctica (en lo sucesivo denominada "cantidad de fase líquida eutéctica"), la cantidad de contracción del líquido y la austenita eutéctica precipitada de la unidad eutéctica. La fase líquida debe considerarse contracción por volumen y solidificación. El cálculo de la contracción del líquido se ha descrito anteriormente. La contracción por solidificación de la austenita precipitada de la fase líquida eutéctica es generalmente del 3.5%.

La Tabla 3 muestra la contracción de volumen causada por la precipitación de austenita eutéctica en varios hierros colados nodulares con diferentes contenidos de carbono y silicio.

Tabla 3 Contracción de volumen causada por la precipitación de austenita eutéctica en varios hierros colados nodulares

• Contenido de carbono de hierro fundido (%) 3.6 / 3.5 / 3.6 / 3.7 / 3.6 / 3.7 / 3.8
• Contenido de silicio de hierro fundido (%) / 2.2 / 2.4 / 2.4 / 2.4 / 2.6 / 2.6 / 2.6
• Cantidad de fase líquida eutéctica (%) 99.94 / 99.97 / 99.87 / 99.76 / 99.79 / 99.69 / 99.59
• La cantidad de austenita precipitada en la unidad de fase líquida eutéctica (%) ～ 98.1
• Contracción de volumen de austenita al verter a 1400 ℃ (%) / 3.30 / 3.30 / 3.30 / 3.30 / 3.30 / 3.29 / 3.29
• Contracción de volumen de austenita al verter a 1350 ℃ (%) / 3.33 / 3.33 / 3.33 / 3.32 / 3.32 / 3.32 / 3.32
• Contracción de volumen de austenita cuando se vierte a 1300 ℃ (%) 3.35 / 3.35 / 3.35 / 3.35 / 3.35 / 3.34 / 3.34

Para varios hierros fundidos nodulares de uso común, mantenga la temperatura de vertido por debajo de 1350 ℃. Bajo la condición de que no haya movimiento de la pared del molde, la expansión de volumen causada por la grafitización durante la solidificación de la pieza fundida puede compensar la contracción del líquido y la contracción por solidificación. Es posible producir fundiciones de sonido sin colocar contrahuellas. Cuando la temperatura de vertido es de 1400 ℃, si se selecciona un equivalente de carbono más alto para el hierro fundido, la expansión por grafitización también puede compensar diversas contracciones de volumen, pero este método solo es adecuado para piezas de fundición de paredes delgadas, las piezas de fundición de paredes más gruesas son propensas a la inclusión de grafito. y escoria defectos flotantes de grafito.

Sin embargo, la información enumerada en la Tabla 5 se obtiene del diagrama de equilibrio y se basa en la premisa de que el "carbono potencialmente precipitado" es completamente precipitado por cristales de grafito durante el proceso de solidificación. En la producción real, por supuesto, debe basarse en un tratamiento eficaz de esferoidización e inoculación, y es esencial una grafitización suficiente. Para piezas fundidas con altas velocidades de enfriamiento y piezas fundidas de paredes delgadas, debido a una grafitización insuficiente durante la solidificación eutéctica, la expansión de volumen causada por la precipitación de grafito eutéctico es menor que el valor calculado antes mencionado, y aún es fácil producir defectos como cavidades de contracción y porosidad de contracción. .

Al mismo tiempo, la rigidez del molde también es un factor muy importante. Si la rigidez del molde de fundición no es alta y el movimiento de la pared ocurre durante la grafitización y la expansión, la contracción después de la expansión no se puede complementar y habrá defectos como cavidad de contracción y porosidad de contracción dentro de la pieza de fundición.

3. Condiciones para realizar lances sin contrahuella

Desde la finalización del vertido hasta el final de la solidificación, se producirá la contracción del líquido y la contracción por solidificación en la fundición. Además, debido a que el hierro dúctil se solidifica en un método de solidificación similar a una pasta, es difícil complementar completamente la contracción del líquido mediante el sistema de vertido para lograr una colada sin tubo ascendente. La contracción del líquido y la contracción por solidificación del hierro fundido deben compensarse con la expansión de volumen cuando se precipitan los cristales de grafito. Para ello, se deben cumplir las siguientes condiciones.

La calidad metalúrgica del hierro fundido es buena.

En circunstancias normales, es mejor elegir entre 4.3 o 4.4 el equivalente de carbono, y el equivalente de carbono puede aumentarse adecuadamente para piezas fundidas de paredes delgadas. Para aumentar la cantidad de grafito precipitado, si el equivalente de carbono se mantiene igual, es más ventajoso aumentar el contenido de carbono que aumentar el contenido de silicio.

La operación de esferoidización debe controlarse estrictamente. Bajo la condición de asegurar la globalización del grafito, la cantidad de magnesio residual debe reducirse tanto como sea posible, y la fracción de masa de magnesio residual debe mantenerse en aproximadamente 0.06%.

El tratamiento de inoculación debe ser adecuado. Además del tratamiento de inoculación realizado al mismo tiempo que el tratamiento de esferoidización, también se debe realizar la inoculación instantánea durante el vertido. Es mejor preinocular las piezas de fundición de paredes delgadas antes de que se libere el hierro fundido.

