Come fornitore di spicco di fusione di ferro nodulare, sono entusiasta di condividere con te l'intricato processo di produzione che va nella creazione di questi prodotti di alta qualità. La colata di ferro nodulare, nota anche come fusione di ferro duttile, è un processo di produzione ampiamente utilizzato in vari settori grazie alle sue eccellenti proprietà meccaniche e al costo - efficacia.
1. Making pattern
La produzione di fusione nodulare di ferro inizia con la creazione di motivi. Un modello è una replica della parte di casting finale. Può essere realizzato con vari materiali come legno, plastica o metallo. Il legno è una scelta tradizionale in quanto è facile da modellare e relativamente economico per la produzione di piccole dimensioni. Tuttavia, per requisiti di precisione su larga scala e alta - sono preferiti i motivi metallici o plastici.
Il modello è progettato per includere indennità per il restringimento, la lavorazione e la bozza. L'indennità di restringimento è cruciale perché il ferro fuso si contraggerà mentre si raffredda. L'indennità di lavorazione viene aggiunta per garantire che esistano materiale sufficiente per le operazioni di lavorazione post -fusione. Viene fornito l'indennità per facilitare la facile rimozione del motivo dallo stampo. In questa fase, la tecnologia CAD Advanced (Computer - Aided Design) viene spesso utilizzata per creare modelli accurati, che possono quindi essere prodotti utilizzando la lavorazione CNC (controllo numerico del computer) o la stampa 3D.
2. Making
Una volta che il motivo è pronto, il passo successivo è la produzione di muffe. Esistono due tipi principali di stampi utilizzati nella fusione di ferro nodulare: stampi di sabbia verde e stampi di sabbia incollati.
Gli stampi di sabbia verde sono il tipo più comunemente usato. Sono realizzati imballando una miscela di sabbia, argilla e acqua attorno al motivo. L'argilla funge da raccoglitore, tenendo insieme le particelle di sabbia. L'umidità nella sabbia verde aiuta a raggiungere la consistenza desiderata. Dopo che la sabbia è piena attorno al motivo, il motivo viene accuratamente rimosso, lasciando una cavità a forma di casting.
Resina - stampi di sabbia legati, d'altra parte, offrono una precisione dimensionale superiore e finitura superficiale. Sono realizzati mescolando la sabbia con un legante in resina. La resina viene quindi curata, sia per calore che per la reazione chimica, per formare uno stampo duro e forte. Questi stampi sono più adatti per getti di precisione complessi e ad alta precisione.
3. Filting e lega
Il cuore del processo di fusione del ferro nodulare è lo scioglimento e la lega del ferro. Iniziamo con materie prime di alta qualità, tra cui ghisa, ferro di ferro e ferrolloys. Questi materiali vengono caricati in un forno, in genere un forno ad arco elettrico o un forno a induzione.
Nel forno, le materie prime vengono riscaldate a una temperatura di circa 1400-1500 ° C fino a quando si scioglie. Durante il processo di fusione, vengono aggiunti vari elementi di lega per ottenere le proprietà desiderate del ferro nodulare. L'elemento legale in lega nel ferro nodulare è il magnesio. Il magnesio fa sì che la grafite nel ferro si formi a forma sferica o nodulare, che dà al ferro nodulare la sua eccellente duttilità e resistenza. Altri elementi di lega come nichel, rame e molibdeno possono anche essere aggiunti per migliorare proprietà specifiche come la resistenza alla corrosione e la durezza.
Il ferro fuso viene quindi accuratamente analizzato per garantire che soddisfi la composizione chimica richiesta. Questo viene fatto usando spettrometri e altre apparecchiature analitiche. Una volta raggiunta la composizione corretta, il ferro fuso è pronto per il versamento.
4. Versare
Il versamento è un passo critico nel processo di fusione del ferro nodulare. Il ferro fuso viene trasferito dalla fornace a un mestolo, che viene quindi trasportato nello stampo. Il processo di versamento deve essere eseguito con cura per evitare la turbolenza e la formazione di difetti come porosità e inclusioni.
La temperatura del ferro fuso durante il versamento è cruciale. Se la temperatura è troppo alta, può causare eccessivi difetti di ossidazione e restringimento. Se la temperatura è troppo bassa, il ferro può solidificarsi prima di riempire completamente lo stampo. Vengono utilizzate tecniche di versamento speciali, come il fondo - versamento o superiore - versando a seconda delle dimensioni e della forma della fusione.
