وصف وأسباب وعلاجات العيوب الشائعة في صب الرمل

هناك أسباب كثيرة لعيوب صب الرملفي الواقععملية صب الرمل.لكن يمكننا أن نجد الأسباب الدقيقة من خلال تحليل العيوب في الداخل والخارج.يؤدي أي عدم انتظام في عملية التشكيل إلى حدوث عيوب في المسبوكات والتي قد يتم تحملها في بعض الأحيان.عادة ما يمكن التخلص من عيوب صب الرمل من خلال تثبيت القالب المناسب أو طرق الإصلاح مثل اللحام والمعدنة.نحاول هنا في هذه المقالة إعطاء بعض الأوصاف للعيوب الشائعة في صب الرمل لمعرفة الأسباب والعلاجات وفقًا لذلك.

فيما يلي الأنواع الرئيسية للعيوب التي يحتمل حدوثهاالمسبوكات الرملية:
ط) عيوب الغاز

ب) تجاويف الانكماش

ج) عيوب صب المواد

رابعا) صب العيوب المعدنية

ت) العيوب المعدنية

 

1. عيوب الغاز

يمكن تصنيف العيوب في هذه الفئة إلى نفخ وضربات مفتوحة وإدراج الهواء ومسامية ثقب الدبوس.كل هذه العيوب ناتجة إلى حد كبير عن الميل المنخفض لتمرير الغاز في القالب والذي قد يكون بسبب التهوية المنخفضة ، ونفاذية القالب المنخفضة و / أو التصميم غير المناسب للقالب.إن النفاذية المنخفضة للقالب ناتجة ، بدورها ، عن حجم حبيبات الرمل الدقيقة ، أو ارتفاع الطين ، أو الرطوبة العالية ، أو عن طريق الصدم المفرط للقوالب.

ثقوب النفخ وفتح الضربات
هذه هي التجاويف الكروية أو المسطحة أو الممدودة الموجودة داخل الصب أو على السطح.على السطح ، يطلق عليهم الضربات المفتوحة وأثناء وجودهم في الداخل ، يطلق عليهم ثقوب النفخ.بسبب الحرارة في المعدن المنصهر ، يتم تحويل الرطوبة إلى بخار ، ينتهي جزء منه عندما يعلق في المصبوب كنفخة أو كضربات مفتوحة عندما يصل إلى السطح.بصرف النظر عن وجود الرطوبة ، فإنها تحدث بسبب انخفاض التهوية وانخفاض نفاذية العفن.وبالتالي ، في قوالب الرمل الأخضر ، من الصعب جدًا التخلص من ثقوب النفخ ، ما لم يتم توفير تهوية مناسبة.

مشتملات الهواء
الغازات الجوية وغيرها من الغازات التي يمتصها المعدن المنصهر في الفرن ، في المغرفة ، وأثناء التدفق في القالب ، عندما لا يُسمح لها بالهروب ، ستحتجز داخل الصب وتضعفها.الأسباب الرئيسية لهذا العيب هي ارتفاع درجات حرارة الصب مما يزيد من كمية الغاز الممتصة ؛تصميم ضعيف للبوابة مثل النتوءات المستقيمة في البوابات غير المضغوطة ، والانحناءات المنفصلة وغيرها من الممارسات المسببة للاضطراب في البوابة ، والتي تزيد من شفط الهواء وأخيراً النفاذية المنخفضة للقالب نفسه.سيكون العلاج هو اختيار درجة حرارة السكب المناسبة وتحسين ممارسات البوابات عن طريق تقليل الاضطراب.

دبوس ثقب المسامية
يحدث هذا بسبب الهيدروجين في المعدن المنصهر.يمكن التقاط هذا في الفرن أو عن طريق تفكك الماء داخل تجويف القالب.عندما يتجمد المعدن المنصهر ، فإنه يفقد درجة الحرارة مما يقلل من قابلية الذوبان في الغازات ، وبالتالي طرد الغازات المذابة.قد يتسبب الهيدروجين أثناء ترك المعدن المتصلب بقطر صغير جدًا وثقوب دبوس طويلة توضح مسار الهروب.هذه السلسلة من ثقوب المسامير تسبب تسرب السوائل تحت ضغوط التشغيل العالية.السبب الرئيسي لذلك هو ارتفاع درجة حرارة الصب مما يزيد من التقاط الغاز.

