مقدمة في الصب

سبائك الألومنيوم الصب هو الأكثر استخداما على نطاق واسع في سبائك الصب ، والتي لا يمكن مقارنتها مع غيرها من السبائك .

لأن كل عنصر من عناصر مختلفة من سبائك الألومنيوم ، الخواص الفيزيائية والكيميائية من سبائك مختلفة ، عملية التبلور ليست هي نفسها . ولذلك ، يجب أن تهدف إلى خصائص سبائك الألومنيوم ، واختيار طريقة الصب بعقلانية ، وذلك لمنع أو الحد من إنتاج الصب العيوب في نطاق المسموح به ، وبالتالي تحسين الصب .

1 . عملية الصب سبائك الألومنيوم الملكية

سبائك الألومنيوم الصب الخصائص التكنولوجية ، وعادة ما يفهم على أنه مزيج من تلك الخصائص التي هي الأكثر بروزا في ملء القالب ، تبلور والتبريد . سيولتها ، انكماش ، ضيق الهواء ، صب الإجهاد ، شفط الهواء . هذه الخصائص تعتمد على تكوين سبائك الألومنيوم ، ولكن أيضا على عوامل مثل الصب ، سبائك التدفئة درجة الحرارة ، درجة تعقيد الصب ، صب الناهض نظام بوابة الشكل .

( 1 ) السيولة

سيولة يشير إلى قدرة سبيكة ملء القالب مع السائل . سيولتها يحدد ما إذا كان يمكن أن يلقي سبائك معقدة أو لا . سيولة الانصهار سبائك الألومنيوم هو أفضل .

هناك العديد من العوامل التي تؤثر على سيولتها ، بما في ذلك تكوين درجة الحرارة ، الجسيمات الصلبة من أكاسيد المعادن والمركبات المعدنية وغيرها من الملوثات الموجودة في سبيكة السائل .

في الإنتاج الفعلي ، بالإضافة إلى تعزيز عملية الصهر ( التكرير وإزالة الخبث ) ، يجب تحسين عملية الصب ( الرمال العفن نفاذية الهواء ، قالب معدني العادم ودرجة الحرارة ) ، وزيادة درجة الحرارة الصب دون التأثير على جودة الصب ، وضمان سيولة من سبيكة .

انقباض

انكماش هي واحدة من الخصائص الرئيسية الصب سبائك الألومنيوم . وبصفة عامة ، سبيكة من صب السائل إلى التصلب ، حتى الباردة إلى درجة حرارة الغرفة ، ما مجموعه ثلاث مراحل ، على التوالي ، تقلص السائل ، تجمد تقلص تقلص الحالة الصلبة . تقلص من سبيكة لها تأثير حاسم على نوعية الصب ، فإنه يؤثر على حجم الانكماش ، الإجهاد ، الكراك ، وحجم التغيير . عادة ، انكماش الصب يمكن تقسيمها إلى حجم الانكماش الخطي ، والتي عادة ما تستخدم لقياس انكماش سبيكة في الإنتاج الفعلي .

تقلص حجم سبائك الألومنيوم ، وعادة ما يعبر عنها كنسبة مئوية ، يسمى انكماش .

تقلص الجسم

انكماش الجسم يتكون من انكماش السائل تجمد الانكماش .

macroscopical أو microcontraction سوف تحدث في مكان آخر من الصب إلى التصلب . macroscopical انكماش بسبب الانكماش يمكن أن ينظر إليه بالعين المجردة ، ويمكن تقسيمها إلى تركيز وتشتت انكماش انكماش . حفرة قطرها كبير و مركزة و توزع في الجزء العلوي من المسبوكات أو في القسم الساخن مع سمك كبير . مورفولوجيا فرقت تقلص تجويف صغيرة ، ومعظمهم من توزيعها في مركز المحور الساخن جزء من الصب . micropores يصعب رؤيتها بالعين المجردة ، ومعظمها تقع تحت حدود الحبوب أو بين dendrites . . . . . . .

انكماش المسامية هي واحدة من العيوب الرئيسية في الصب . في عملية الإنتاج ، وجد أن أصغر مجموعة تجمد الصب سبائك الألومنيوم ، من السهل تشكيل تركيز انكماش تجويف ، أوسع مجموعة تجمد ، من السهل تشكيل تشتت انكماش تجويف . عدد الناهض هو أكثر من ذلك بكثير من تركيز الانكماش الثقوب على سبائك الألومنيوم الصب التي من السهل أن تولد تشتت فضفاض .

