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一般的なサンドキャスティングの欠陥の説明、理由、および改善策

多くの理由があります砂型鋳造の欠陥実際に砂型鋳造法.しかし、内部と外部の欠陥を分析することで正確な理由を見つけることができます。成形プロセスの不規則性は、場合によっては許容される鋳造品の欠陥の原因となります。通常、砂型鋳造の欠陥は、溶接やメタライゼーションなどの適切な金型固定または修理方法で解消できます。この記事では、一般的な砂型鋳造の欠陥について説明し、それに応じた理由と解決策を見つけようとしています。

発生しやすい主な不具合は次のとおりです。砂型鋳物:
i) ガス欠陥

ii) 引け巣

iii) 成形材料の欠陥

iv) 金属欠陥の注入

v) 金属欠陥

 

1.ガス欠陥

このカテゴリの欠陥は、ブローとオープン ブロー、空気の混入、ピン ホールの気孔率に分類できます。これらの欠陥はすべて、通気性が低い、金型の透過性が低い、および/または鋳造の不適切な設計に起因する可能性がある、金型のガス通過傾向が低いことによって大部分が引き起こされます。鋳型の透過性が低いのは、砂の粒度が細かいこと、粘土が多いこと、水分が多いこと、または鋳型の過度の打ち込みが原因です。

ブローホールとオープンブロー
これらは、鋳造品の内部または表面に存在する球状、平らな、または細長い空洞です。表面ではオープンブローと呼ばれ、内部ではブローホールと呼ばれます。溶融金属の熱により、水分が蒸気に変換され、その一部が鋳物に閉じ込められると、表面に到達するとブローまたはオープンブローになります。湿気の存在とは別に、金型の通気性と透過性が低いために発生します。したがって、生の砂型では、適切な通気が提供されない限り、ブロー ホールを取り除くことは非常に困難です。

空気の混入
炉内、取鍋内、および金型内の流動中に溶融金属に吸収された大気およびその他のガスは、逃がすことができない場合、鋳造品の内部に閉じ込められ、鋳造品を弱めます。この欠陥の主な理由は、注入温度が高くなり、吸収されるガスの量が増えることです。加圧されていないゲートでのストレート スプルー、急な曲がり、およびゲートでの乱流を引き起こすその他の慣行などの貧弱なゲート設計は、空気の吸引を増加させ、最終的に金型自体の透過性を低下させます。救済策は、適切な注湯温度を選択し、乱流を減らすことでゲート操作を改善することです。

ピンホール気孔率
これは、溶湯中の水素が原因です。これは、炉内で、または金型キャビティ内の水の解離によって拾われた可能性があります。溶融金属が凝固すると、温度が下がり、ガスの溶解度が低下し、溶解したガスが排出されます。凝固金属を離れる際の水素は、非常に小さな直径と長いピンホールを発生させ、脱出経路を示します。これらの一連のピン穴は、高い作動圧力下で流体の漏れを引き起こします。これの主な理由は、ガスピックアップを増加させる高い注入温度です。

引け巣
これらは、鋳造品の凝固中に発生する液体の収縮によって引き起こされます。これを補うために、適切な鋳造設計と同様に、液体金属の適切な供給が必要です。

砂型鋳造の欠陥

2.成形材料の欠陥

このカテゴリには、成形材料の特性によって引き起こされる欠陥が含まれます。このカテゴリに入れることができる欠陥は、カットとウォッシュ、金属貫通、融合、ランアウト、ラットテールとバックル、スウェル、ドロップです。これらの欠陥は、基本的に、成形材料が必要な特性を備えていないか、不適切なラミングが原因で発生します。

カット&ウォッシュ
これらは粗い斑点や余分な金属の領域として現れ、流動する溶融金属による鋳物砂の浸食によって引き起こされます。鋳物砂の強度が不足していたり​​、溶湯の流れが速いことが原因と考えられます。前者は、適切な鋳物砂の選択と適切な造型方法を使用することで改善できます。後者は、ゲートの設計を変更して金属内の乱流を減らすか、ゲートのサイズを大きくするか、複数のインゲートを使用することで対処できます。

金属浸透
砂粒の隙間に溶湯が入り込むと、鋳肌が荒れてしまいます。この主な理由は、砂の粒度が粗すぎるか、モールド キャビティにモールド ウォッシュが適用されていないことです。これは、注入温度が高いことによっても発生する可能性があります。適切な粒度を選択し、適切なモールド ウォッシュを使用することで、この欠陥を解消できるはずです。