تجاويف الانكماش
تحدث هذه بسبب الانكماش السائل الذي يحدث أثناء تصلب الصب.للتعويض عن ذلك ، فإن التغذية السليمة للمعدن السائل مطلوبة وكذلك تصميم الصب المناسب.

2. عيوب صب المواد

تحت هذه الفئة هي تلك العيوب التي تسببها خصائص مواد التشكيل.العيوب التي يمكن وضعها في هذه الفئة هي الجروح والغسيل ، واختراق المعادن ، والانصهار ، والنفاد ، وذيول الفئران والأبازيم ، والانتفاخ ، والإسقاط.تحدث هذه العيوب بشكل أساسي لأن مواد التشكيل ليست ذات خصائص مطلوبة أو بسبب الصدم غير المناسب.

التخفيضات والغسيل
تظهر هذه على شكل بقع خشنة ومناطق من المعدن الزائد ، وتنتج عن تآكل رمال القولبة بفعل تدفق المعدن المنصهر.قد يكون السبب في ذلك هو عدم وجود قوة كافية لرمل الصب أو تدفق المعدن المنصهر بسرعة عالية.يمكن معالجة الأول عن طريق الاختيار الصحيح لرمل القولبة واستخدام طريقة التشكيل المناسبة.يمكن العناية بهذا الأخير عن طريق تغيير تصميم البوابة لتقليل الاضطراب في المعدن ، عن طريق زيادة حجم البوابات أو باستخدام بوابات متعددة.

اختراق المعادن
عندما يدخل المعدن المنصهر الفجوات بين حبيبات الرمل ، فإن النتيجة ستكون سطح صب خشن.والسبب الرئيسي لذلك هو إما أن حجم حبيبات الرمل خشن جدًا ، أو أنه لم يتم تطبيق غسل العفن على تجويف القالب.يمكن أن يحدث هذا أيضًا بسبب ارتفاع درجات حرارة السكب.يجب أن يكون اختيار حجم الحبوب المناسب ، جنبًا إلى جنب مع غسل العفن المناسب ، قادرًا على القضاء على هذا العيب.

انصهار
يحدث هذا بسبب اندماج حبيبات الرمل مع المعدن المنصهر ، مما يعطي مظهرًا زجاجيًا هشًا على سطح الصب.السبب الرئيسي لهذا العيب هو أن الطين في رمل القولبة أقل مقاومة للحرارة أو أن درجة حرارة الصب مرتفعة للغاية.اختيار نوع وكمية مناسبة من البنتونيت يعالج هذا العيب.

نفد
يحدث الجريان عندما يتسرب المعدن المنصهر من القالب.قد يحدث هذا إما بسبب خلل في صنع القالب أو بسبب قارورة التشكيل الخاطئة.

ذيول الفئران والأبازيم
ينتج ذيل الجرذ عن فشل ضغط جلد تجويف القالب بسبب الحرارة الزائدة في المعدن المنصهر.تحت تأثير الحرارة ، يتمدد الرمل ، مما يؤدي إلى تحريك جدار القالب للخلف وفي العملية عندما يتلاشى الجدار ، قد يتم تمييز سطح الصب على أنه خط صغير ، كما هو موضح في الشكل. مع عدد من هذه الإخفاقات ، قد يحتوي سطح الصب على عدد من الخطوط الصغيرة المتقاطعة.الأبازيم هي ذيول الفئران الشديدة.السبب الرئيسي لهذه العيوب هو أن رمل التشكيل له خصائص تمدد رديئة وقوة ساخنة أو أن الحرارة في المعدن المصبوب عالية جدًا.أيضًا ، لا تحتوي الرمل المواجه المطبق على مادة كربونية كافية لتوفير تأثير التوسيد اللازم.يعد الاختيار المناسب لمكونات الرمل المواجهة ودرجة حرارة الصب بمثابة تدابير لتقليل حدوث هذه العيوب

تضخم
تحت تأثير القوى المعدنية ، قد يتحرك جدار القالب للخلف مما يتسبب في تضخم أبعاد الصب.نتيجة للتضخم ، تزداد متطلبات التغذية للمسبوكات والتي يجب الاهتمام بها من خلال الاختيار الصحيح للرفع.السبب الرئيسي لهذا هو الإجراء الخاطئ المتبع في صنع القوالب.يجب أن تصحح عملية صدم القالب هذا العيب.