5. Solidificazione e raffreddamento
Dopo aver versato, il ferro fuso inizia a solidificarsi all'interno dello stampo. Il processo di solidificazione è complesso, che coinvolge la formazione di diverse fasi e microstrutture. La velocità di raffreddamento svolge un ruolo significativo nel determinare le proprietà finali del casting.
Una velocità di raffreddamento controllata è essenziale per garantire che la grafite si formi in noduli e che la fusione abbia proprietà meccaniche uniformi. In alcuni casi, lo stampo può essere isolato o raffreddato utilizzando speciali sistemi di raffreddamento per ottenere la velocità di raffreddamento desiderata. Una volta che la fusione si è consolidata, è consentito raffreddare ulteriormente a temperatura ambiente.
6. Shakeout e pulizia
Una volta che il casting si è raffreddato, viene rimosso dallo stampo in un processo chiamato Shakeout. Questo può essere fatto usando metodi meccanici come tabelle vibranti o con mezzi manuali. Dopo lo shakeout, il casting è ancora coperto di sabbia e altre impurità.
Il processo di pulizia prevede la rimozione della sabbia, della scala e di qualsiasi altro materiale indesiderato dalla superficie della fusione. Questo può essere fatto usando vari metodi, tra cui esplosioni di tiro, sabbiatura e macinazione. L'esplosione di tiri è un metodo comune in cui piccoli colpi di acciaio vengono spinti ad alta velocità sulla superficie della fusione per rimuovere la sabbia e la scala.
7. Trattamento termico
Il trattamento termico viene spesso effettuato per migliorare ulteriormente le proprietà meccaniche della fusione nodulare di ferro. Esistono diversi tipi di processi di trattamento termico, tra cui ricottura, normalizzazione, tempra e tempra.
La ricottura è un processo in cui la fusione viene riscaldata a una temperatura specifica e quindi raffreddata lentamente. Questo aiuta ad alleviare le sollecitazioni interne, migliorare la duttilità e perfezionare la microstruttura. La normalizzazione comporta il riscaldamento della fusione a una temperatura più elevata e quindi il raffreddarla in aria. Questo processo migliora la forza e la durezza del casting.
Il tempra e il temperamento sono usati per ottenere alta resistenza e tenacità. La fusione viene riscaldata ad alta temperatura e quindi raffreddata rapidamente (spenta) in un mezzo liquido come acqua o olio. Dopo la tempra, la fusione viene mitigata riscaldandolo a una temperatura più bassa e tenendolo per un certo periodo di tempo. Ciò riduce la fragilità causata dall'estinzione e migliora le proprietà meccaniche complessive.
8. Macchinatura e finitura
Dopo il trattamento termico, la fusione può richiedere la lavorazione per ottenere le dimensioni finali e la finitura superficiale. Le operazioni di lavorazione come svolta, fresatura, perforazione e macinazione vengono eseguite utilizzando macchine a CNC. Queste macchine offrono elevata precisione e ripetibilità, garantendo che il casting soddisfi le specifiche esatte.
Le operazioni di finitura vengono quindi eseguite per migliorare l'aspetto e la resistenza alla corrosione del casting. Ciò può includere pittura, placcatura o rivestimento del casting. La pittura fornisce uno strato protettivo e migliora il fascino estetico del casting. La placcatura, come la placcatura di zinco o la placcatura di nichel, può migliorare la resistenza alla corrosione del casting.
9. Controllo di qualità
Durante l'intero processo di produzione, vengono implementate rigide misure di controllo della qualità. Usiamo una varietà di metodi di ispezione per garantire che le getti di ferro nodulare soddisfino i più alti standard. Metodi di test non distruttivi come test ad ultrasuoni, test di particelle magnetiche e test radiografici vengono utilizzati per rilevare difetti interni come crepe e porosità.
L'ispezione dimensionale viene effettuata utilizzando strumenti di misurazione di precisione come pinze, micrometri e macchine di misurazione delle coordinate (CMM). Vengono inoltre eseguiti test meccanici, inclusi i test di trazione, i test di durezza e i test di impatto per verificare le proprietà meccaniche delle getti.
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Riferimenti
- Campbell, J. (2003). Getti. Butterworth - Heinemann.
- Kalpakjian, S., & Schmid, SR (2014). Ingegneria e tecnologia di produzione. Pearson.
- Comitato del manuale ASM. (2008). Volume del manuale ASM 15: casting. ASM International.
