Влияние гранулометрического состава хромитового песка для литья на качество отливок.

1. Крупнозернистая структура (AFS25-30 AFS30-35)

Преимущества

1. Большие пустоты между песчинками обеспечивают превосходную газопроницаемость , эффективно предотвращая образование газовых пор и дефектов при литье толстостенных стальных отливок, использовании песчаных форм на основе силиката натрия и крупных отливок из пенопласта.
2. Высокая теплоемкость и способность к охлаждению ускоряют затвердевание толстостенных отливок, уменьшая усадочную пористость и склонность к образованию горячих трещин.
3. Небольшая удельная площадь поверхности требует меньшего количества связующего вещества при той же дозировке песка, что снижает производственные затраты.

Негативное влияние на качество литья

1. Широкие межзеренные зазоры позволяют расплавленной стали легко проникать внутрь, что приводит к образованию шероховатых поверхностей отливок, точечной коррозии и механическим дефектам проникновения металла .
2. Чёткие контуры зерен оставляют заметные текстуры на отливках, увеличивая последующую нагрузку при шлифовке.
3. Пористая поверхность формы способствует проникновению высокотемпературного шлака, вызывая локальное химическое проникновение металла.
4. При использовании в песчаных формах с покрытием и для точного литья мелких деталей крупнозернистый песок образует много облоя и приводит к низкой точности размеров.

Применимые сценарии

2. Средний размер зерна (AFS40-45, основной универсальный сорт)

Преимущества

1. Сбалансированная газопроницаемость и качество поверхности; предотвращает как закупорку газом, так и проникновение расплавленной стали.
2. Плотная укладка зерен образует однородные высокотемпературные спеченные слои, обеспечивающие стабильную устойчивость к проникновению металла и дефектам в виде прожилок.
3. Совместимость с самотвердеющими песчаными формами на основе смолы, оболочковыми формами, литьем по выплавляемым моделям, производством из углеродистой и нержавеющей стали, обеспечивающая стабильную точность размеров отливок.
4. Умеренная толщина спеченного слоя облегчает удаление излишков материала без чрезмерного спекания, которое затрудняет очистку.

Недостатки

Применимые сценарии

3. Мелкозернистая структура (AFS45-50, AFS45-55, AFS50-55)

Преимущества

1. Мелкие песчинки плотно укладываются друг на друга с минимальным количеством пустот, обеспечивая превосходное качество поверхности отливки практически без проникновения расплавленной стали или образования точечных дефектов.
2. Значительно сокращает объем шлифовки и полировки при использовании в качестве облицовочного песка, идеально подходит для нержавеющей стали и прецизионных отливок со строгими требованиями к внешнему виду.
3. Плотная структура формы препятствует проникновению высокотемпературного шлака, эффективно предотвращая химическое проникновение металла при изготовлении тонкостенных прецизионных отливок.

Негативное влияние на качество литья

1. Незначительное количество межзеренных пустот приводит к плохой газопроницаемости , легко вызывая образование подповерхностных газовых раковин, газовый обжиг и точечные дефекты в толстостенных отливках.
2. Большая удельная площадь поверхности требует большего количества смолы или силиката натрия в качестве связующего, что увеличивает выделение газа и еще больше усугубляет риск образования пор.
3. Тонкий спеченный слой, образованный мелким песком, может локально отслаиваться в местах перегрева массивных деталей, что приводит к проникновению металла.
4. Низкая эффективность встряхивания приводит к трудностям в очистке тонких внутренних песчаных кернов.

Применимые сценарии

4. Хромитовый порошок (200/325 меш и мельче, только для покрытия, не для формования).

1. Мелкодисперсный порошок заполняет зазоры между песчинками, образуя плотные пленочные покрытия, изолирующие расплавленную сталь от формовочного песка и улучшающие качество поверхности отливки.
2. При смешивании с облицовочным песком мелкий порошок будет сильно препятствовать газопроницаемости и вызывать массовое отводное давление из-за образования пор.

Типичные дефекты литья, вызванные неправильным выбором размера зерна.

1. Крупнозернистый песок для точного литья небольших размеров: шероховатая поверхность, механическое проникновение металла, сильный облой, несоответствие размеров требованиям.
2. Мелкий песок для толстостенных стальных отливок: подповерхностные газовые поры, дефекты, возникающие при обжиге в газовой среде и в виде микропор.
3. Неоправданно широкий диапазон размеров зерен (например, смесь песка 10–140 меш): нестабильная газопроницаемость, одновременное возникновение локальных проникновений металла и газовых воронок.
4. Избыточное содержание мелкодисперсного порошка: повышенное выделение газа, резкое снижение газопроницаемости и затрудненное вытряхивание.

Сводка по выбору оценок

1. Для толстостенных отливок и изделий с высокой газопроницаемостью требуется: крупнозернистый песок 20–40 меш / 20–70 меш.
2. Среднезернистые отливки из углеродистой и нержавеющей стали с сбалансированными требованиями к качеству: 40–70 меш (предпочтительный сорт).
3. Тонкостенные прецизионные отливки с высокими требованиями к чистоте поверхности: мелкозернистый песок 50–100 меш / 70–140 меш.
4. Производство облицовочного покрытия: хромитовый порошок 200–400 меш.