Tokom procesa proizvodnje odlivaka, neki odlivci su daleko od dna i bočnih površina spruve, a pore će se pojaviti nakon grube obrade. Pore su nepravilni krugovi prečnika oko ∅3-6mm. Neke rupe imaju unutra granuliranu ili praškastu šljaku. Da bi se riješila ova vrsta defekata pora, proces obično usvaja metode kao što su ravno vertikalno izlivanje, ravno nagnuto izlivanje, postavljanje više ventilacijskih otvora i promjena površinskog suhog pješčanog kalupa u kalup za suvi pijesak, ali ove mjere još uvijek ne mogu eliminirati ovu vrstu defekti. Nakon dugog perioda posmatranja i analize, smatramo da su ovakve pore uzrokovane nekvalitetnim rastopljenim željezom prvog toka koje sadrži veliku količinu metalnih inkluzija niske tačke topljenja, koje reagiraju s ugljikom tokom skrućivanja i stvaraju reaktivne pore.
1. Razlog zašto rastopljeno željezo prvog toka lako stvara pore u odljevcima
Ova vrsta formiranja pora ima sljedeće karakteristike:
(1) Bilo da koristite mokri kalup, površinski suvi kalup ili suvi kalup, ova vrsta pora će se pojaviti.
(2) Lokacija pora je daleko od spruve i na dnu i sa strane pozicije za izlivanje.
(3) Općenito, pore se mogu pronaći nakon grube obrade, a veličina, oblik i boja pora su otprilike iste.
Vjerujemo da je to zato što rastopljeno željezo sadrži veliki broj metalnih inkluzija niske točke topljenja. Ove inkluzije isplivaju na površinu rastopljenog gvožđa i teku u šupljinu sa prvim rastopljenim gvožđem tokom izlivanja. Zbog toga je viskoznost prvog toka rastopljenog gvožđa visoka, a fluidnost slaba. Nije lako plutati s naknadnim protokom tekućine koji ulazi u šupljinu. Tokom očvršćavanja dolazi do sljedeće reakcije:
FeO + C=Fe + CO↑
Time se stvara CO gas. Pošto je preostali tečni metal postao viskozan u ovom trenutku, a metal u blizini zida kalupa je takođe napravio koru, mjehurići CO ne mogu glatko izaći, tako da se CO pore formiraju na dnu i na strani položaja za izlivanje. Površina ove pore je relativno glatka i ima metalni sjaj. Drugi razlog je što je sadržaj S i Mn u naboju visok. S u rastopljenom gvožđu reaguje egzotermno sa Mn u rastopljenom gvožđu u obliku FeS:
FeS + Mn → Fe + MnS + toplota
Kada je sadržaj MnS u šljaci relativno visok, MnS se lako otapa u šljaci koja sadrži FeO i MnO, što smanjuje tačku topljenja šljake ispod eutektičke temperature livenog gvožđa. Tokom izlivanja, ući će u šupljinu kalupa sa prvim mlazom rastopljenog gvožđa. Tokom skrućivanja, prva struja rastopljenog gvožđa sa šljakom reaguje sa istaloženim grafitom i stvara gas CO, za koji je vrlo verovatno da će formirati pore. Unutar takvih pora može se vidjeti granulirana ili praškasta šljaka.
2. Mjere za rješavanje defekata pora
(1) Minimizirajte količinu Mn dodanog punjenju bez smanjenja čvrstoće livenog gvožđa.
(2) Ako se sadržaj Mn ne može smanjiti, temperatura izlivanja se može na odgovarajući način povećati.
(3) Postavite vreću za šljaku na kraj kliznika za ispuštanje prve struje rastopljenog željeza.
(4) Postavite vreću za sakupljanje šljake na mrtvom uglu kalupa za livenje kako biste omogućili da rastopljeno gvožđe prvog toka uđe u vreću za sakupljanje šljake.
Napravili smo određeni napredak u razumijevanju uzroka stvaranja pora i istraživanju rješenja. Međutim, složenost procesa livenja određuje da još uvek ima mnogo nepoznanica koje čekaju da budu istražene u ovoj oblasti. Uz kontinuirani razvoj nauke o materijalima i metalurške tehnologije, očekuje se da ćemo u budućnosti, uz pomoć naprednijih metoda detekcije, kao što je in situ praćenje u realnom vremenu sastava rastaljenog željeza i procesa reakcije, dodatno produbiti naše razumijevanje odnosa između rastaljenog željeza prvog toka i formiranja pora. Istovremeno, inteligentna oprema za livenje i algoritmi za optimizaciju procesa mogu takođe doneti nove mogućnosti za potpuno eliminisanje takvih defekata u porama, što će u velikoj meri unaprediti razvoj industrije livenja ka visokom kvalitetu i visokoj efikasnosti.