灰色の鋳鉄製の箱の味付けされたサプライヤーとして、私は溶融鉄とこれらの堅牢な成分をもたらす型の間の複雑なダンスを直接目撃しました。ただし、製造プロセスと同様に、灰色の鋳鉄製の箱を鋳造することには課題がないわけではありません。さまざまな鋳造欠陥が発生する可能性があり、最終製品の品質と機能を損なう可能性があります。このブログでは、灰色の鋳鉄製の箱で発生する可能性のある一般的な鋳造欠陥を掘り下げ、その原因、効果、予防方法を調査します。
1。気孔率
多孔性は、灰色の鋳鉄製の箱で最も一般的な鋳造欠陥の1つです。キャスティング内の小さな、相互接続されたボイドまたは穴として現れます。これらのボイドは、その強度や疲労抵抗など、ボックスの機械的特性を大幅に減らすことができます。
原因
- ガス閉じ込め：鋳造プロセス中、水素、窒素、酸素などのガスは溶融鉄に溶解する可能性があります。鉄が固化するにつれて、これらのガスには逃げるのに十分な時間がないため、ガス細孔が形成されます。
- 収縮：溶融鉄が冷却して固化すると、体積が減少します。収縮が適切に補償されない場合、それは収縮の多孔性をもたらす可能性があります。これは、冷却速度が遅いキャスティングの厚いセクションで特に一般的です。
- 不十分なライザーデザイン：ライザーは、固まりを強化するため、追加の溶融金属を鋳造に供給するために使用され、収縮を補います。ライザーの設計が不十分な場合、十分な金属を提供できず、気孔率の収縮につながる可能性があります。
効果
- 強度の低下：気孔率は、応力集中点を作成することにより鋳造を弱めます。
- 漏れ：灰色の鋳鉄製の箱に液体またはガスを含める必要があるアプリケーションでは、多孔性が漏れを引き起こす可能性があり、箱を効果的ではありません。
- 表面仕上げが悪い：キャスティングの表面にある多孔質領域は、粗い仕上げにつながる可能性があり、ボックスの外観と機能に影響を与える可能性があります。
防止
- コントロールガス：適切な融解と注入技術は、ガスの閉じ込めを減らすのに役立ちます。これには、清潔で乾燥した原材料の使用、溶融鉄の脱ガス、溶融鉄の大気への暴露の最小化が含まれます。
- ライザーの設計最適化：適切に設計されたライザーシステムは、固化中に鋳造が十分な溶融金属を受け取ることを保証し、収縮を補うことができます。これには、より大きなライザーを使用したり、ライザーを戦略的な場所に配置したり、悪寒などのライザーエイズを使用したりすることがあります。
- 金型の設計と通気：金型の設計により、鋳造プロセス中にガスの適切な通気が可能になります。これは、金型の通気口を使用して、カビの空洞が適切に詰め込まれていることを確認することで実現できます。
2。亀裂
亀裂は、灰色の鋳鉄製の箱で発生する可能性のある別の深刻な鋳造欠陥です。それらは、熱い亀裂と冷たい亀裂の2つの主要なタイプに分類できます。
ホットクラック
- 原因：鋳造がまだ半固体状態にあるとき、固化プロセス中に熱い亀裂が発生します。それらは、多くの場合、高い熱応力、不適切なゲーティングとリサリング、または溶融鉄中の不純物の存在によって引き起こされます。
- 効果：熱い亀裂は、鋳造の完全性を大幅に低下させる可能性があり、さらなる損傷と故障の影響を受けやすくなります。
- 防止：適切なゲーティングおよびリザリングデザインは、凝固中の熱ストレスを減らすのに役立ちます。さらに、不純物の存在を最小限に抑えるために溶融鉄の組成を制御することも、熱い亀裂を防ぐのに役立ちます。
冷たい亀裂
- 原因：鋳造が完全に固化し、室温まで冷却された後、冷たい亀裂が発生します。それらは通常、残留ストレス、不適切な熱処理、または微細構造内の硬い脆性相の存在によって引き起こされます。
- 効果：冷たい亀裂は負荷下で伝播し、鋳造の壊滅的な故障につながる可能性があります。
- 防止：適切な熱処理を通じて残留ストレスを緩和すると、冷たい亀裂を防ぐことができます。さらに、固化中の冷却速度を制御し、硬く脆性相の形成を回避することで、冷たい亀裂のリスクを減らすことができます。
3。インクルージョン
インクルージョンは、鋳造プロセス中に鋳造内に閉じ込められている異物です。それらは金属または非金属のいずれかであり、灰色の鋳鉄箱の品質に大きな影響を与える可能性があります。
インクルージョンの種類
- スラグ包含：スラグは、溶融プロセスの積であり、注ぐ際にキャスティングに持ち込むことができます。スラグ包含物は、鋳造の強度と延性を減らすことができます。
- 砂の包含：カビからの砂粒子は、特に金型が適切に洗浄されていない場合、または砂の侵入を防ぐように注入システムが設計されていない場合、鋳物に埋め込まれる可能性があります。
- 酸化物包含：酸化物は、溶けたり注ぐ際に溶融鉄の表面に形成されます。これらの酸化物が除去されない場合、それらを鋳造に組み込むことができ、欠陥につながります。
効果
