Kennisoverzicht van precisiegieten Smelten en gieten Ontgassen

Luchtdoorlatendheid is een belangrijke prestatie-index van precisiegietvormschalen. De luchtdoorlatendheid van de vormschaal heeft een grote invloed op precisiegietstukken. Zo wordt vaak geconstateerd dat het onvoldoende gieten van gietstukken (inclusief onvolledige vorm en afgeronde hoeken), kan worden veroorzaakt door een slechte luchtdoorlatendheid van de vormschaal. Bovendien is de luchtdoorlatendheid van de vormschaal ook een belangrijke factor die de kwaliteit van de wasverwijdering beïnvloedt.

De bron van gas

Gassen die kunnen worden opgelost in metalen, voornamelijk waterstof en zuurstof. Tijdens het smeltproces zijn de belangrijkste gasbronnen:

• Ovengas:tijdens niet-vacuümsmelten is ovengas de belangrijkste bron van gas in metaal. Naast zuurstof en stikstof bevat ovengas ook waterdamp, waterstof, koolmonoxide, kooldioxide, zwaveldioxide en koolwaterstoffen. De samenstelling van ovengas varieert met de gebruikte brandstof en verbrandingsomstandigheden; Zo bevat de reverbeeroven of kroesoven die wordt gestookt door zware olie of gas vaak 5-10% waterdamp en meer waterstof, koolmonoxide, enz.
• Ovenlading:de meeste elektrolytische metaaloppervlakken blijven resterende elektrolyten en de meeste geretourneerde materialen uit de verwerkingswerkplaats bevatten olie, water, emulsie, enz. De meeste vreemde afvalstoffen worden geleverd met bijtende stoffen, roest, enz. Vooral in de open lucht stapelen en natte seizoenen, wordt vocht geadsorbeerd op het oppervlak van de lading. Hierdoor zal het metaal tijdens het smeltproces meer waterstof opnemen.
• Vuurvast materiaal:het vocht in het vuurvaste materiaal kan ook het inademen van metaal bevorderen, vooral wanneer de nieuwe oven in productie gaat.
• Vloeimiddel:Veel vloeimiddelen bevatten vocht, sommige (zoals houtskool, rijstzemelen, enz.) bevatten geadsorbeerd vocht en sommige vloeimiddelen (zoals borax) bevatten kristalwater. Om de bron van gas in het smeltproces te verminderen, moet de flux worden gedroogd of gedehydrateerd.
• Bedieningsgereedschap:onvolledige voorverwarming van bedieningsgereedschap verhoogt ook het gasgehalte van het metaal.

Oplossingsproces en oplosbaarheid van gas

Oplosbaarheid van gas in metaal:wanneer het metaal vast is, is de oplosbaarheid van gas erg klein. Met de temperatuurstijging neemt de oplosbaarheid langzaam toe en de oplosbaarheid neemt sterk toe wanneer deze de smeltpunttemperatuur bereikt. Blijf de temperatuur van het gesmolten metaal verhogen, de gasoplosbaarheid blijft toenemen totdat deze de limiet bereikt. Dan begint het te dalen en wanneer de temperatuur het kookpunt van het metaal bereikt, is de gasoplosbaarheid bijna gelijk aan nul.

Cu+Ni> Cu+Pb> Cu+Ag> Cu+Au> Cu+Sn> Cu+Al

Verschillende legeringselementen hebben verschillende effecten op de oplosbaarheid van het gas in de legering. Sommige elementen zoals nikkel hebben een groter bindingsvermogen met het gas, waardoor de oplosbaarheid van het gas in de legering toeneemt. Andere elementen zoals aluminium en tin kunnen de oplosbaarheid van het gas in de legering verminderen. Voor koperlegeringen zijn de effecten van legeringselementen op de oplosbaarheid van waterstof als volgt:Cu+Ni> Cu+Pb> Cu+Ag> Cu+Au> Cu+Sn> Cu+Al

Ontgassingsmethoden

Gasontgassingsmethode:gebruik inert gas (zoals N2) of actief gas (zoals Cl2). Hoe kleiner de bellen, hoe groter het aantal en hoe gunstiger voor ontgassing. Vanwege de hoge drijfsnelheid van bellen is de tijd die nodig is om door de smelt te gaan echter kort en de bellen kunnen niet gelijkmatig in de hele smelt worden verdeeld, dus het is niet gemakkelijk om volledig te ontgassen met deze methode. Met de afname van het waterstofgehalte in de smelt neemt de ontgassingscapaciteit aanzienlijk af.

Flux-ontgassingsmethode:flux-ontgassing is het gebruik van thermische ontleding van gesmolten zout of vervangingsreactie met het metaal om vluchtige bellen te genereren die onoplosbaar zijn in de smelt om waterstof te verwijderen. Kryolietflux wordt bijvoorbeeld vaak gebruikt voor het ontgassen van aluminiumbrons; fluoriet, borax, calciumcarbonaat en andere vloeimiddelen worden vaak gebruikt voor het ontgassen van kopernikkel en nikkellegeringen. Om de ontgassing te verbeteren, kan droge stikstof worden gebruikt om de poedervormige flux in het smeltbad te blazen, de flux kan de slak verwijderen tijdens het ontgassen.

Andere ontgassingsmethoden:condensatie-ontgassing, oscillatie-ontgassing, DC elektrolytische ontgassing.