Ci sono molte ragioni perdifetti di colata in sabbiain realtàprocesso di colata in sabbia.Ma possiamo trovare le ragioni esatte analizzando i difetti interni ed esterni.Qualsiasi irregolarità nel processo di stampaggio provoca difetti nei getti che a volte possono essere tollerati.Solitamente i difetti di colata in sabbia potevano essere eliminati con adeguati metodi di fissaggio dello stampo o di riparazione come saldatura e metallizzazione.Qui in questo articolo proviamo a dare alcune descrizioni dei comuni difetti di colata in sabbia per trovarne le ragioni e rimediare di conseguenza.
Di seguito sono riportati i principali tipi di difetti per i quali è probabile che si verifichinocolate in sabbia:
i) Difetti del gas
ii) Cavità da ritiro
iii) Difetti del materiale di stampaggio
iv) Difetti metallici da colata
v) Difetti metallurgici
1. Difetti del gas
I difetti in questa categoria possono essere classificati in colpi e colpi aperti, inclusione d'aria e porosità del foro di spillo.Tutti questi difetti sono causati in larga misura dalla minore tendenza al passaggio di gas dello stampo che può essere dovuto a una bassa ventilazione, alla bassa permeabilità dello stampo e/o a un design improprio del getto.La minore permeabilità dello stampo è, a sua volta, causata da una granulometria più fine della sabbia, da una maggiore argilla, da una maggiore umidità o da un eccessivo speronamento degli stampi.
Fori di soffiaggio e colpi aperti
Sono le cavità sferiche, appiattite o allungate presenti all'interno del getto o in superficie.In superficie sono chiamati colpi aperti e mentre all'interno sono chiamati fori di soffiaggio.A causa del calore nel metallo fuso, l'umidità viene convertita in vapore, parte del quale quando intrappolato nella colata finisce come colpo o come colpo aperto quando raggiunge la superficie.A parte la presenza di umidità, si verificano a causa della minore ventilazione e della minore permeabilità dello stampo.Pertanto, negli stampi di sabbia verde è molto difficile eliminare i fori di sfiato, a meno che non venga fornita un'adeguata ventilazione.
Inclusioni d'aria
I gas atmosferici e di altro tipo assorbiti dal metallo fuso nel forno, nella siviera e durante il flusso nello stampo, quando non vengono lasciati fuoriuscire, rimarrebbero intrappolati all'interno del getto e lo indebolirebbero.Le ragioni principali di questo difetto sono le temperature di colata più elevate che aumentano la quantità di gas assorbita;design del gating scadente come materozze rettilinee in gating non pressurizzati, curve brusche e altre pratiche che causano turbolenze nel gating, che aumentano l'aspirazione dell'aria e infine la bassa permeabilità dello stampo stesso.I rimedi sarebbero scegliere la temperatura di colata appropriata e migliorare le pratiche di iniezione riducendo la turbolenza.
Porosità del foro di spillo
Ciò è causato dall'idrogeno nel metallo fuso.Questo potrebbe essere stato raccolto nella fornace o dalla dissociazione dell'acqua all'interno della cavità dello stampo.Quando il metallo fuso si solidifica, perde temperatura che diminuisce la solubilità dei gas, espellendo così i gas disciolti.L'idrogeno mentre lascia il metallo in solidificazione causerebbe un diametro molto piccolo e lunghi fori di spillo che mostrano il percorso di fuga.Queste serie di fori per spine provocano la fuoriuscita di fluidi ad elevate pressioni di esercizio.La ragione principale di ciò è l'elevata temperatura di colata che aumenta la captazione del gas.
Cavità di restringimento
Questi sono causati dal ritiro del liquido che si verifica durante la solidificazione del getto.Per compensare ciò, è necessaria un'adeguata alimentazione di metallo liquido e un'adeguata progettazione della colata.
2. Difetti del materiale di stampaggio
In questa categoria rientrano quei difetti causati dalle caratteristiche dei materiali di stampaggio.I difetti che possono essere inseriti in questa categoria sono tagli e lavaggi, penetrazione del metallo, fusione, run out, code e fibbie di topo, rigonfiamento e caduta.Questi difetti si verificano essenzialmente perché i materiali di stampaggio non hanno le proprietà richieste oa causa di speronamento improprio.
Tagli e lavaggi
Questi appaiono come punti ruvidi e aree di metallo in eccesso e sono causati dall'erosione della sabbia di stampaggio da parte del metallo fuso che scorre.Ciò può essere causato dalla sabbia di formatura che non ha una resistenza sufficiente o dal metallo fuso che scorre ad alta velocità.Il primo può essere risolto scegliendo opportunamente la sabbia di formatura e utilizzando un metodo di formatura appropriato.Quest'ultimo può essere risolto modificando il design del cancello per ridurre la turbolenza nel metallo, aumentando le dimensioni dei cancelli o utilizzando più cancelli.
Penetrazione del metallo
Quando il metallo fuso entra negli spazi tra i granelli di sabbia, il risultato sarebbe una superficie di colata ruvida.La ragione principale di ciò è che la granulometria della sabbia è troppo grossolana o non è stato applicato alcun lavaggio dello stampo alla cavità dello stampo.Ciò può anche essere causato da temperature di colata più elevate.La scelta della granulometria adeguata, unitamente ad un adeguato lavaggio della muffa, dovrebbe essere in grado di eliminare questo difetto.
