EN 
Ang isang 1.8-toneladang compressor body ay umaalis sa shakeout na may malinis na mga gilid at pumasa sa dimensional check nito, pagkatapos ay nabigo sa machining center: isang maitim, smeared band ang bumubukas ng ilang milimetro sa ilalim ng tuktok na mukha. Ang chemistry sheet ay mukhang makatwiran at ang paghahagis ay hindi porous. Ang depekto ay graphite flotation, at sa sandaling maabot nito ang isang machined surface ang init, ginagastos na ang melt treatment at ang molding cost.
Ang panuntunan sa pagtatrabaho ay simpleng sabihin. Ang flotation ay isang depekto na hinihimok ng density ng mabagal na paglamig ng mabibigat na mga seksyon, at ito ay kinokontrol sa pamamagitan ng pagtutugma ng carbon na katumbas ng section modulus, sa pamamagitan ng pagpapalamig sa itaas na mukha nang kusa, at sa pamamagitan ng pagpapasya nang maaga kung saan uupo ang sakripisiyo na metal. Hindi ito aayusin ng Chemistry lamang, at hindi ka babalaan ng isang hiwalay na cast test bar tungkol dito.
Ano Talaga ang Graphite Flotation
Ang ductile iron ay nagpapatigas sa pamamagitan ng isang eutectic reaction kung saan ang grapayt ay lumalaki bilang mga nodule sa loob ng likido. Ang isang nodule ay may density na humigit-kumulang 2.2 g/cm³; ang nakapalibot na likidong bakal ay malapit sa 7 g/cm³. Ang puwang na iyon ay isang puwersa ng buoyancy, at sa isang paghahagis na nananatiling likido sa mahabang panahon ito ay sapat na upang ilipat ang mga nodule pataas sa pamamagitan ng pagkatunaw.
Sa isang 20 mm na pader, ang pagyeyelo ay tumatagal ng ilang segundo at ang mga nodule ay nakakandado kung saan sila nabuo. Sa isang 150 mm na pader ang parehong haluang metal ay maaaring manatiling likido sa loob ng maraming minuto, at ang mga nodule na nabubuo nang maaga ay may oras na tumaas. Ang resulta ay isang layer na mayaman sa grapayt sa ilalim ng tuktok na mukha — kadalasan ay nasa itaas na 5 hanggang 30 mm, depende sa laki ng seksyon at temperatura ng pagbuhos — nakaupo sa itaas ng isang banda na ang istraktura at mga katangian ay tahimik na nasira.
Ang flotation ay macrosegregation, hindi isang problema sa nodularity. Ang apektadong banda ay maaaring magpakita ng isang katanggap-tanggap na bilang ng nodule sa ilalim ng mikroskopyo habang ang tensile strength at elongation sa banda ay bumaba nang husto.
Ang pagkakaibang iyon ang nagpapasya kung paano siniyasat ang depekto. Ang isang pandayan ay maaaring makagawa ng mahusay na nodularity, isang malinis na matrix at isang pumasa sa tensile test sa isang hiwalay na cast bar, at nagpapadala pa rin ng isang casting na ang tuktok na mukha ay hindi makakaligtas sa unang machining. Magbabayad din ang paghiwalayin ang flotation mula sa iba pang pamilyang may depekto: lumilitaw ang chunky graphite sa mabibigat na seksyon bilang isang clustered, vermicular-like degeneration sa halip na isang pisikal na paglipat ng mga nodule, at ang sumasabog na graphite ay karaniwang tumuturo sa isang problema sa pagtunaw. Ang mga remedyo ay naiiba, kaya ang diagnosis ay dapat na tiyak.
Ang mga operator na nakakatugon sa depekto sa unang pagkakataon ay may posibilidad na sisihin ang pagsasanay sa pagbuhos. Ito ay nagkakahalaga ng pagbabalik sa materyal mismo - isang maikling pag-refresh kung ano ang inihahatid ng ductile iron sa serbisyo inilalagay ang problema sa perspektibo bago ang melting shop ang sisihin.
Carbon Equivalent at Section Modulus: Ang Dalawang Numero na Mahalaga
Dalawang variable ang nagpapasya sa karamihan ng kinalabasan. Ang una ay katumbas ng carbon, CE = C Si/3, na may phosphorus na idinagdag ng ilang tindahan. Ang pangalawa ay section modulus, ang volume-to-surface ratio ng pinakamabigat na bahagi ng casting, dahil inaayos nito kung gaano katagal nananatiling likido ang metal pagkatapos mapuno.
