Beberapa Tips untuk memastikan coran sentrifugal kualitas yang konsisten
dari cetakan berpendingin udara pendek
Perkenalan:
Untuk pembuatan insert groove Ni-Resist, sistem yang ideal adalah memiliki mesin pengecoran sentrifugal tipe carousel dengan die selama mungkin, dan dilengkapi dengan kontrol otomatis rpm, suhu, dan waktu siklus. Pabrikan terkenal dengan volume besar umumnya menggunakan cetakan 2-meter. Pendinginan air berjangka waktu diadopsi untuk memastikan suhu die yang seragam dari ujung ke ujung.
Dalam memproduksi coran penangkaran atau pindah ke pemasok berbiaya rendah, mesin pengecoran sentrifugal yang umumnya digunakan memiliki cetakan pendek dengan panjang 300mm tanpa pendingin air. Kontrol pada struktur mikro menjadi lebih sulit, terutama di ujung belakang pot karena pemadatan yang lebih cepat. Bagian depan panci tetap panas lebih lama, lebih dekat ke logam panas yang dituangkan di ujung ini.
Untuk memastikan kualitas tinggi dan konsistensi struktur mikro insert yang dihasilkan dari pot tersebut, dari satu ujung ke ujung lainnya, beberapa prinsip sederhana perlu diikuti secara ketat dalam proses produksi.
Persiapan Leleh:
Bahan baku masukan:
Persentase Nikel yang tinggi dalam bahan ini membutuhkan tungku peleburan dan pencampuran yang efisien dengan kapasitas yang memadai. Yang paling cocok untuk tujuan ini adalah tungku Induksi frekuensi Induk dengan kapasitas minimum 500-Kg dan sebaiknya 1000-kapasitas Kg.
Bahan baku input harus memiliki kemurnian yang wajar. Unsur-unsur pembentuk karbida seperti Mo, Va, Ti dan W harus dijaga agar tetap pada jejaknya. Perhatian: Banyak pig iron komersial mengandung Mo dan Ti yang tinggi. Diinginkan bahwa dalam penyisipan akhir elemen-elemen ini harus dikontrol dalam batas-batas berikut:
Mo > 0.05 persen
Ti > 0,04 persen
W > 0.02 persen
Va > 0.02 persen
Scrap baja adalah sumber elemen gelandangan yang dapat menyebabkan masalah tak terduga pada material Ni-resist. Kepingan baja harus dibatasi maksimum 10 persen dari muatan sejauh mungkin dan dari sumber dan komposisi yang diketahui.
Keripik dan bor juga harus dijaga serendah mungkin, jika tidak dapat dihindari sama sekali. Dianjurkan untuk membatasinya hingga maksimal 60 persen dan harus kering dan bersih.Mencampur keripik secara merata dalam lelehan itu sulit. Hilangnya unsur-unsur tertentu dari chip tinggi dan ada risiko udara dan hidrogen terperangkap di dalam chip, yang keduanya menghasilkan grafit yang buruk dan karbida kasar/berkelompok.
Belerang dalam lelehan diperlukan dalam kisaran sempit. Itu harus dijaga sekitar 0.06 persen untuk mendapatkan kekerasan yang diinginkan. Belerang yang lebih tinggi menyebabkan masalah pada struktur mikro.
Setara Karbon:
Carbon Equivalent ( CE ) dikenal sebagai parameter kritis untuk besi tuang. Faktor ini memainkan peran penting dalam jenis struktur mikro yang dikembangkan dalam pengecoran. Ini terkait erat dengan laju pemadatan, yang pada gilirannya dipengaruhi oleh penampang coran dan suhu.