Fusione
Ciò è causato dalla fusione dei granelli di sabbia con il metallo fuso, che conferisce un aspetto fragile e vetroso sulla superficie di colata.La ragione principale di questo difetto è che l'argilla nella sabbia di formatura ha una refrattarietà inferiore o che la temperatura di colata è troppo alta.La scelta di un tipo e quantità appropriati di bentonite curerebbe questo difetto.
Esaurire
Un runout si verifica quando il metallo fuso fuoriesce dallo stampo.Ciò può essere causato da una fabbricazione errata dello stampo o dalla staffa di stampaggio difettosa.
Code di topo e fibbie
La coda di topo è causata dalla rottura della compressione della pelle della cavità dello stampo a causa del calore eccessivo nel metallo fuso.Sotto l'influenza del calore, la sabbia si espande, spostando così la parete dello stampo all'indietro e durante il processo quando la parete cede, la superficie di colata può essere contrassegnata come una piccola linea, come mostrato in Fig. Con un certo numero di tali guasti , la superficie di colata può presentare un numero di piccole linee incrociate.Le fibbie sono le code di topo che sono gravi.La causa principale di questi difetti è che la sabbia di formatura ha scarse proprietà di espansione e resistenza a caldo oppure il calore nel metallo di colata è troppo elevato.Inoltre, la sabbia di rivestimento applicata non ha materiale carbonioso sufficiente per fornire l'effetto ammortizzante necessario.La scelta corretta degli ingredienti della sabbia di rivestimento e la temperatura di colata sono le misure per ridurre l'incidenza di questi difetti
Rigonfiamento
Sotto l'influenza delle forze metallostatiche, la parete dello stampo può arretrare provocando un rigonfiamento delle dimensioni del getto.A seguito del moto ondoso, aumentano le esigenze di alimentazione dei getti che dovrebbero essere curate con la giusta scelta della lievitazione.La causa principale di ciò è l'errata procedura di realizzazione degli stampi adottata.Un corretto speronamento dello stampo dovrebbe correggere questo difetto.
Far cadere
La caduta di sabbia o grumi sciolti normalmente dalla superficie della cimasa nella cavità dello stampo è responsabile di questo difetto.Ciò è essenzialmente dovuto allo speronamento improprio della fiaschetta.
3. Difetti di versamento del metallo
Errori di funzionamento e chiusure a freddo
L'errata esecuzione si è verificata quando il metallo non è in grado di riempire completamente la cavità dello stampo e quindi lascia cavità non riempite.Una chiusura a freddo si verifica quando due flussi di metallo che si incontrano nella cavità dello stampo non si fondono insieme correttamente, causando così una discontinuità o un punto debole nella colata.A volte si può osservare una condizione che porta a chiusure fredde quando non sono presenti angoli acuti in una colata.Questi difetti sono causati essenzialmente dalla minore fluidità del metallo fuso o dal fatto che lo spessore della sezione del getto è troppo piccolo.Quest'ultimo può essere rettificato da un'adeguata progettazione della colata.Il rimedio a disposizione è aumentare la fluidità del metallo variandone la composizione o alzando la temperatura di colata.Questo difetto può essere causato anche quando si aumenta la capacità di dissipazione del calore come nel caso di muffe di sabbia verde.È più probabile che i getti con un ampio rapporto superficie-volume siano soggetti a questi difetti.Questo difetto è causato anche dagli stampi che non sono adeguatamente ventilati a causa della contropressione dei gas.I rimedi stanno sostanzialmente migliorando il design dello stampo.
Inclusioni di scorie
Durante il processo di fusione, viene aggiunto del flusso per rimuovere gli ossidi e le impurità indesiderabili presenti nel metallo.Al momento della maschiatura, le scorie devono essere opportunamente rimosse dal mestolo, prima che il metallo venga versato nello stampo.In caso contrario, eventuali scorie che entrano nella cavità dello stampo indeboliranno il getto e rovineranno anche la superficie del getto.Questo può essere eliminato con alcuni dei metodi di cattura delle scorie come gli schermi del bacino di colata o le estensioni dei binari.
4. Difetti metallurgici.
Lacrime calde
Poiché il metallo ha una bassa resistenza a temperature più elevate, qualsiasi stress di raffreddamento indesiderato può causare la rottura del getto.La causa principale di ciò è il cattivo design della fusione.
Hotspot
Questi sono causati dal raffreddamento della colata.Ad esempio, con ghisa grigia con piccole quantità di silicio, sulla superficie fredda può risultare ghisa bianca molto dura.Questo punto caldo interferirà con la successiva lavorazione di questa regione.Un adeguato controllo metallurgico e pratiche di refrigerazione sono essenziali per eliminare i punti caldi.
Come si è visto dai paragrafi precedenti, i rimedi di alcuni vizi sono anche le cause di altri.Pertanto, l'ingegnere della fonderia deve analizzare il getto dal punto di vista della sua applicazione finale e quindi arrivare a una procedura di stampaggio adeguata per eliminare o ridurre al minimo i difetti di colata più indesiderati.
Tempo di pubblicazione: 26-aprile-2021