Хемискиот состав на керамичкиот песок е главно Al2O3 и SiO2, а минералната фаза на керамичкиот песок е главно фаза на корунд и мулит фаза, како и мала количина на аморфна фаза. Огноотпорноста на керамичкиот песок е генерално поголема од 1800°C и е алуминиумско-силициумски огноотпорен материјал со висока цврстина.
Карактеристики на керамичкиот песок
● Висока огноотпорност;
● Мал коефициент на термичка експанзија;
● Висока топлинска спроводливост;
● Приближна сферична форма, мал аголен фактор, добра флуидност и компактна способност;
● Мазна површина, без пукнатини, без испакнатини;
● Неутрален материјал, погоден за разни лиење метални материјали;
● Честичките имаат висока јачина и не се кршат лесно;
● Опсегот на големината на честичките е широк, а мешањето може да се прилагоди според барањата на процесот.
Примена на керамички песок во моторни одлеаноци
1. Користете керамички песок за да ги решите жилите, лепењето на песокот, скршеното јадро и деформацијата на песочното јадро на главата на цилиндерот од леано железо
● Блокот на цилиндерот и главата на цилиндерот се најважните одлеаноци на моторот
● Обликот на внатрешната празнина е сложен, а барањата за прецизност на димензиите и чистота на внатрешната празнина се високи
● Голема серија
Со цел да се обезбеди ефикасност на производството и квалитет на производот,
● Општо земено се користи производствена линија за склопување зелен песок (главно Хидростатичка линија за стилизирање).
● Песочните јадра обично користат процес со ладна кутија и песок обложен со смола (јадро на школка), а некои песочни јадра користат процес на топла кутија.
● Поради сложената форма на песочното јадро на блокот на цилиндерот и леењето на главата, некои песочни јадра имаат мала површина на пресек, најтенкиот дел од некои блокови на цилиндрите и јадрата на водната обвивка на главата на цилиндерот е само 3-3,5 мм, и излезот од песок е тесен, песочното јадро по леењето долго време опкружено со високотемпературно стопено железо, тешко е да се чисти песок и потребна е посебна опрема за чистење итн. производство, што предизвика проблеми со лепење на вените и песокот во одливот на водната обвивка на блокот на цилиндерот и главата на цилиндерот. Деформацијата на јадрото и проблемите со скршеното јадро се многу чести и тешко се решаваат.
Со цел да се решат ваквите проблеми, почнувајќи од околу 2010 година, некои познати домашни компании за лиење мотори, како што се FAW, Weichai, Shangchai, Shanxi Xinke итн., почнаа да ја истражуваат и тестираат примената на керамичкиот песок за производство на блокови на цилиндри, јакни за вода со глава на цилиндар и премини за масло. Еднаквите песочни јадра ефикасно ги елиминираат или намалуваат дефектите како што се синтерување во внатрешната празнина, лепење на песок, деформација на јадрото од песок и скршени јадра.
Следниве слики се направени од керамички песок со процес на ладна кутија.
Оттогаш, песокот за чистење со мешан керамички песок постепено се промовира во процесите на ладна кутија и топла кутија и се применува на јадрата на водната обвивка на главата на цилиндерот. Во стабилно производство е повеќе од 6 години. Тековната употреба на песочното јадро со ладна кутија е: според обликот и големината на песочното јадро, количината на додаден керамички песок е 30%-50%, вкупната количина на додадена смола е 1,2%-1,8%, а цврстина на истегнување е 2,2-2,7 MPa. (Податоци за тестирање на лабораториски примероци)
Резиме
Деловите од цилиндарскиот блок и леано железо содржат многу тесни внатрешни структури на шуплина, а температурата на истурање е генерално помеѓу 1440-1500°C. Тенкиот ѕид од јадрото на песок лесно се синтерува под дејство на високотемпературно стопено железо, како што е стопеното железо што се инфилтрира во јадрото на песокот, или произведува интерфејсна реакција за да формира леплив песок. Огноотпорноста на керамичкиот песок е поголема од 1800°C, во меѓувреме, вистинската густина на керамичкиот песок е релативно висока, кинетичката енергија на честичките од песок со ист дијаметар и брзина е 1,28 пати поголема од честичките од силициум песок при пукање на песок, што може зголемување на густината на песочните јадра.
