L'importance et la conception du cou en fonte en fonte

1. Les points de conception du cou en fonte en fonte sont les suivants:

Diamètre de détermination de la taille: Le diamètre du cou de colonne montante est généralement de 0,3 à 0,8 fois le diamètre du cercle de points chauds de la coulée. Le diamètre du cercle de points chauds de la coulée est grand, avec une valeur biaisée vers 0,3; Le diamètre du cercle de point chaud est petit, avec une valeur biaisée vers 0,8. Longueur: généralement entre 20 et 50 mm. Pour les petites pièces en fonte, la longueur du cou de colonne montante peut être prise comme limite inférieure; Les grandes pièces en fonte sont soumises à une limite supérieure. Les formes communes de conception de la forme comprennent la cylindrique, le trapézoïdal, etc. Le cou de colonne vertébrale cylindrique est facile à traiter et adapté à la plupart des situations; Le cou de la colonne montante trapézoïdale est bénéfique pour compenser le retrait et est largement utilisé dans les pièces moulées avec des exigences élevées pour compenser le retrait.

La sélection de position du cou de colonne montante doit être réglée à la jonction chaude de la coulée, de sorte que le liquide métallique dans la colonne montante peut s'écouler préférentiellement vers la jonction chaude, atteint une solidification séquentielle et compléter efficacement le rétrécissement. Essayez d'éviter de le régler dans la zone de concentration de contrainte de la coulée pour prévenir la contrainte causée par le retrait de la solidification du cou de colonne montante, ce qui peut exacerber la déformation et la tendance de fissuration de la coulée. La quantité est déterminée en fonction de la taille de la coulée, de la complexité de la structure et de la distribution des points chauds. Les petites moulages simples et simples peuvent ne nécessiter qu'un seul cou de colonne montante, tandis que les pièces moulées grandes et complexes peuvent nécessiter plusieurs cous de colonne montante pour assurer un retrait suffisant à chaque articulation chaude. La connexion entre la colonne montante et la coulée devrait avoir une transition en douceur, évitant les coins droits ou tranchants pour réduire la résistance à l'écoulement du métal fondu. La connexion entre le cou de colonne montante et la coulée doit être ferme pour éviter la rupture en raison de l'impact du métal fondu pendant le processus de coulée. Dans le même temps, la forme et la taille de la connexion doivent être conçues raisonnablement pour éviter la formation de zones excessives de chaleur sur la coulée, ce qui peut provoquer des défauts dans la coulée.

2. Concevoir l'analyse de cas du cou de colonne vertulaire en fonte en fonte

La plupart des alliages présentent un comportement cohérent et prévisible pendant le processus de refroidissement du liquide au solide à température. Il existe deux étapes différentes de contraction. Premièrement, lorsque la température de coulée en alliage se refroidit à la ligne Liquidus, cela est communément appelé retrait liquide ou rétrécissement surchauffé. Deuxièmement, lorsqu'un alliage refroidit du liquide au solide, il est communément appelé rétrécissement de la solidification. D'un autre côté, les pièces en fonte de graphite (y compris la fonte grise, le fer ductile et la fonte malléable) sont accompagnées d'un phénomène inhabituel pendant le refroidissement et la solidification, où le métal commence à se développer. Cette expansion est généralement attribuée à la précipitation des phases de graphite de densité inférieure, surmontant et dépassant le retrait associé à la solidification du liquide de refroidissement et de l'austénite. Jusqu'à présent, l'aspect le plus important de la conception d'éoutents et des systèmes de déclenchement pour la fonte est la nécessité de maintenir une pression liquide positive tout au long du processus de solidification. Initialement, la pression atmosphérique doit être autorisée à agir sur le liquide dans la colonne montante, et pour que cela se produise, la colonne montante doit être (comprimée). Une fois l'expansion commence, un système de colonne montante soigneusement conçue contrôle la pression d'extension et assure un retrait automatique de la coulée pendant le processus de solidification restant. Cela contraste avec l'acier, l'aluminium, le cuivre, etc., car ils n'impliquent pas l'expansion, ce qui nécessite l'ajout de métal fondu à la coulée pendant la solidification.

3. Pression de contrôle

Le cou de colonne montante peut être le composant le plus critique de la conception du système de colonne montante, car il détermine généralement l'ampleur de la pression résiduelle sur le liquide. La surface de contact du cou de colonne montante doit être suffisamment grande pour transférer le métal fondu de la colonne montante à la coulée sur une longue période. Si nécessaire, une pression excessive dans la cavité du moule doit être libérée, mais il devrait être approprié de maintenir une pression positive du liquide à la fin de la solidification et de faciliter l'élimination de la colonne montante de la coulée. Le cou de la colonne montante peut être considéré comme une "soupape de sécurité" sur les navires sous pression, et sa conception devrait garantir que la pression à l'intérieur de la coulée est maintenue à un niveau gérable. Le matériau de moulage, ou plus spécifiquement, le moule de sable qui peut résister à la pression d'expansion sans expansion, détermine généralement le degré de contrôlabilité. Si le matériau de moule est faible, comme lors de l'utilisation de moules de sable d'argile, un cou de colonne montante doit être conçu pour libérer une certaine pression d'expansion pour éviter l'expansion des moisissures. Ceci est réalisé en concevant le cou de la colonne montante pour se solidifier à un stade relativement tardif, permettant de libérer une certaine pression à la colonne montante à travers le cou de la colonne montante. En utilisant des matériaux de liaison de modèle plus forts et plus durs (tels que les systèmes de résine), le cou de colonne montante peut être conçu pour être plus petit, lui permettant de se solidifier plus tôt pendant la phase d'expansion et de maintenir une pression liquide résiduelle plus élevée. Cependant, un cou trop petit peut entraîner une pression résiduelle excessive dans la coulée, entraînant une porosité liée à l'expansion des moisissures. Un cou de colonne montagneux excessivement grand entraîne généralement une perte de pression positive sur le liquide avant la fin de la solidification, entraînant un retrait et une décharge de gaz du liquide métallique lié à la solidification. La taille du col de colonne montante dans les règles de conception est généralement basée sur le module géométrique (MC) de la coulée. La valeur typique de la fonte produite dans le sable d'argile se situe entre 0,6 (MC) et 0,9 (MC). La valeur précise dépend de la dureté du matériau du moule de sable, de la composition chimique et du degré d'inoculation du fer et du taux de refroidissement de la coulée. Si la colonne montante est rapprochée de la coulée, l'effet de chauffage sur le sable entre la coulée et le col de colonne montante réduira le module géométrique de contact tout en maintenant le module thermique équivalent. Si le cou est suffisamment court pour être égal ou inférieur à la taille transversale de contact plus petit, le module géométrique peut être réduit en toute sécurité de 0,6 fois, c'est-à-dire le module du cou plus long (Mn (court) = 0,6 Mn (long)). Cela indique une réduction d'environ 65% dans la zone de contact.

conclusion

Le retrait réussi de la fonte de graphite consiste à maintenir et à contrôler la pression positive du fer liquide tout au long du processus de solidification. La conception correcte de la colonne montante et du système de versement, et le contrôle du temps métallurgique et de la déversement, sont cruciaux pour la production de pièces en fonte de graphite sans rétrécissement.