주철 라이저 넥의 중요성과 디자인

1. 주철 라이저 목의 설계 지점은 다음과 같습니다.

크기 결정 직경 : 라이저 목의 직경은 일반적으로 캐스팅의 핫스팟 원의 직경의 0.3-0.8 배입니다. 주조의 핫스팟 원의 직경은 크고, 값은 0.3으로 바이어스된다; 핫스팟 원의 직경은 작고 값은 0.8로 바이어스됩니다. 길이 : 보통 20-50mm 사이. 작은 주철 부품의 경우 라이저 목의 길이는 하한으로 간주 될 수 있습니다. 큰 주철 부품은 상한이 적용됩니다. 모양 설계를위한 일반적인 모양에는 원통형, 사다리꼴 등이 포함됩니다. 원통형 라이저 목은 처리하기 쉽고 대부분의 상황에 적합합니다. 사다리꼴 라이저 목은 수축을 보상하는 데 유리하며 수축 보상에 대한 높은 요구 사항을 가진 주물에 널리 사용됩니다.

라이저 넥의 위치 선택은 캐스팅의 뜨거운 접합부에서 설정되어야하므로 라이저의 금속 액체가 뜨거운 접합부에 우선적으로 흐르고 순차적 응고를 달성하며 수축을 효과적으로 보충 할 수 있습니다. 라이저 넥의 응고 수축으로 인한 스트레스를 방지하기 위해 주조의 응력 집중 영역에 설정을 피하십시오. 이는 주조의 변형 및 균열 경향을 악화시킬 수 있습니다. 수량은 주조의 크기, 구조의 복잡성 및 핫스팟 분포에 기초하여 결정됩니다. 작고 간단한 주물은 하나의 라이저 목만 필요할 수 있으며 크고 복잡한 주물은 각 뜨거운 관절에서 충분한 수축을 보장하기 위해 여러 라이저 넥이 필요할 수 있습니다. 라이저와 주조 사이의 연결은 원활한 전환을 가져야하며, 오른쪽 또는 날카로운 모서리를 피하기 위해 용융 금속의 흐름에 대한 저항을 줄입니다. 라이저 넥과 캐스팅 사이의 연결은 캐스팅 과정에서 용융 금속의 영향으로 인해 파손을 방지하기 위해서는 확실해야합니다. 동시에, 주조에 과도한 열 영향을받는 구역의 형성을 피하기 위해 연결의 모양과 크기가 합리적으로 설계되어야하며, 이로 인해 주조에 결함이 발생할 수 있습니다.

2. 주철 라이저 넥의 설계 케이스 분석

대부분의 합금은 냉각 공정 동안 액체에서 온도에서 고체까지 일관되고 예측 가능한 거동을 나타냅니다. 수축의 두 단계가 있습니다. 첫째, 합금 주조 온도가 액체 라인으로 냉각 될 때, 이는 일반적으로 액체 수축 또는 과열 수축으로 지칭된다. 둘째, 합금이 액체에서 고체로 냉각되면 일반적으로 응고 수축이라고합니다. 한편, 흑연 주철 부품 (회색 주철, 연성 철 및 가단성 주철 포함)은 냉각 및 응고 중에 비정상적인 현상이 동반되며, 여기서 금속이 팽창하기 시작합니다. 이 팽창은 일반적으로 냉각수 및 오스테 나이트 응고와 관련된 수축을 극복하고 초과하는 저밀도 흑연상의 강수량에 기인합니다. 지금까지 주철을위한 라이저 및 게이팅 시스템 설계의 가장 중요한 측면은 전체 응고 과정에서 양성 액체 압력을 유지해야합니다. 처음에 대기압은 라이저의 액체에 작용하도록 허용해야하며,이를 위해서는 라이저가 (압축)해야합니다. 확장이 시작되면, 신중하게 설계된 라이저 시스템은 확장 압력을 제어하고 나머지 압화 공정 동안 주조의 자동 수축을 보장합니다. 이것은 강철, 알루미늄, 구리 등과 대조적으로 팽창을 포함하지 않으므로 고형화 동안 캐스팅에 용융 금속을 첨가해야합니다.

3. 제어 압력

라이저 넥은 일반적으로 액체의 잔류 압력의 크기를 결정하기 때문에 라이저 시스템 설계에서 가장 중요한 구성 요소 일 수 있습니다. 라이저 목의 접촉 표면은 용융 금속을 라이저에서 오랜 시간 동안 캐스팅으로 옮길 수있을 정도로 커야합니다. 필요한 경우, 금형 공동의 과도한 압력을 방출해야하지만, 응고 종료시 액체의 양압을 유지하고 캐스팅에서 라이저의 제거를 용이하게하는 것이 적절해야한다. 라이저 넥은 압력 용기의 "안전 밸브"로 간주 될 수 있으며, 그 설계는 캐스팅 내부의 압력이 관리 가능한 수준으로 유지되도록해야합니다. 팽창없이 팽창 압력을 견딜 수있는 성형 재료, 또는 더 구체적으로는 일반적으로 제어성의 정도를 결정합니다. 점토 모래 금형을 사용할 때와 같이 금형 재료가 약한 경우, 곰팡이 팽창을 피하기 위해 약간의 팽창 압력을 방출하도록 라이저 넥을 설계해야합니다. 이것은 비교적 늦은 단계에서 굳어 지도록 라이저 넥을 설계하여 라이저 넥을 통해 라이저에게 약간의 압력을 방출함으로써 달성됩니다. 더 강력하고 단단한 모델 결합 재료 (예 : 수지 시스템)를 사용함으로써 라이저 넥은 더 작도록 설계 될 수 있으며, 이는 확장 단계에서 조기에 굳어지고 더 높은 잔류 액체 압력을 유지할 수 있습니다. 그러나 너무 작은 라이저 목이 주조 내에서 과도한 잔류 압력을 유발하여 곰팡이 팽창과 관련된 다공성을 초래할 수 있습니다. 과도하게 큰 라이저 넥은 일반적으로 응고가 완료되기 전에 액체의 양압 손실로 이어져 고정화와 관련된 금속 액체로부터의 수축 및 가스 배출을 초래한다. 설계 규칙에서 라이저 넥의 크기는 일반적으로 주조의 기하학적 계수 (MC)를 기반으로합니다. 점토 모래에서 생산 된 주철의 전형적인 값은 0.6 (MC)과 0.9 (MC) 사이입니다. 정확한 값은 모래 곰팡이 재료의 경도, 철의 화학적 조성 및 접종 정도 및 주조의 냉각 속도에 따라 다릅니다. 라이저가 주조에 가까워지면 주조와 라이저 넥 사이의 모래에 가열 효과는 동등한 열 계수를 유지하면서 접촉의 기하학적 계수를 감소시킵니다. 목이 더 작은 접촉 단면 크기와 같을 정도로 짧은 경우, 기하학적 계수는 0.6 배, 즉 더 긴 목의 계수 (Mn (짧은) = 0.6mn (긴))을 안전하게 감소시킬 수 있습니다. 이는 접촉 영역에서 약 65%의 감소를 나타냅니다.

결론

흑연 주철의 성공적인 수축은 응고 과정에서 액체 철의 양압을 유지하고 제어하는 것을 포함한다. 라이저와 쏟아지는 시스템을 올바르게 설계하고 야금 및 쏟아지는 시간을 잘 제어하는 것은 수축없이 흑연 주철 부품의 생산에 중요합니다.