La velocidad de enfriamiento durante la solidificación de la fundición no debe ser demasiado alta.

Si la velocidad de enfriamiento de la fundición es demasiado alta, el grafito no se puede analizar completamente durante el proceso de solidificación y la expansión de grafitización no es suficiente para compensar la contracción del hierro fundido y, por lo tanto, no se puede realizar una fundición sin contrahuellas.

Vertido a baja temperatura

Para reducir la contracción del líquido, la temperatura de fundición se controla mejor por debajo de 1350 ℃, generalmente 1320 ± 20 ℃.

Usando una puerta interior en forma de escamas

Para evitar exprimir el hierro fundido de la puerta interior durante la grafitización y la expansión, la puerta interior debe solidificarse rápidamente después de que el hierro fundido se llena con el molde. Por lo tanto, cuando se adopta el esquema de fundición sin contrahuella, se debe utilizar una puerta interior delgada y ancha. , La relación entre el ancho y el grosor es generalmente de 4 a 5. En la selección del grosor de la compuerta interior, también se debe considerar la temperatura de vertido, y la compuerta interior no debe solidificarse durante el proceso de vertido.

Mejora la rigidez del molde.

Para evitar la expansión de la cavidad durante la expansión de la grafitización, mejorar la rigidez del molde es una de las condiciones importantes para garantizar la calidad de la fundición. Independientemente del uso de modelado de arena húmeda de arcilla o de varios modelados de arena autoajustables, no importa cuánto énfasis se ponga en "golpear sólido", no será excesivo.

Al realizar piezas de fundición más grandes con arena autoendurecible, se deben colocar bloques de hierro o grafito refrigerados en la superficie del molde correspondiente a algunas partes gruesas de la fundición. Los bloques de hierro frío y grafito, por supuesto, tienen un efecto de enfriamiento, pero también deben tener una comprensión correcta de su papel en la mejora de la rigidez del molde. En algunos casos, se utilizan ladrillos refractarios en lugar de bloques de hierro o grafito refrigerados, cuya función principal es aumentar la rigidez del molde.

4.El principio de ajuste de la contrahuella cuando se utilizan moldes de alta rigidez.

Cuando se utilizan varios procesos de moldeo de arena autoajustables, procesos de moldeo de cáscara o procesos de moldeo de ensamblaje de núcleo para producir piezas de hierro dúctil, la rigidez del molde es relativamente alta, lo que es conveniente para usar la expansión de grafitización para complementar la contracción del líquido y la contracción de solidificación hierro fundido. Si se controla adecuadamente, habrá Es posible utilizar un proceso sin elevador para producir fundiciones de sonido. Si el proceso sin contrahuellas no es adecuado por varias razones, se puede utilizar una contrahuella de cuello estrecho.

Proceso de colada sin elevador

En las condiciones de alta rigidez del molde y buena calidad metalúrgica del hierro fundido, mantener baja la velocidad de enfriamiento de las piezas fundidas, de modo que el grafito pueda cristalizar completamente, es una condición importante para realizar una fundición sin elevadores.

Según un informe de investigación de Goto et al., El tiempo de solidificación de las piezas de fundición de hierro dúctil es de más de 20 minutos y la cantidad de precipitación de grafito puede alcanzar el valor de saturación.

SI Karsay cree que: el módulo medio de fundición no es inferior a 25 mm es una de las condiciones para realizar una fundición sin contrahuellas. Específicamente, el espesor medio de la pared de las placas de fundición no debe ser inferior a 50 mm.

Las opiniones expresadas por Goto et al. y Karsay son diferentes y, a partir del análisis de la velocidad de enfriamiento, en realidad son lo mismo.

Con la condición de que la calidad metalúrgica del hierro fundido sea buena (como el uso de un tratamiento de preinoculación o un tratamiento de inoculación dinámica y otras medidas), algunas piezas fundidas de paredes delgadas también se pueden colar sin contrahuellas.

Al adoptar el proceso de fundición sin elevador, el diseño del sistema de compuerta puede referirse a las siguientes opiniones.

(1) Sobre el corredor

El corredor debe ser más grande y más alto. En términos generales, la relación entre el área de la sección transversal del bebedero, el área de la sección transversal del canal y el área de la sección transversal de la puerta interior puede ser de 4: 8: 3. La relación entre la altura de la sección transversal y el ancho del corredor se puede tomar como (1.8 ～ 2): 1.

De esta manera, el sistema de compuerta tiene un mejor efecto de complementar la contracción líquida de la pieza fundida.

(2) Sobre la puerta interior

Para evitar que la presión generada por la expansión volumétrica de la pieza fundida en la cavidad haga que el hierro fundido fluya de regreso al sistema de vertido desde la compuerta interna, se debe usar una compuerta interna de forma delgada, y su espesor se selecciona para asegúrese de que la puerta interior no se bloquee durante el proceso de vertido. El principio es solidificar y solidificar poco después de que se llene la cavidad. En términos generales, la relación entre el grosor de la sección y el ancho de la puerta interior puede ser de 1: 4.