Konvensi umumnya adalah menghitung nilai CE sesuai dengan rasio Volume/Permukaan (V/S) dari pengecoran. Untuk pengecoran 3-dimensional, yang memiliki penampang melintang yang berbeda-beda, ini sangat sulit. Pot sentrifugal, meskipun 3-berdimensi, namun memiliki bagian simetris sepanjang panjangnya dan karenanya V/S dapat dihitung untuk ini seperti yang ditunjukkan dalam rumus berikut:
Rasio Volume / Luas Permukaan V/S
V/S = ( D2 - d2 ) H / 4 ( DH ditambah dH ditambah ( D2 - d2 ) / 2 )
Dimana, D=Diameter Luar ( OD ) dari Pot Cor Sentrifugal
d=Diameter Dalam ( ID ) dari Pot Cor Sentrifugal
H=Ketinggian Panci Cor Sentrifugal
Faktor yang lebih baik untuk pot tuang sentrifugal adalah Derajat Kejenuhan, yang diberikan oleh rumus:
Derajat Kejenuhan Sc :
;
di mana, C, Si dan Ni adalah nilai aktual dalam persen berat
Untuk aplikasi kami nilai yang diinginkan dari Sc = 0,80 - 0,95
Memasang meteran CE di tungku akan memungkinkan kontrol yang lebih ketat dan lebih cepat atas kandungan Karbon dan Silikon dalam logam sebelum menuang pot.
Kisaran C, Si & Mn yang direkomendasikan setelah inokulasi:
Karbon: 2,70 – 2,80 persen
Silikon: 2,10 – 2,20 persen
Mangan: 1,20 – 1,30 persen
Meleleh:
Penting untuk menstratifikasi pemuatan muatan ke dalam tungku untuk pencampuran optimal sejumlah besar Nikel dan tembaga dalam material Ni-Resist. Urutan pengisian bahan input yang diinginkan adalah pertama-tama mengubah 50 persen Pig iron plus Scrap, dan ketika baru meleleh tambahkan Nikel, Tembaga, paduan Ferro, karbon, dan terakhir top up dengan keseimbangan 50 persen Pig Iron.
Karbon harus dipertahankan pada awal bak pada 2.75 - 2.80 persen , Ni pada 14.5 -15 persen , Silikon pada 1,8 – 1,9 persen , Kromium pada 1,15 –1,2 persen , Mn pada 1,2 – 1,25 persen
Peran Silikon Karbida:
Untuk memastikan situs nukleasi yang memadai dalam lelehan, SiC memainkan peran penting. Oleh karena itu SiC harus menjadi bagian dari perhitungan make-up muatan awal. Dan penambahan SiC lebih lanjut diperlukan sesaat sebelum memanaskan lelehan, setelah bahan kimia diperiksa dan disetujui; dan juga setelah setiap beberapa sendok disadap, sehingga penipisan karbon terkompensasi. Ini akan membantu memastikan batas yang dekat untuk kandungan karbon dan karenanya CE dan struktur mikro yang lebih konsisten.
Kuantitas SiC yang disarankan dalam susunan muatan adalah 0,25 persen dari total muatan bersama dengan elemen paduan yang ditambahkan ke muatan. Penambahan ini dihitung ke dalam penambahan muatan untuk karbon dan silikon. Setelah lelehan mencapai suhu 1400C, kimia diperiksa dan koreksi diterapkan jika diperlukan, dan diperiksa ulang. Setelah kimia disetujui, 0,1 persen SiC lebih lanjut ditambahkan dan segera tungku dibawa ke pengaturan penuh dan lelehan dipanaskan sampai suhu kerja (umumnya 1480 –1500 C, tergantung pada penurunan suhu yang diharapkan pada saat penuangan ke cetakan selesai dari setiap sendok), dan penyadapan ke sendok yang sudah dipanaskan dengan benar dimulai.
Penambahan SiC juga harus dilakukan secara berkala selama siklus penuangan untuk mengisi kembali kehilangan karbon. Untuk menilai persyaratan jumlah dan waktu yang tepat dari penambahan SiC untuk pengaturan peleburan dan kondisi operasi tertentu, yang terbaik adalah menjalankan beberapa pemanasan yang dipantau secara ketat untuk penurunan karbon seiring waktu. Dalam mode produksi yang berkelanjutan, memeriksa kandungan karbon di setiap sendok yang diketuk akan memberikan data yang cukup untuk menentukan kapan karbon turun lebih dari 0.05 persen pada tahap mana jumlah SiC yang dihitung harus ditambahkan ke tungku dan dibiarkan menelan beberapa menit sebelum mengetuk keuntungan.