融合
これは、砂粒が溶融金属と融合することによって引き起こされ、鋳肌に脆くガラス状の外観を与えます。この欠陥の主な原因は、鋳物砂の粘土の耐火性が低いか、または注湯温度が高すぎることです。適切な種類と量のベントナイトを選択することで、この欠点が解消されます。

なくなる
ランアウトは、溶融金属が金型から漏れ出るときに発生します。これは、金型製作の不良または成形枠の不良が原因である可能性があります。

ネズミのしっぽとバックル
ラットテールは、溶融金属の過度の熱による金型キャビティのスキンの圧縮不良によって引き起こされます。熱の影響で砂が膨張し、鋳型の壁が後退し、鋳型の壁が崩れる過程で、図に示すように鋳肌に小さな線が入ることがあります。 、キャスティング表面には、多数の交差する小さな線がある場合があります。バックルはシビアなラットテールです。これらの欠陥の主な原因は、鋳物砂の膨張特性が低く、熱間強度が低いか、または鋳物金属の熱が高すぎることです。また、適用された化粧砂には、必要な緩衝効果を提供するのに十分な炭素質材料が含まれていません。これらの欠陥の発生率を減らすための手段は、化粧砂の成分と注湯温度を適切に選択することです

うねり
金属静力の影響下で、金型の壁が後方に移動し、鋳物の寸法が膨張する可能性があります。うねりの結果、鋳物の供給要件が増加します。これは、適切なライザーの選択によって対処する必要があります。これの主な原因は、間違った金型製作手順が採用されていることです。金型の適切なラミングは、この欠陥を修正する必要があります。

落とす
通常、コープ表面から金型キャビティへのゆるい鋳物砂または塊の落下が、この欠陥の原因です。これは基本的に、コープ フラスコの不適切なラミングが原因です。

頭いい

3. 金属欠陥の注入

ミスランとコールド シャット
ミスランは、金属が金型のキャビティを完全に充填できず、未充填のキャビティが残る場合に発生します。コールド シャットは、金型キャビティ内で 2 つの金属の流れが合流している間に適切に融合しない場合に発生し、鋳造品に不連続性または弱点が生じます。鋳物に鋭い角が存在しない場合、コールド シャットにつながる状態が観察されることがあります。これらの欠陥は、本質的に、溶融金属の流動性が低いこと、または鋳物の断面厚さが小さすぎることが原因で発生します。後者は、適切な鋳造設計によって修正できます。利用可能な救済策は、組成を変更するか、注湯温度を上げることによって、金属の流動性を高めることです。また、生砂型のように除熱能力を高めた場合にも発生することがあります。体積に対する表面積の比率が大きい鋳物は、これらの欠陥を起こしやすい傾向があります。この欠陥は、ガスの背圧のために適切にベントされていない金型でも発生します。対策は基本的に金型設計の改善です。

スラグ介在物
溶融プロセス中に、フラックスが添加されて、金属に存在する望ましくない酸化物や不純物が除去されます。出鋼時には、金属を型に流し込む前に、取鍋からスラグを適切に取り除く必要があります。そうしないと、金型のキャビティにスラグが入り込み、鋳物が弱くなり、鋳物の表面も損なわれます。これは、流し台スクリーンやランナー エクステンションなどのスラグ トラップ方法によって解消できます。

合金鋼砂型鋳造欠陥

4. 冶金学的欠陥。

熱い涙
金属は高温では強度が低下するため、不要な冷却応力によって鋳物が破裂する可能性があります。これの主な原因は、鋳造設計の悪さです。

ホットスポット
これらは、鋳物の冷却によって引き起こされます。たとえば、少量のシリコンを含むねずみ鋳鉄を使用すると、冷却された表面で非常に硬い白鋳鉄が得られる場合があります。このホット スポットは、この領域のその後の加工を妨げます。ホットスポットをなくすには、適切な冶金管理と冷却方法が不可欠です。

 

前の段落からわかるように、いくつかの欠陥の救済策は、他の欠陥の原因でもあります.したがって、鋳造エンジニアは、最終用途の観点から鋳造品を分析し、最も望ましくない鋳造欠陥を排除または最小限に抑えるための適切な成形手順に到達する必要があります。

 


投稿時間: 2021 年 4 月 26 日