Ang mga na-publish na review ng heavy-section ductile iron ay naglalagay ng panganib sa flotation na higit sa humigit-kumulang 4.5% CE, at ang panganib ay tumataas habang lumalaki ang laki ng seksyon. Iyon ang dahilan kung bakit ang carbon at silicon ay kailangang iugnay sa modulus ng seksyon sa halip na mapili nang isang beses at muling gamitin sa isang pamilya ng produkto: ang isang kimika na bumubuhos nang maganda sa isang manipis na takip ng bomba ay lulutang sa isang makapal na katawan ng compressor.
| Variable | Bakit ito gumagalaw sa panganib ng lutang | Direksyon para sa mabibigat na seksyon |
|---|---|---|
| Katumbas ng carbon | Nagtatakda ng kabuuang eutectic graphite at fluidity; ang isang mahabang solidification window ay nagbibigay-daan sa mga nodule na maglakbay | Humawak nang malapit sa 4.1 hanggang 4.4%, sa ibabang dulo kapag ang kapal ng pader ay lumampas ng humigit-kumulang 100 mm |
| Carbon | Ang carbon ay ang materyal na lumulutang; bawat dagdag na ikasampu ay nagdaragdag ng volume sa accumulation band | Karaniwang 3.5 hanggang 3.7% sa halip na 3.8% pataas |
| Silicon | Itinataas ang CE ng halos isang-katlo ng sarili nitong timbang at nagtataguyod ng graphitisation | 2.0 hanggang 2.5%, pinili laban sa CE ceiling sa halip na laban sa grado lamang |
| Pagbuhos ng temperatura | Ang sobrang sobrang init ay nagpapahaba sa oras na mananatiling likido ang casting | Kasing lamig ng pagpuno ng amag, kadalasan ay 1,360 hanggang 1,400 °C |
| Paglamig sa itaas na mukha | Ang pagyeyelo sa tuktok ng maagang pag-lock ng mga nodule sa lugar | Panginginig, siksik na nakaharap sa buhangin, walang mainit na tuktok na kaliwang bukas |
| Posisyon ng riser | Ang isang tuktok na riser ay may hawak na isang likidong pool kung saan mismo nakolekta ang mga nodule | Feed mula sa gilid o ibaba kung saan pinapayagan ng geometry; chill sa ilalim ng tuktok na mukha |
Ang talahanayan ay isang direksyon ng paglalakbay, hindi isang recipe. Ang dalawang foundry na nagtatrabaho sa parehong modulus ng seksyon ay maaaring tumira sa magkaibang antas ng carbon at pareho silang tama, dahil magkaiba ang mga katangian ng buhangin, chill practice at temperatura ng pagbuhos. Ang hindi dapat mag-iba ay ang disiplina sa pagsulat ng target na CE laban sa modulus ng seksyon bago i-mount ang pattern, at muling suriin ito sa tuwing ang isang customer ay magpapakapal ng pader o magdagdag ng boss.
Ang mga bahaging makapal ang shell ay kung saan kumagat ang arithmetic: ang isang compressor body na may 60 hanggang 90 mm na pader, isang machine base na may mabigat na gitnang masa, o isang pump housing na may malalim na flange ang lahat ay nagbibigay ng mga nodule ng mahabang biyahe sa tuktok.
Pagbabasa ng Mga Palatandaan Bago Ginawa ng Linya ng Machining
Ang lutang ay bihirang ipahayag ang sarili nito sa pandayan. Lumilitaw ito sa machining center, sa muling paggawa, o sa isang reklamo ng customer. Ang mga signal ay sapat na pare-pareho upang bumuo ng isang gawain sa paligid:
- Ang hitsura sa ibabaw: ang tuktok na mukha ay maaaring magmukhang bahagyang duller o mas magaspang pagkatapos ng pagsabog, at ang magaspang na machining ay nagbubukas ng mga madilim na guhitan na sumusunod sa ibabaw sa halip na tumawid dito.
- In-situ metallography: isang sample cut mula sa tuktok na mukha ng isang trial casting, o mula sa isang moulded-on lug na may parehong modulus, ay nagpapakita ng accumulation band na hindi kailanman ipinapakita ng isang hiwalay na cast bar.
- Hardness mapping: ang floated zone ay madalas na nagbabasa ng mas malambot at mas ferritic kaysa sa karamihan ng casting, na malinaw na nagpapakita sa isang naka-map na grid.
- Ultrasonic velocity at attenuation: kapaki-pakinabang para sa screening kapag na-calibrate ang mga pagbabasa laban sa mga naka-section na sample ng parehong geometry.
- Mapanirang sectioning: pa rin ang paraan ng sanggunian, at sulit ang gastos sa bawat bagong pattern o makabuluhang pagbabago sa kimika.
Huwag aprubahan ang isang heavy-section na pag-cast sa lakas ng isang hiwalay na cast test bar nang nag-iisa. Ang mga bar ay ibinubuhos nang manipis, mabilis silang nagyeyelo, at sila ay immune sa depekto na sinusubukan mong hulihin.
Ang pinakamurang maagang babala ay isang pagsubok na paghahagis na nahati sa pinakamabigat na pader. Ang isang hiwa sa tuktok na mukha ay nagsasabi sa iyo ng higit pa tungkol sa katumbas ng carbon, paglalagay ng chill at posisyon ng riser kaysa sa isang buwan ng mga tensile test.
Mga Countermeasure na Nananatili sa Produksyon
- Itakda ang chemistry sa seksyon, hindi sa grado. Hilahin muna ang carbon pababa, pagkatapos ay putulin ang silikon laban sa kisame ng CE; kung ang isang detalye ay nagtutulak ng silikon para sa isang kinakailangan sa matrix, ang carbon ay kailangang bumaba pa.