Pengisian sendok dan inokulasi:
Sebelum sendok apa pun dikerahkan ke area produksi, sendok itu harus dipanaskan secara menyeluruh sehingga lapisannya benar-benar kering dan sepanas mungkin dengan api obor yang digunakan. Pemanasan akhir pada awal shift dan setelah jeda harus dilakukan dengan menghubungkan kembali logam cair dari tungku. Mungkin diperlukan lebih dari satu kali penyambungan kembali untuk membawa sendok ke suhu minimum yang disyaratkan 750C sebelum logam disadap untuk digunakan. Pyrometer kontak harus digunakan untuk memastikan bahwa suhunya tepat.
Secara teoritis, bahan Ni tinggi bersifat inokulasi sendiri. Namun untuk bagian pengecoran sentrifugal kami dan kontrol kaku pada struktur mikro, diinginkan dan perlu untuk membuat inokulasi dalam sendok sedekat mungkin dengan waktu penuangan. Kisaran pengoperasian untuk inokulasi dengan Silikon Ferro Tingkat Tinggi ( 75 persen ) dihitung untuk menghasilkan 0.20 hingga 0,25 persen pengambilan Si. Dianjurkan untuk tidak menggunakan inokulan besi tuang konvensional seperti superseed dalam bahan ini karena gangguan oleh Strontium.
Memperkenalkan tanah jarang akan membantu struktur mikro kita. Kemungkinan menggunakan inokulan RESEED yang lebih baik, dengan cerium, dapat dieksplorasi.
Kuantitas Nikel-Mag yang terkontrol yang dimasukkan dengan inokulan dapat memiliki efek yang sangat baik untuk menghindari grafit dingin.
Meninggal:
Desain:
Pendinginan air yang terkontrol sangat ideal untuk memastikan suhu die yang seragam dari satu ujung ke ujung lainnya. Namun jika membawa pendingin air sulit dicoba kemungkinan pendinginan udara mati di bawah jaket yang cocok dengan saluran masuk di depan dan udara panas keluar di belakang.
Karena masalah machinability sebagian besar terbatas pada insert ujung belakang, disarankan untuk mempelajari struktur mikro insert ujung belakang dan menentukan cut-off minimum yang diperlukan untuk memastikan bahwa hanya insert mikrostruktur yang baik yang masuk ke dalam produksi. Untuk die pendek berpendingin udara alami dengan panjang 300 mm umumnya diperlukan cut-off minimal 40- mm.
Dalam jangka panjang, panjang pot harus ditambah 30 – 35mm dengan membuat sumbat ujung belakang yang baru. Ini akan memungkinkan cut-off yang lebih besar tanpa mengorbankan jumlah sisipan yang dipotong dari setiap pot.
Solusi yang lebih optimal terletak pada perancangan ulang die ini untuk mengambil pot sepanjang 600 mm dimana produktifitas meningkat bahkan dengan cut-off 50mm di ujung belakang.
Isolasi:
Banyak die pendek menggunakan bahan kering yang menghina di ID yang bertindak sebagai insulasi dan pemisah. Ada bahan insulasi basah yang unggul, yang akan memberikan perlindungan yang lebih baik terhadap dingin.
Juga diinginkan untuk mengisolasi bagian depan dan, jika memungkinkan, flensa belakang cetakan.
Permukaan ID die tidak boleh di bawah 300C kapan saja selama produksi yang berguna. Pyrometer kontak harus berguna di setiap die untuk memastikan hal ini.
Pada awal setiap shift dan setelah setiap istirahat, 1 atau lebih dummy pot harus dituang sesuai kebutuhan untuk memastikan suhu die pada ID di atas 300C.
Saat produksi berlanjut, suhu cetakan akan meningkat secara progresif dan stabil pada 450 – 500 C. Ini adalah suhu optimal untuk cetakan pendek yang didinginkan secara alami.
Catatan:
Penting untuk memantau semua parameter secara terus-menerus dan memelihara catatan yang tepat dan akurat.
Dalam tahap pengembangan, sebaiknya juga menjaga catatan karbon dan silikon untuk setiap ladle dan mengembangkan program penambahan SiC darinya.
Kontrol struktur mikro harus dilakukan sesering mungkin/diperlukan pada potongan insert berguna terakhir dari ujung belakang pot, sampai parameter untuk pengecoran dan cut-off benar-benar stabil.
