铸造产生亮碳夹渣怎样解决？
时间:2023-01-31
作者:系统超管
来源:系统超管
夹渣与金属通过不润湿膜分离形成的流痕很难被发现，主要是因为他们经常出现在铸件垂直壁或被重叠。光亮碳夹渣主要发生在造型砂和芯砂中光亮碳形成过量的位置，他们通常由于铸件密度差异波动大的区域沉积。至于球墨铸铁，他们更频繁地与氧化物夹渣缺陷一起存在。在还原性气氛作用下超过650°C，碳氢化合物的热分解光亮碳形成惰性表面，气体来源主要是造型砂中光亮碳产品及有机砂芯粘结剂。
光亮碳在熔体表面上的砂模表面形成沉积膜，相对较厚的光亮碳膜层，尤其是沉积在砂芯面上，主要是由于树脂热解作用产生气体压力所致。硅砂和光亮碳沉积热膨胀系数不同，也能促使较厚的光亮碳膜分离。•减少芯砂粘结剂含量，如果有必要的话，更换用低光亮碳产生能力的粘结剂。•通过降低添加剂加入量或选用其它低光亮碳产出和较慢气体释放能力的碳材料，来降低型砂中光亮碳产出。
型砂中未分解的光亮碳产品数量对缺陷的发生是至关重要的。因为氧化过程由于膨润土中结合水妨碍了砂中光亮碳产品的测定，因此，一个“有效碳”含量的检测方法被确立，正常的最大含量不超过0.6%。
贝克尔和施帕茨检查光亮碳产生的机理。Wormann和其他人对有关有机物质的热解状态进行进一步实验。他们发现了化学结构与光亮碳形成之间清晰的相对性，光亮碳最高产出量是通过热解一种碳氢化合物蒽制得的。他们已证明，通过使用已确定的物质，很有可能在光亮碳和结焦之间建立关系。
在他们的研究中，Bindernagel和其他人已经强调该缺陷归于光亮碳夹渣。因此，他们建议使用尽可能低的光亮碳量，并且认为型砂中0.4%的光亮碳产出能力就足够了。
除了光亮碳，烟灰也能在热分解下沉积，但是积灰形成的条件尚未详尽调查。烟灰沉积在金属与砂型边界没有明显的分离效果。由于其高的比表面积，烟灰被熔融的金属快速地分解。
提高型砂的透气性能降低光亮碳夹渣的风险。然而，达到相同程度的表面光洁度，必须使用相当大比例的光亮碳产品。光亮碳产品细度和数量的影响在AIF研究项目的结论报告中有所描述5405.4，5。
相当数量的光亮碳能从砂芯（主要是壳型和冷芯盒砂芯）中产出。砂芯排气是非常重要的。砂芯在不同阶段保持干燥有助于避免光亮碳夹渣。
芯砂进入粘土砂中也能显著增加光亮碳的形成，这一点必须在冷芯盒砂使用时特别考虑到。
粗砂用于冷芯盒工艺时，这可能需要模具部分的光洁度。Naro建议使用厚的挥发比例涂料使用。在德国，水基涂料的使用来密闭砂芯正变得越来越受欢迎。同样重要的是，检查当光亮碳夹渣发生时，是否可提高浇注温度改善。Naro发现提高浇注温度有助于光亮碳夹渣的减小，采用层流快速浇注也能减少夹渣风险，湍流时石墨膜可能从硅砂表面脱离导致铸件夹渣缺陷。
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