Овие предности се причините зошто употребата на керамички песок може да го реши проблемот со лепењето на песокот во внатрешната празнина на одлеаноците со глава на цилиндерот.
Водената обвивка, деловите за довод и издувни гасови на блокот на цилиндерот и главата на цилиндерот често имаат дефекти на вените. Голем број истражувања и практики на леење покажаа дека основната причина за дефектите на вените на површината на лиење е променливата фаза на експанзијата на силика песок, што предизвикува термички стрес што доведува до пукнатини на површината на песочното јадро, што предизвикува стопено железо. да навлезат во пукнатините, тенденцијата на вените е поголема особено во процесот на ладна кутија. Всушност, стапката на термичка експанзија на силициум песок е висока до 1,5%, додека стапката на термичка експанзија на керамичкиот песок е само 0,13% (загреана на 1000°C 10 минути). Можноста за пукање е многу мала каде на површината на песочното јадро поради термички експанзионо напрегање. Употребата на керамички песок во песочното јадро на блокот на цилиндерот и главата на цилиндерот во моментов е едноставно и ефикасно решение за проблемот со вените.
Комплицираните, тенкоѕидните, долги и тесни песочни јадра со водена обвивка со глава на цилиндри и песочните јадра на каналот за масло со цилиндри бараат висока јачина (вклучувајќи јачина на висока температура) и цврстина, а во исто време треба да го контролираат производството на гас на јадрото песок. Традиционално, најчесто се користи процесот на обложен песок. Употребата на керамички песок ја намалува количината на смола и постигнува ефект на висока јачина и ниско производство на гас. Поради континуираното подобрување на перформансите на смолата и суровиот песок, процесот на ладна кутија сè повеќе заменува дел од процесот на обложен песок во последниве години, со што значително ја подобрува ефикасноста на производството и ја подобрува производната средина.
2. Примена на керамички песок за решавање на проблемот со деформација на песочното јадро на издувната цевка
Издувните колектори работат под наизменични услови на висока температура долго време, а отпорноста на оксидација на материјалите при високи температури директно влијае на работниот век на издувните колектори. Во последниве години, земјата континуирано ги подобруваше стандардите за емисија на издувни гасови од автомобилот, а примената на каталитичката технологија и технологијата за турбо полнење значително ја зголеми работната температура на издувниот колектор, достигнувајќи над 750 °C. Со дополнително подобрување на перформансите на моторот, ќе се зголеми и работната температура на издувниот колектор. Во моментов, генерално се користи лиен челик отпорен на топлина, како што е ZG 40Cr22Ni10Si2 (JB/T 13044) итн., со температура отпорна на топлина од 950°C-1100°C.
Внатрешната празнина на издувниот колектор генерално се бара да биде ослободена од пукнатини, ладни затворачи, шуплини за собирање, подмножества на згура итн. кои влијаат на перформансите, а грубоста на внатрешната празнина не треба да биде поголема од Ra25. Во исто време, постојат строги и јасни прописи за отстапување на дебелината на ѕидот на цевката. Долго време, проблемот со нерамна дебелина на ѕидот и прекумерното отстапување на ѕидот на цевката на издувниот колектор мачеше многу леарници на издувниот колектор.
Една леарница прво користела песочни јадра обложени со силициум песок за да произведе челични издувни колектори отпорни на топлина. Поради високата температура на истурање (1470-1550°C), песочните јадра лесно се деформираа, што резултираше со нетолерантни феномени во дебелината на ѕидот на цевката. Иако силика песокот е обработен со висока температурна фазна промена, поради влијанието на различни фактори, тој сè уште не може да ја надмине деформацијата на песочното јадро на висока температура, што резултира со широк опсег на флуктуации во дебелината на ѕидот на цевката. , а во потешки случаи ќе се отфрли. Со цел да се подобри јачината на песочното јадро и да се контролира производството на гас на песочното јадро, беше одлучено да се користи песок обложен со керамички песок. Кога количината на додадена смола беше 36% помала од онаа на песокот обложен со силициум песок, неговата цврстина на собна температура на свиткување и термичка цврстина на свиткување се зголемија за 51%, 67%, а количината на производство на гас е намалена за 20%, што ги исполнува барања за процесот на висока јачина и ниско производство на гас.