خط الانكماش

انكماش خطي سوف تؤثر بشكل مباشر على نوعية الصب . أكبر انكماش خطي ، أكبر اتجاه الكراك والإجهاد . بعد التبريد ، أكبر تغيير في حجم وشكل الصب .

مختلف سبائك الألومنيوم الصب انكماش مختلفة ، حتى لو كان نفس سبيكة ، صب مختلفة ، انكماش مختلفة ، في نفس المسبوكات ، انكماش مختلفة الطول والعرض والارتفاع . ويتوقف ذلك على الظروف الخاصة .

( 3 ) تشقق حراري

السبب الرئيسي في تشكيل الشقوق الساخنة في الألومنيوم الصب هو أن انكماش الإجهاد هو أكثر من قوة الترابط بين المعادن الحبوب . الشقوق تمتد على طول الحدود الحبوب ، شكل مشرشف مثل سن المنشار ، سطح واسع ، الداخلية الضيقة ، والبعض الآخر يخترق كامل الصب نهاية الوجه .

الفرق بين درجة الحرارة و درجة حرارة التجمد في إطار بلوري كامل يبدأ في تشكيل سبائك الألومنيوم أثناء عملية التجمد ، أكبر انكماش سبائك الألومنيوم ، وزيادة الميل إلى توليد الشقوق الحرارية ، حتى لو كان نفس سبيكة مختلفة الميل إلى توليد الشقوق الحرارية بسبب مقاومة العفن ، هيكل الصب ، صب التكنولوجيا ، وهلم جرا . في عملية الإنتاج ، تراجع صب القالب ، أو تحسين نظام الصب سبائك الألومنيوم تستخدم لتجنب الشقوق . تكسير الساخنة حلقة طريقة تستخدم عادة للكشف عن تكسير الساخنة الألومنيوم الصب .

( 4 ) محكم

ضيق الهواء من سبائك الألومنيوم الصب يشير إلى درجة أن تجويف الألومنيوم الصب لا تسرب تحت ضغط الغاز أو السائل .

ضيق الهواء من سبائك الألومنيوم الصب هو ذات الصلة مع خصائص سبائك . أصغر مجموعة من التصلب ، وانخفاض الميل إلى فضفاض . الهواء ضيق من نفس يلقي سبائك الألومنيوم هو أيضا ذات الصلة إلى عملية الصب ، مثل انخفاض درجة حرارة الصب ، وضع الحديد البارد لتسريع سرعة التبريد ، وطدت تبلور تحت الضغط . تسرب الفراغات يمكن سدها من قبل تسلل طريقة لتحسين الهواء ضيق الصب .

( 5 ) إجهاد الصب

الإجهاد الحراري ، مرحلة التحول والانكماش الإجهاد . أسباب الإجهاد المختلفة تختلف .

الإجهاد الحراري

الإجهاد الحراري الناجم عن تفاوت سمك المقطع العرضي في تقاطع مختلف الأشكال الهندسية و التبريد . تشكيل ضغط الإجهاد في رقيقة الجدار يؤدي إلى الإجهاد المتبقية في الصب .

مرحلة التحول من الإجهاد

مرحلة التحول من الإجهاد هو بسبب مرحلة التحول في عملية التبريد بعد التجمد من بعض سبائك الألومنيوم المصبوب ، مما يؤدي إلى تغيير حجم . هذا هو أساسا بسبب تفاوت سمك الجدار ، مرحلة التحول يحدث في أجزاء مختلفة في أوقات مختلفة .

انكماش الإجهاد

الألومنيوم الصب هو تقلص بسبب إجهاد الشد بسبب عرقلة من قالب الأساسية . هذا التوتر هو مؤقت ، وسبائك الألومنيوم خارج المربع تلقائيا سوف تختفي . ومع ذلك ، في كثير من الأحيان يمكن أن يؤدي إلى تكسير الساخنة ، وخاصة سبائك الألومنيوم المدلى بها في قالب معدني ، من السهل أن تنتج الشقوق الساخنة تحت هذا النوع من الضغط .

الإجهاد المتبقية في سبائك الألومنيوم الصب يقلل من الخواص الميكانيكية و يؤثر على دقة الصب . الإجهاد المتبقية في الألومنيوم الصب يمكن إزالتها عن طريق الصلب . بسبب الموصلية الحرارية جيدة ، لا مرحلة تغيير في عملية التبريد ، الإجهاد المتبقية من الألومنيوم الصب هو عادة صغيرة طالما الصب تصميم هيكل معقول .

