Mecanismo e prevenção de furos subterrâneos em peças fundidas de válvulas de controle de aço inoxidável

Na produção de Fundições de válvula de controle de aço inoxidável , Pinholes subterrâneos representam um defeito particularmente insidioso. Ao contrário da pouosidade superficial, esses pequenos vazios ficam presos apenas 1 mm a 3 mm abaixo da superfície da peça fundida e muitas vezes permanecem invisíveis até os estágios de jateamento ou usinagem. Esses defeitos não apenas levam a taxas de refugo significativas e desperdício de horas de usinagem, mas também comprometem a integridade do corpo da válvula que contém pressão.

Mecanismo de formação de furos subterrâneos

A criação de Pinholes subterrâneos é um processo físico-químico complexo que envolve evolução de gás e aprisionamento na interface entre o metal fundido e a parede do molde.

1. Reação Redox e Evolução de Gás Durante a fusão do aço inoxidável, uma quantidade específica de Oxigênio e Hidrogênio é inevitavelmente dissolvido no fundido. Queo o metal fundido em alta temperatura é derramado no molde, oligoelementos como o carbono no metal reagem com a umidade residual, ligantes ou óxidos na superfície do molde, gerando Monóxido de Carbono gás.

2. Precipitação de Hidrogênio e Nitrogênio O aço inoxidável possui alta solubilidade para gases no estado líquido. À medida que o metal esfria e solidifica da parede do molde para dentro, a solubilidade desses gases cai drasticamente. Se Hidrogênio or Nitrogênio não conseguem escapar através da superfície do metal líquido a tempo, eles ficam "presos" na frente de solidificação, formando orifícios finos, em forma de agulha ou esféricos, logo abaixo da superfície.

3. Evolução de gases a partir de materiais de molde Para Fundições de válvula de controle de aço inoxidável produzido através de fundição de investimento, se o Concha de investimento não for completamente queimado, a matéria orgânica residual ou a umidade vaporizarão instantaneamente ao entrar em contato com o aço fundido. Isso cria uma contrapressão que força o gás para dentro do invólucro metálico parcialmente solidificado.

Fatores críticos que influenciam a formação de pinhole

1. Prática de fusão e controle de matéria-prima A secura das matérias-primas está diretamente correlacionada ao teor inicial de gás. Materiais de carga úmidos, sucata enferrujada ou aditivos oleosos aumentam significativamente o Hidrogênio níveis no fundido. Além disso, o tempo ou dosagem inadequada de desoxidantes pode deixar o metal fundido com excesso Oxigênio níveis.

2. Temperatura de vazamento Um valor excessivamente alto Temperatura de vazamento intensifica a reação interfacial entre o metal e o molde, aumentando o volume do gás. Por outro lado, uma temperatura muito baixa aumenta a viscosidade do metal, tornando difícil para as bolhas de gás existentes superarem a resistência e flutuarem na superfície antes que ocorra a solidificação.

3. Permeabilidade da casca O Permeabilidade da carcaça do molde é o fator decisivo para saber se o gás pode escapar. Se o invólucro for muito denso ou a proporção de pó refratário na pasta estiver incorreta, os gases gerados na interface não terão rota de escape e serão forçados para o interior da peça fundida.

Medidas preventivas direcionadas

Para garantir a qualidade da superfície Fundições de válvula de controle de aço inoxidável , um sistema rigoroso de controle de processo deve ser estabelecido em diversas dimensões:

1. Controle rigoroso da atmosfera e da desoxidação Materiais de carga de pré-aquecimento: Todas as sucatas e ligas de aço inoxidável devem ser secas para remover umidade, óleo e ferrugem. Desgaseificação a vácuo: Sempre que possível, os fabricantes devem utilizar Fusão por Indução a Vácuo (VIM) para minimizar Hidrogênio e Nitrogênio conteúdo. Desoxidação Complexa: Utilize desoxidantes compostos como alumínio ou cálcio-silício para garantir que o fundido seja completamente desoxidado antes de despejar.

2. Otimização do disparo e ventilação do projétil Disparo Completo: Aumente a temperatura e a duração da queima do projétil (normalmente 900°C a 1100°C) para garantir que os ligantes orgânicos sejam completamente carbonizados e removidos. Canais de ventilação: Projete respiradouros específicos ou use materiais de suporte de alta permeabilidade em áreas propensas a furos, como flanges do corpo da válvula.

3. Parâmetros de vazamento de precisão Derramamento em temperatura constante: Defina um ótimo Temperatura de vazamento faixa baseada na espessura da parede da peça fundida da válvula para reduzir a turbulência durante o enchimento do molde. Derramamento rápido: Sem danificar a carcaça do molde, aumentar ligeiramente a velocidade de vazamento utiliza a pressão estática do metal para suprimir a intrusão de gases.

4. Uso de estabilizadores de interface A adição de estabilizadores apropriados à camada primária do revestimento do molde pode inibir efetivamente a reação química entre o metal fundido e a carcaça, reduzindo os gatilhos para Pinholes subterrâneos .

Inspeção de Qualidade e Melhoria Contínua

A inspeção visual padrão é muitas vezes ineficaz contra Pinholes subterrâneos . As fundições devem implementar Teste de Partículas Magnéticas (MT) ou de alta sensibilidade Teste Radiográfico (RT) . Ao analisar os padrões de distribuição de defeitos ao longo do tempo, os fabricantes podem refinar suas Projeto de sistema de portão , que é a única maneira sustentável de aumentar o rendimento de peças fundidas de válvulas de aço inoxidável de alta qualidade.