- 強度の低下：インクルージョンは、鋳造の強度と靭性を減らすことができるストレス集中点として機能します。
- 機械加工性が悪い：ハードインクルージョンは、機械加工中にツールの摩耗と損傷を引き起こす可能性があり、キャスティングの終了に必要なコストと時間を増やすことができます。
- 腐食：酸化物などの一部の包含物は、鋳造の腐食を促進し、そのサービス寿命を減らすことができます。
防止
- 融解と注ぎの実践：適切な融解技術は、スラグと酸化物の形成を減らすのに役立ちます。これには、きれいな原材料の使用、適切な融解雰囲気の維持、注ぐ前に溶融鉄の表面からスラグをスキミングすることが含まれます。
- カビの設計とクリーニング：金型は、鋳物への砂の侵入を防ぐように設計する必要があります。これは、適切なゲーティングおよびランナーシステムを使用し、注ぐ前にカビが徹底的に洗浄されるようにすることで実現できます。
- 濾過：注入システムにフィルターを取り付けることは、金型に入る前に溶融鉄から包含物を除去するのに役立ちます。
4.誤解とコールドシャット
誤解とコールドシャットは、溶融鉄がカビの空洞全体を満たすことができない場合、または2つの溶融鉄の河川が適切に融合しない場合に発生する表面欠陥です。
原因
- 低温温度：注ぐ温度が低すぎると、溶融鉄はカビの空洞を完全に満たすのに十分な流動性を持たない可能性があり、その結果、誤解が生じます。
- 注ぎ速度が遅い：注ぐ速度が遅いと、金型のすべての部分に到達する前に溶融鉄があまりにも速く冷却され、誤った閉じ込めまたは寒さが発生する可能性があります。
- 複雑な金型デザイン：溶融鉄は狭い水路や鋭い角の周りを流れる必要があるため、複雑な形状または薄いセクションを備えた鋳物は、誤解やコールドシャットが誤って閉じられる傾向があります。
効果
- 不完全なキャスト：誤解とコールドシャットは、不完全な鋳物になる可能性がありますが、これは使用できず、廃棄する必要があります。
- 弱い関節：コールドシャットは、キャスティングに弱い関節を作成し、その強さと信頼性を低下させる可能性があります。
防止
- 最適な注入温度と速度：注ぐ温度と速度は、溶融鉄がカビの空洞を完全に満たすのに十分な流動性を確保するために慎重に制御する必要があります。これには、融解プロセスを調整し、適切な注入装置を使用する必要がある場合があります。
- カビの設計最適化：金型の設計は、溶融鉄の流れ距離と抵抗を最小限に抑えるために最適化する必要があります。これには、より大きなランナーとゲートを使用すること、およびガスが逃げるのに適切な通気口を提供することが含まれます。
5。表面の粗さ
表面の粗さは、灰色の鋳鉄製の箱の一般的な欠陥であり、外観と機能に影響を与える可能性があります。
原因
- カビの表面品質：金型の表面の品質は、鋳造の表面仕上げに大きな影響を与える可能性があります。カビの表面が粗い場合、または欠陥がある場合、鋳造に転送されます。
- 注入条件：注ぐ温度、速度、乱流は、鋳造の表面仕上げにも影響を与える可能性があります。高温の高温と乱流の流れにより、溶融鉄がカビの表面を侵食し、粗く仕上げます。
- 固化率：凝固速度が遅いため、大きなグラファイトフレークが形成され、鋳造の表面が粗くなる可能性があります。
効果
- 外観が悪い：粗い表面仕上げにより、灰色の鋳鉄製の箱が専門的でないように見えることがあり、顧客の審美的な要件を満たしていない場合があります。
- 摩擦の増加：ボックスが他のコンポーネントと接触するアプリケーションでは、粗い表面が摩擦を増やし、摩耗と効率の低下につながる可能性があります。
防止
- カビの準備：カビの表面は、滑らかな表面を確保するために適切に準備して仕上げている必要があります。これには、金型コーティングのサンディング、研磨、または塗布が含まれる場合があります。
- コントロールを注ぐ：乱流を最小限に抑え、溶融鉄の滑らかな流れを型に確保するために、注入条件を慎重に制御する必要があります。
- 冷却速度制御：冷却速度を制御すると、鋳造のグラファイト構造を最適化するのに役立ち、より滑らかな表面仕上げになります。
のサプライヤーとして灰色の鉄鋳造箱、私たちは、これらの鋳造欠陥の発生を最小限に抑えることにより、高品質の製品を生産することを約束しています。経験豊富なチームは、高度な製造技術と厳格な品質管理措置を使用して、各グレーの鋳鉄製の箱が顧客の期待を満たすか、それを超えることを保証します。
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参照
- キャンベル、J。（2003）。キャスティング。バターワース - ハイネマン。
- Kalpakjian、S。、＆Schmid、SR（2010）。製造工学と技術。ピアソンプレンティスホール。
- メタルハンドブック：キャスティング。 （1988）。 ASM International。