Фабриката користи песочни јадра обложени со силициум песок и песочни јадра обложени со керамички песок за симултано леење, по чистењето на одлеаноците вршат анатомски прегледи.
Ако јадрото е направено од песок обложен со силициум песок, одлеаноците имаат нерамна дебелина на ѕидот и тенок ѕид, а дебелината на ѕидот е 3,0-6,2 mm; кога јадрото е направено од песок обложен со керамички песок, дебелината на ѕидот на леењето е униформа, а дебелината на ѕидот е 4,4-4,6 mm. како следнава слика
Песок обложен со силика песок
Песок обложен со керамички песок
Песок обложен со керамички песок се користи за правење јадра, што го елиминира кршењето на песочното јадро, ја намалува деформацијата на песочното јадро, значително ја подобрува димензионалната точност на каналот за проток на внатрешната празнина на издувниот колектор и го намалува лепењето на песокот во внатрешната празнина, подобрувајќи го квалитетот на одливки и готови производи стапка и постигнаа значителни економски придобивки.
3. Примена на керамички песок во куќиштето на турбополначот
Работната температура на крајот на турбината на обвивката на турбополначот генерално надминува 600°C, а некои достигнуваат дури и до 950-1050°C. Материјалот на школка треба да биде отпорен на високи температури и да има добри перформанси на леење. Структурата на обвивката е покомпактна, дебелината на ѕидот е тенка и униформа, а внатрешната празнина е чиста, итн. , е исклучително напорна. Во моментов, куќиштето на турбополначот е генерално направено од леење од челик отпорно на топлина (како што се 1,4837 и 1,4849 од германскиот стандард DIN EN 10295), а се користи и еластично железо отпорно на топлина (како германскиот стандард GGG SiMo, американскиот стандардно аустенитно нодуларно железо со висока содржина на никел D5S, итн.).
Куќиште за турбополнач на моторот 1,8 T, материјал: 1,4837, имено GX40CrNiSi 25-12, главен хемиски состав (%): C: 0,3-0,5, Si: 1-2,5, Cr: 24-27, Mo: Макс 0,5, Ni: 11 -14, температура на истурање 1560 ℃. Легурата има висока точка на топење, голема стапка на собирање, силна тенденција на топло пукање и висока тешкотија на леење. Металографската структура на лиењето има строги барања за резидуални карбиди и неметални подмножества, а има и специфични прописи за дефекти на лиење. Со цел да се обезбеди квалитет и производствена ефикасност на одлеаноците, процесот на калапи усвојува леење на јадра со јадра од песочна обвивка обложени со филм (и некои јадра за ладна кутија и топла кутија). Првично, се користеше песок за чистење AFS50, а потоа се користеше печен силика песок, но проблемите како што се лепење на песок, бруси, топлински пукнатини и пори во внатрешната празнина се појавија во различен степен.
