Mechanismus und Vermeidung von Löchern unter der Oberfläche in Gussteilen von Regelventilen aus Edelstahl

Bei der Herstellung von Gussteile für Regelventile aus Edelstahl , Unter der Oberfläche liegende Nadellöcher stellen einen besonders heimtückischen Mangel dar. Im Gegensatz zur Oberflächenpoderosität bleiben diese winzigen Hohlräume nur 1 bis 3 mm unter der Gusshaut eingeschlossen und bleiben oft bis zum Sundstrahlen oder Bearbeiten unsichtbar. Diese Mängel führen nicht nur zu erheblichen Ausschussraten und verschwendeten Bearbeitungsstunden, sondern gefährden auch die druckbeständige Integrität des Ventilkörpers.

Entstehungsmechanismus von unterirdischen Nadellöchern

Die Schaffung von Unter der Oberfläche liegende Nadellöcher ist ein komplexer physikalisch-chemischer Prozess, bei dem sich Gas an der Grenzfläche zwischen der Metallschmelze und der Fürmwund entwickelt und einschließt.

1. Redoxreaktion und Gasentwicklung Beim Schmelzen von Edelstahl entsteht eine bestimmte Menge an Sauerstoff and Wasserstoff wird zwangsläufig in der Schmelze gelöst. Wenn das geschmolzene Hochtemperaturmetall in die Form gegossen wird, reagieren Spurenelemente wie Kohlenstoff im Metall mit Restfeuchtigkeit, Bindemitteln oder Oxiden auf der Formoberfläche und bilden sich Kohlenmonoxid Gas.

2. Wasserstoff- und Stickstofffällung Edelstahl weist im flüssigen Zustand eine hohe Löslichkeit für Gase auf. Wenn das Metall von der Formwand nach innen hin abkühlt und erstarrt, nimmt die Löslichkeit dieser Gase stark ab. Wenn Wasserstoff or Stickstoff Wenn sie nicht rechtzeitig durch die flüssige Metalloberfläche entweichen können, werden sie an der Erstarrungsfront „gefangen“ und bilden knapp unter der Oberfläche feine, nadelartige oder kugelförmige Nadellöcher.

3. Gasentwicklung aus Formmaterialien For Gussteile für Regelventile aus Edelstahl hergestellt im Feingussverfahren, wenn die Investitionsschale Wenn das Material nicht gründlich gebrannt wird, verdampfen restliche organische Stoffe oder Feuchtigkeit sofort bei Kontakt mit der Stahlschmelze. Dadurch entsteht ein Gegendruck, der Gas in die teilweise erstarrte Metallhülle drückt.

Kritische Faktoren, die die Bildung von Nadellöchern beeinflussen

1. Schmelzpraxis und Rohstoffkontrolle Die Trockenheit der Rohstoffe korreliert direkt mit dem anfänglichen Gasgehalt. Feuchte Einsatzstoffe, rostiger Schrott oder ölhaltige Zusatzstoffe erhöhen die Belastung deutlich Wasserstoff Füllstände in der Schmelze. Darüber hinaus kann ein falscher Zeitpunkt oder eine falsche Dosierung der Desoxidationsmittel dazu führen, dass überschüssiges geschmolzenes Metall zurückbleibt Sauerstoff Ebenen.

2. Gießtemperatur Eine übermäßig hohe Gießtemperatur Intensiviert die Grenzflächenreaktion zwischen Metall und Form und erhöht das Gasvolumen. Umgekehrt erhöht eine zu niedrige Temperatur die Viskosität des Metalls, wodurch es für vorhandene Gasblasen schwierig wird, den Widerstand zu überwinden und an die Oberfläche zu schwimmen, bevor es zur Erstarrung kommt.

3. Schalendurchlässigkeit Die Durchlässigkeit Der Formmantel ist ausschlaggebend dafür, ob Gas entweichen kann. Wenn die Schale zu dicht ist oder das Verhältnis des feuerfesten Pulvers in der Aufschlämmung falsch ist, haben die an der Grenzfläche erzeugten Gase keinen Entweichweg und werden in das Innere des Gussteils gedrückt.

Gezielte Präventionsmaßnahmen

Um die Oberflächenqualität sicherzustellen Gussteile für Regelventile aus Edelstahl , muss ein strenges Prozesskontrollsystem in mehreren Dimensionen etabliert werden:

1. Strenge Atmosphären- und Desoxidationskontrolle Vorwärmen der Chargenmaterialien: Alle Edelstahlschrotte und -legierungen müssen getrocknet werden, um Feuchtigkeit, Öl und Rost zu entfernen. Vakuumentgasung: Wo möglich, sollten Hersteller zur Minimierung Vakuuminduktionsschmelzen (VIM) einsetzen Wasserstoff and Stickstoff Inhalt. Komplexe Desoxidation: Verwenden Sie zusammengesetzte Desoxidationsmittel wie Aluminium oder Kalzium-Silizium, um sicherzustellen, dass die Schmelze vor dem Gießen gründlich desoxidiert ist.

2. Optimierung des Abfeuerns und Entlüftens von Granaten Gründliches Brennen: Erhöhen Sie die Brenntemperatur und -dauer der Granate (normalerweise 900 °C bis 1100 °C), um sicherzustellen, dass organische Bindemittel vollständig karbonisiert und entfernt werden. Entlüftungskanäle: Entwerfen Sie spezielle Entlüftungsöffnungen oder verwenden Sie hochdurchlässige Trägermaterialien in Bereichen, die zu Nadellöchern neigen, wie z. B. Ventilkörperflansche.

3. Präzisionsgießparameter Gießen bei konstanter Temperatur: Stellen Sie ein Optimum ein Gießtemperatur Bereich basierend auf der Wandstärke des Ventilgussteils, um Turbulenzen während der Formfüllung zu reduzieren. Schnelles Ausgießen: Ohne die Formschale zu beschädigen, wird bei einer leichten Erhöhung der Gießgeschwindigkeit der statische Metalldruck genutzt, um das Eindringen von Gasen zu unterdrücken.

4. Verwendung von Grenzflächenstabilisatoren Durch das Hinzufügen geeigneter Stabilisatoren zur Primärschicht der Formbeschichtung kann die chemische Reaktion zwischen dem geschmolzenen Metall und der Hülle wirksam gehemmt und so die Auslöser dafür reduziert werden Unter der Oberfläche liegende Nadellöcher .

Qualitätsprüfung und kontinuierliche Verbesserung

Eine standardmäßige Sichtprüfung ist dagegen oft wirkungslos Unter der Oberfläche liegende Nadellöcher . Gießereien sollten umsetzen Magnetpulverprüfung (MT) oder hochempfindlich Durchstrahlungsprüfung (RT) . Durch die Analyse der Verteilungsmuster von Fehlern im Laufe der Zeit können Hersteller ihre Fehler verfeinern Design von Angusssystemen Dies ist die einzige nachhaltige Möglichkeit, die Ausbeute an hochwertigen Ventilgussteilen aus Edelstahl zu steigern.