Debido a que la compuerta interior es delgada y el área de la sección transversal es pequeña, para asegurar que la cavidad se llene rápidamente, se deben proporcionar múltiples compuertas internas para piezas de fundición más grandes. De esta manera, también existe el efecto de igualar la temperatura de la fundición y reducir los puntos calientes.

2. Use un elevador de cuello delgado

Si se dan las siguientes situaciones, el uso de un esquema de fundición sin contrahuellas no puede garantizar la calidad de las piezas, puede considerar el uso de una contrahuella de cuello estrecho:

• L La pared de la fundición es delgada y la grafitización es insuficiente durante la solidificación;
• L Hay nudos calientes dispersos en la pieza fundida y no se permiten defectos de contracción en el interior;
• L La temperatura de vertido es más alta (más de 1350 ℃).

La función principal del elevador de cuello estrecho es proporcionar un complemento parcial a la contracción líquida de la pieza fundida, de modo que se obtenga una pieza fundida sin contracción ni porosidad. El cuello estrecho conectado con la fundición debe solidificarse antes de que la fundición comience a solidificarse para evitar que el hierro fundido ingrese al tubo ascendente durante la grafitización y la expansión. El grosor de la junta entre el cuello del tubo ascendente y la pieza fundida es el más pequeño, y el grosor aumenta gradualmente en la sección de transición que conduce al tubo ascendente para facilitar la reposición de hierro fundido en la pieza fundida.

El grosor del cuello de la contrahuella puede ser generalmente de 0.4 a 0.6 del grosor de la parte de alimentación de la pieza fundida.

Si es posible, es mejor conectar el corredor con la contrahuella, y el hierro fundido se llena a través del cuello de la contrahuella sin una compuerta interior.

5.El principio de fraguado de la contrahuella cuando se utiliza arcilla tipo arena húmeda

La rigidez del molde de arena verde arcilla es pobre y es fácil expandir el volumen de la cavidad debido al movimiento de la pared del molde. La expansión del volumen de la cavidad se ve afectada por muchos factores, como la calidad de la arena de moldeo, la compacidad del molde, la temperatura de vertido y el molde. La altura de presión estática del hierro fundido en la cavidad, etc., la expansión de volumen real puede estar entre 2-8%.

Dado que la expansión de volumen de la cavidad varía mucho, el principio de ajuste de la contrahuella es, por supuesto, diferente dependiendo de la situación específica.

Piezas fundidas de paredes delgadas

Las piezas de fundición con un grosor de pared de menos de 8 mm generalmente no tienen un movimiento de pared obvio, y la contracción del líquido después de que el hierro fundido se llena con el molde no es demasiado grande, y se puede utilizar el proceso de fundición sin vástago. El diseño del sistema de compuerta puede referirse a la sección anterior.

Piezas fundidas con un espesor de pared de 8-12 mm.

Para este tipo de fundiciones, si el espesor de la pared es uniforme y no hay grandes puntos calientes, siempre que el vertido a baja temperatura esté estrictamente controlado, también se puede utilizar el proceso de fundición sin contrahuella.

Si hay una junta caliente y no se permiten agujeros de contracción y contracción en el interior, se debe colocar una contrahuella de cuello estrecho de acuerdo con el tamaño de la junta caliente.

Piezas de fundición con un espesor de pared superior a 12 mm

En la producción de tales piezas fundidas con moldes de arena verde arcilla, el movimiento de la pared es bastante grande y es más difícil fabricar piezas fundidas sin defectos internos. Al formular el plan de proceso, considere primero el uso de una contrahuella de cuello estrecho y controle estrictamente el vertido a baja temperatura. Si esta solución no puede resolver el problema, se debe diseñar un elevador especial.

Utilice arena húmeda de arcilla para producir piezas de hierro dúctil. Si desea instalar un elevador, es mejor hacer lo siguiente:

• La puerta interior delgada LA se utiliza para solidificarla después de que se llena el molde. Después de que se solidifica la puerta interior, la fundición y la contrahuella forman un todo, que no está conectado con el sistema de compuerta;
• L Cuando la pieza fundida sufre una contracción líquida, el elevador repone el hierro fundido a la pieza fundida;
• L Cuando la pieza fundida se grafitiza y se expande, el hierro fundido fluye hacia el tubo ascendente para liberar la presión en la cavidad. Reducir su efecto en la pared del molde;
• L Cuando el cuerpo de fundición sufre una contracción secundaria después de la grafitización y la expansión, el tubo ascendente puede proporcionar líquido de hierro de alimentación a la fundición.

No parece complicado decirlo, pero de hecho, se deben considerar muchos factores que influyen en el diseño de la contrahuella y, hasta ahora, no se ha visto ningún esquema específico efectivo, y no hay un conjunto completo fácil de usar. de datos. En la producción, es necesario tener en cuenta la calidad de las piezas fundidas y la tasa de rendimiento del proceso, y a menudo hay que explorar y experimentar.

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