يسقط
إن سقوط رمل التشكيل السائب أو الكتل بشكل طبيعي من سطح الكوب في تجويف القالب هو المسؤول عن هذا العيب.هذا يرجع أساسًا إلى صدم دورق الكوب بشكل غير صحيح.

3. صب العيوب المعدنية

مصر والصمامات الباردة
حدث Misrun عندما يكون المعدن غير قادر على ملء تجويف القالب تمامًا وبالتالي يترك تجاويف غير مملوءة.يحدث الإغلاق البارد عندما لا يتم دمج تيارين معدنيين أثناء التقاء في تجويف القالب معًا بشكل صحيح ، مما يتسبب في انقطاع أو نقطة ضعف في الصب.في بعض الأحيان ، يمكن ملاحظة حالة تؤدي إلى الإغلاق البارد عندما لا يوجد قادم حاد في الصب.تحدث هذه العيوب بشكل أساسي بسبب انخفاض سيولة المعدن المنصهر أو أن سمك مقطع الصب صغير جدًا.يمكن تصحيح هذا الأخير عن طريق تصميم الصب المناسب.العلاج المتاح هو زيادة سيولة المعدن عن طريق تغيير التركيب أو رفع درجة حرارة الصب.يمكن أن يحدث هذا العيب أيضًا عند زيادة قدرة إزالة الحرارة كما هو الحال في قوالب الرمل الأخضر.من المرجح أن تكون المسبوكات ذات النسبة الكبيرة من مساحة السطح إلى الحجم أكثر عرضة لهذه العيوب.يحدث هذا العيب أيضًا في القوالب التي لم يتم تنفيسها بشكل صحيح بسبب الضغط الخلفي للغازات.تعمل العلاجات بشكل أساسي على تحسين تصميم القالب.

شوائب الخبث
أثناء عملية الصهر ، تتم إضافة التدفق لإزالة الأكاسيد والشوائب غير المرغوب فيها الموجودة في المعدن.في وقت التنصت ، يجب إزالة الخبث بشكل صحيح من المغرفة ، قبل سكب المعدن في القالب.خلاف ذلك ، فإن أي خبث يدخل تجويف القالب سوف يضعف الصب وأيضًا يفسد سطح الصب.يمكن التخلص من ذلك عن طريق بعض طرق اصطياد الخبث مثل مصافي الأحواض أو امتدادات العداء.

4. العيوب المعدنية.

الدموع الساخنة
نظرًا لأن المعدن له قوة منخفضة عند درجات حرارة أعلى ، فإن أي إجهاد تبريد غير مرغوب فيه قد يتسبب في تمزق الصب.السبب الرئيسي لهذا هو ضعف تصميم الصب.

نقاط الجذب
هذه ناتجة عن تقشعر لها الأبدان في الصب.على سبيل المثال ، مع وجود الحديد الزهر الرمادي الذي يحتوي على كميات صغيرة من السيليكون ، قد ينتج عن ذلك الحديد الزهر الأبيض شديد الصلابة على السطح المبرد.سوف تتداخل هذه النقطة الساخنة مع التصنيع اللاحق لهذه المنطقة.يعتبر التحكم السليم في عمليات التعدين وعمليات التبريد أمرًا ضروريًا للتخلص من النقاط الساخنة.

 

كما رأينا من فقرات سابقة ، فإن معالجة بعض العيوب هي أيضًا أسباب أخرى.لذلك ، يتعين على مهندس المسبك تحليل الصب من وجهة نظر تطبيقه النهائي وبالتالي الوصول إلى إجراء صب مناسب لإزالة أو تقليل عيوب الصب غير المرغوب فيها.