الشهيقي

سبائك الألومنيوم من السهل استيعاب الغاز هو السمة الرئيسية الصب سبائك الألومنيوم . تكوين السائل الألومنيوم وسبائك الألومنيوم يتفاعل مع محتوى الماء من تهمة ، والمنتجات العضوية ، قوالب الصب ، وما إلى ذلك الهيدروجين الناتجة عن امتصاص السائل الألومنيوم .

ارتفاع درجة حرارة انصهار سبائك الألومنيوم ، المزيد من امتصاص الهيدروجين . في 700 ℃ ذوبان الهيدروجين في كل 100 جرام من الألومنيوم هو 0.5 ~ 0.9 ، وذوبان الهيدروجين بنسبة 2 ~ 3 مرات عندما ترتفع درجة الحرارة إلى 850 ℃ . . . . . . . عندما تحتوي على شوائب الفلزات القلوية ، ذوبان الهيدروجين في الألومنيوم السائل زيادة كبيرة .

بالإضافة إلى مصهر سبائك الألومنيوم المصبوب في شفط الهواء ، صب في القالب سوف تنتج أيضا شفط الهواء ، المعدن السائل في القالب مع انخفاض درجة الحرارة ، وانخفاض ذوبان الغاز ، والإفراج عن الغاز الزائد ، جزء من الهروب من الغاز المتبقي في المسبوكات على شكل ثقوب الهواء ، وهذا هو المعروف باسم ' ثقب ' . الغاز في بعض الأحيان جنبا إلى جنب مع تقلص تجويف ، وترك الغاز من الألومنيوم المنصهر في تقلص تجويف . إذا كان الضغط المتولد من فقاعة ساخنة كبيرة جدا ، ثم سطح المسام على نحو سلس ، وهناك دائرة من مشرق طبقة حول الحفرة . إذا كان الضغط المتولد من الفقاعات الصغيرة ، ثم السطح الداخلي من الثقوب التجاعيد ، مثل ' الذباب ' القدم ' ، لاحظ بعناية مع خصائص الانكماش .

أعلى محتوى الهيدروجين في سبائك الألومنيوم الصب السائل ، والمزيد من الثقوب في الصب . ثقب في الألومنيوم الصب ليس فقط يقلل من ضيق الهواء ، ومقاومة التآكل ، ولكن أيضا يقلل من الخواص الميكانيكية . من أجل الحصول على سبائك الألومنيوم مع عدم وجود أو عدم وجود المسام ، المفتاح يكمن في ذوبان الشرط . إذا كان الغطاء هو إضافة عامل حماية أثناء الصهر ، كمية من الهواء كمية من سبيكة هو تقلص إلى حد كبير . محتوى الهيدروجين في الألومنيوم المنصهر يمكن السيطرة عليها بشكل فعال من خلال تكرير الألومنيوم المنصهر .

صب الرمل

طريقة الصب باستخدام الرمل والطين وغيرها من المواد المساعدة لجعل قالب يسمى صب الرمل . المواد من الرمال العفن هو يشار إلى صب المواد . قوالب الرمل المستخدمة في المعادن غير الحديدية مصنوعة من الرمل والطين أو غيرها من المواد اللاصقة والمياه .

صب الألومنيوم هو عملية التفاعل بين المعدن و القالب . بعد حقن سبائك الألومنيوم السائل في القالب ، يتم نقل الحرارة إلى القالب ، قالب الرمل يتأثر العمل الحرارية والميكانيكية والكيميائية العمل من المعدن السائل . ولذلك ، من أجل الحصول على جودة عالية الصب ، بالإضافة إلى إتقان عملية الصهر بدقة ، يجب أن يكون التصميم الصحيح ( الأساسية ) نسبة الرمل ، صب صب التكنولوجيا .

صب المعادن

مقدمة موجزة وعملية

معدن قالب الصب ، وتسمى أيضا من الصعب الصب أو الصب الدائم ، هو طريقة الصب سبائك الألومنيوم المنصهر في قالب معدني للحصول على الصب ، سبائك الألومنيوم قالب معدني يستخدم في الغالب المعادن الأساسية ، ولكن أيضا يمكن أن تستخدم الرمل الأساسية أو قذيفة الأساسية ، بالمقارنة مع الضغط الصب ، سبائك الألومنيوم قالب معدني خدمة الحياة طويلة .

2 . مزايا الصب

( 1 ) الجدارة

سرعة التبريد من قالب معدني هو أسرع ، المجهرية من المسبوكات هو أكثر إحكاما ، المعالجة الحرارية يمكن أن تنفذ ، الخواص الميكانيكية هي حوالي 15 ٪ أعلى من الرمال الصب .