Врз основа на истражување и тестирање, фабриката одлучи да користи керамички песок. Првично купен готов обложен песок (100% керамички песок), а потоа набавена опрема за регенерација и обложување и континуирано оптимизиран процесот во текот на производниот процес, користете керамички песок и песок за чистење за мешање на суров песок. Во моментов, обложениот песок е грубо имплементиран според следната табела:
| Процес на песок обложен со керамички песок за куќиште на турбополнач | ||||
| Големина на песок | Стапка на керамички песок % | Додаток на смола % | Јачина на свиткување MPa | Излез на гас ml/g |
| AFS50 | 30-50 | 1,6-1,9 | 6,5-8 | ≤12 |
Во изминатите неколку години, производниот процес на оваа фабрика се одвива стабилно, квалитетот на одлеаноците е добар, а економските и еколошките придобивки се забележителни. Резимето е како што следува:
а. Со користење на керамички песок, или користење на мешавина од керамички песок и силика песок за да се направат јадра, се елиминираат дефектите како што се лепење на песок, синтерување, венење и термичко пукање на одлеаноците и се остварува стабилно и ефикасно производство;
б. Лиење на јадрото, висока производна ефикасност, низок сооднос песок-железо (обично не повеќе од 2:1), помала потрошувачка на суров песок и пониски трошоци;
в. Истурањето на јадрото е погодно за целокупното рециклирање и регенерација на отпадниот песок, а термичката рекултивација се прифаќа подеднакво за регенерација. Изведбата на регенериран песок достигна ниво на нов песок за чистење песок, со што се постигна ефект на намалување на набавната цена на суров песок и намалување на испуштањето на цврстиот отпад;
г. Неопходно е често да се проверува содржината на керамички песок во регенериран песок за да се одреди количината на додаден нов керамички песок;
д. Керамичкиот песок има тркалезна форма, добра флуидност и голема специфичност. Кога се меша со силика песок, лесно е да се предизвика сегрегација. Доколку е потребно, процесот на пукање со песок треба да се прилагоди;
ѓ. Кога го покривате филмот, обидете се да користите висококвалитетна фенолна смола и внимателно користете разни адитиви.
4. Примена на керамички песок во главата на цилиндерот од алуминиумска легура на моторот
Со цел да се подобри моќта на автомобилите, да се намали потрошувачката на гориво, да се намали загадувањето на издувните гасови и да се заштити животната средина, лесните автомобили се развојниот тренд на автомобилската индустрија. Во моментов, одлеаноците за автомобилски мотори (вклучувајќи ги и дизел моторите), како што се блоковите на цилиндрите и главите на цилиндрите, генерално се лиени со алуминиумски легури, а процесот на лиење на блокови од цилиндри и глави на цилиндрите, кога се користат песочни јадра, гравитационо лиење на метални мувла и низок притисок кастинг (LPDC) се најрепрезентативни.
Песочното јадро, обложениот песок и процесот на ладна кутија на блоковите на цилиндрите од алуминиумска легура и одлеаноците се почести, погодни за производствени карактеристики со висока прецизност и големи размери. Начинот на користење на керамички песок е сличен на производството на цилиндерска глава од леано железо. Поради ниската температура на истурање и малата специфична тежина на алуминиумската легура, обично се користи јадро песок со ниска цврстина, како што е песочно јадро со ладна кутија во фабрика, количината на додадена смола е 0,5-0,6%, а цврстината на истегнување е 0,8-1,2 MPa. Потребен е јадро песок Има добра способност за склопување. Употребата на керамички песок ја намалува количината на додадена смола и во голема мера го подобрува колапсот на песочното јадро.
Во последниве години, со цел да се подобри производствената средина и да се подобри квалитетот на одлеаноците, има се повеќе истражувања и апликации на неоргански врзива (вклучувајќи модифицирано водено стакло, фосфатни врзива итн.). Сликата подолу е местото за лиење на фабрика која користи керамички песок со неоргански врзивно средство со јадрото на главата на цилиндерот од алуминиумска легура.
Фабриката користи неорганско врзивно средство од керамички песок за да го направи јадрото, а количината на додадена врзивно средство е 1,8-2,2%. Поради добрата флуидност на керамичкиот песок, песочното јадро е густо, површината е целосна и мазна, а во исто време, количината на производство на гас е мала, во голема мера го подобрува приносот на одлеаноците, ја подобрува склопливоста на јадрениот песок. , ја подобрува производната средина и станува модел на зелено производство.
Примената на керамичкиот песок во индустријата за леење мотори ја подобри производната ефикасност, ја подобри работната средина, ги реши дефектите на леењето и постигна значителни економски придобивки и добри еколошки придобивки.
Индустријата за леење на мотори треба да продолжи да ја зголемува регенерацијата на основниот песок, дополнително да ја подобрува ефикасноста на употребата на керамичкиот песок и да ги намали емисиите на цврст отпад.
Од гледна точка на ефектот на употреба и опсегот на употреба, керамичкиот песок моментално е специјален песок за леење со најдобри сеопфатни перформанси и најголема потрошувачка во индустријата за лиење мотори.
Време на објавување: Мар-27-2023