- I-freeze muna ang tuktok na mukha. Ang panlabas o panloob na panginginig, o isang nakaharap na buhangin na mas mabilis na humihila ng init, ay nagpapaikli sa bintana kung saan maaaring maglakbay ang mga nodule. Sukatin ang ginaw laban sa aktwal na mainit na lugar sa halip na tuldok ito sa buong mukha.
- Ibuhos bilang cool na bilang mapagkatiwalaan punan ang amag. Ang sobrang init ay bumibili ng pagkalikido at nagkakahalaga ng flotation resistance; Sinasaklaw ng 1,360 hanggang 1,400 °C ang karamihan sa mga gawaing mabigat, at ang mahabang paghawak sa furnace ay gumagana rin laban sa iyo.
- Magpasya kung saan pinahihintulutang manirahan ang depekto. Ang mga kritikal na machined na mukha ay nabibilang sa ibaba o sa isang gilid ng amag; ang tuktok na mukha ay nakakakuha ng sakripisiyo allowance, 10 hanggang 25 mm bilang isang karaniwang panimulang punto, machined ang layo kasama ang floated band sa loob nito.
- Panatilihing mahigpit ang pagtunaw ng paggamot. Ang natitirang magnesiyo sa paligid ng 0.03 hanggang 0.05%, mababang nilalaman ng bihirang lupa, maagang inoculation at walang hindi kinakailangang muling pag-init ay lahat ay nagbabawas ng pagkakataon na ang isang problema sa paggamot ay nagsasama ng isang problema sa flotation.
- I-verify bawat init, hindi bawat taon. Ang isang naka-section na sample mula sa unang pag-cast ng isang bagong pattern, kasama ang periodic metallography mula sa itaas na mukha, ay nakakakuha ng drifting carbon equivalent bago maabot ng isang batch ang machining line.
Wala sa mga iyon ang mahal sa sarili nitong, at para sa isang mabigat na one-piece na istraktura - isang base ng makina, isang compressor body, isang pump housing - ang naka-section na unang artikulo ay nagbabayad para sa sarili nito sa unang pagkakataon na pinipigilan nito ang isang scrapped casting.
Ano ang Itatanong Bago Mo Mag-order
Kung bibili ka ng heavy-section na ductile iron casting, ang flotation ay isang tanong ng supplier gaya ng tanong sa foundry. Ang mga sagot na gusto mo ay tiyak, at ang mga tanong ay maikli:
- Aling section modulus ang nabuo mo ang chemistry sa paligid, at anong carbon equivalent ang na-target mo para dito?
- Saan mo dadalhin ang metallographic sample, mula sa mismong casting o mula sa isang hiwalay na cast bar?
- Paano mo makokontrol ang paglamig sa itaas na mukha, at ano ang posisyon ng riser?
- Anong machining allowance ang iniiwan mo sa itaas na mukha, at paano ka nakarating sa numerong iyon?
- Nagre-record ka ba ng carbon, silicon, magnesium at temperatura ng pagbuhos para sa bawat init, at maaari ko bang makita ang huling anim na buwan ng data na iyon?
Ang isang supplier na sumasagot sa unang dalawang tanong sa pangkalahatang mga termino at ang huling isa na may pangako ay sumipi sa presyo sa halip na sa istraktura. Ang komersyal na kahihinatnan ay nararapat na malinaw na sabihin: ang isang casting na pumasa sa sertipiko nito at nabigo sa machining center ay ang pinakamahal na uri ng scrap, dahil ang bumibili ay nagbayad na para sa transportasyon, oras ng machining at isang tumigil na linya ng produksyon.
Ang mga supplier na mahusay na humahawak ng mabibigat na seksyon ay karaniwang sinasagot ang mga tanong na ito bago sila tanungin; section modulus, target na katumbas ng carbon, chill layout at sampling position ay malamang na lumabas sa quotation package nang walang pag-prompt.
Ang parehong disiplina ay tumatakbo ang ductile iron casting range itinayo sa paligid ng compressor, pump, valve at machine tool na mga bahagi, kung saan ang kapal ng pader ay sapat na nag-iiba na walang isang kimika na sumasaklaw sa bawat bahagi.
Ang graphite flotation ay hindi isang misteryosong depekto kapag ang physics ay nasa mesa. Ang mga nodule ay mas magaan kaysa sa likidong nagdadala sa kanila, ang mga mabibigat na seksyon ay nananatiling likido nang sapat para sa pagkakaiba na iyon, at ang metal na napupunta sa ilalim ng tuktok na mukha ay hindi ang metal na ipinapalagay ng pagguhit.
Kontrolin ito gamit ang tatlong desisyong ginawa nang maaga: katumbas ng carbon na tumugma sa modulus ng seksyon, sinasadyang paglamig ng tuktok na mukha, at isang allowance sa machining na nagpapanatili sa lumutang na banda sa loob ng scrap bin kaysa sa loob ng natapos na bahagi. Lahat pagkatapos noon — mga test bar, sertipiko at ulat ng inspeksyon — ay kumpirmasyon, hindi proteksyon.