قالب معدني الصب ، الصب نوعية مستقرة ، خشونة السطح أفضل من الرمل الصب ، وانخفاض معدل الخردة .

ظروف العمل جيدة ، والإنتاجية العالية ، والعمال من السهل السيطرة عليها .

عيوب

معدن نوع الموصلية الحرارية العالية وضعف القدرة على ملء القالب .

نوع المعدن نفسه لا نفاذية الهواء . يجب اتخاذ التدابير المناسبة من أجل فعالية العادم .

القالب المعدني لا تراجع ، من السهل أن تولد الكراك و تشوه أثناء التجمد .

3 - العيوب الشائعة و الوقاية من صب المعادن

ثقب الدبوس

تدابير الوقاية من الثقوب :

مسبك سبائك الألومنيوم المواد الملوثة ، والمواد الملوثة مع المركبات العضوية والمواد التي تضررت بشدة من الأكسدة ممنوعة .

السيطرة على عملية الصهر ، وتعزيز deaeration والتكرير .

التحكم في سمك الطلاء المعدني ، سميكة جدا من السهل أن تنتج ثقب .

درجة الحرارة العفن لا ينبغي أن تكون عالية جدا ، سميكة الجدار أجزاء من المسبوكات اعتماد تدابير تقشعر لها الأبدان ، مثل إدراج النحاس أو الماء .

عند استخدام الرمل العفن ، ومراقبة الرطوبة بدقة ، واستخدام الأساسية الجافة قدر الإمكان .

الثغور

تدابير الوقاية من إنتاج المياه هي المسؤولة عن سير العمل :

تعديل نظام الناهض غير معقول ، وجعل تدفق السائل على نحو سلس ، وتجنب الغاز التورط .

قالب الأساسية يجب أن تكون قبل التسخين ، والطلاء ، بعد الانتهاء من الخبز يجب أن يكون قبل استخدامها .

ما يكفي من تدابير العادم يجب أن تؤخذ في الاعتبار عند تصميم قوالب النوى .

( 3 ) خبث تأكسدي

تدابير لمنع إدراج الخبث المؤكسدة :

رقابة صارمة على عملية الصهر ، الصهر السريع ، والحد من الأكسدة ، وإزالة الخبث تماما . آل ملغ سبيكة يجب أن يكون ذاب في تغطية وكيل .

الأفران والأدوات يجب أن تكون نظيفة ، لا ينبغي أن يكون أكسيد ، وينبغي أن تكون سخن ، والطلاء ، ينبغي أن تستخدم بعد التجفيف .

تصميم نظام النابضة يجب أن يكون تدفق مستمر ، التخزين المؤقت ، القشط القدرة .

يميل نظام الصب المستخدمة لتحقيق الاستقرار في تدفق السائل دون أكسدة الثانوية . . . . . . .

اختيار طلاء التصاق قوية ، لا تقشير أثناء الصب ، صب الخبث في تشكيل .

( 4 ) تشقق حراري

تدابير لمنع تكسير الساخنة :

ارتفاع درجة الحرارة المحلية ينبغي تجنبها في عملية الصب نظام للحد من التوتر الداخلي .

قالب الأساسية يجب أن تكون درجة الميل أكثر من 2 درجة ، صب الناهض بعد تجمد يمكن سحب الأساسية لفتح القالب ، إذا لزم الأمر ، يمكن استخدام الرمل الأساسية بدلا من المعادن الأساسية .

السيطرة على سمك الطلاء ، وجعل كل جزء من الصب سرعة التبريد متسقة .

اختيار القالب المناسب درجة الحرارة حسب سمك الصب .

صقل هيكل سبيكة ، وتحسين القدرة على تكسير الساخنة .

تحسين هيكل الصب ، والقضاء على تغيير مفاجئ في زاوية حادة وسمك الجدار ، والحد من تكسير الساخنة الاتجاه .

فضفاض

تدابير الوقاية من ترقق :

معقولة الناهض الإعداد ، وضمان ترسيخ قدرة التغذية .

انخفاض درجة حرارة التشغيل من قالب معدني بشكل صحيح .

السيطرة على سمك الطلاء ، والحد من سمك الجدار .

ضبط سرعة التبريد في كل جزء من القالب المعدني ، مما يجعل الجدار السميك من المسبوكات لديها أكبر قدرة التبريد .

انخفاض درجة حرارة صب المعادن بشكل صحيح .