Mécanisme et prévention des trous d'épingle souterrains dans les pièces moulées de vannes de régulation en acier inoxydable

Dans la production de Moulages de vannes de régulation en acier inoxydable , Trous d'épingle souterrains représentent un défaut particulièrement insidieux. Contrairement à la pouosité de la surface, ces minuscules vides sont piégés à seulement 1 mm à 3 mm sous la peau de coulée et restent souvent invisibles jusqu'aux étapes de grenaillage ou d'usinage. Ces défauts entraînent non seulement des taux de rebut importants et une perte d'heures d'usinage, mais compromettent également l'intégrité du corps de vanne contenant la pression.

Mécanisme de formation des trous d’épingle souterrains

La création de Trous d'épingle souterrains est un processus physico-chimique complexe impliquant un dégagement de gaz et un piégeage à l'interface entre le métal en fusion et la paroi du moule.

1. Réaction redox et évolution des gaz Lors de la fusion de l'acier inoxydable, une quantité spécifique de Oxygène et Hydrogène est inévitablement dissous dans la masse fondue. Lorsque le métal en fusion à haute température est versé dans le moule, les oligo-éléments comme le carbone présent dans le métal réagissent avec l'humidité résiduelle, les liants ou les oxydes à la surface du moule, générant ainsi Monoxyde de carbone gaz.

2. Précipitations d’hydrogène et d’azote L'acier inoxydable a une grete solubilité pour les gaz à l'état liquide. À mesure que le métal refroidit et se solidifie depuis la paroi du moule vers l’intérieur, la solubilité de ces gaz diminue fortement. Si Hydrogène or Azote ne peuvent pas s'échapper à temps à travers la surface du métal liquide, ils sont « piégés » au niveau du front de solidification, formant de fins trous d'épingle en forme d'aiguille ou sphériques juste sous la surface.

3. Évolution des gaz provenant des matériaux de moulage Pour Moulages de vannes de régulation en acier inoxydable produit par moulage à modèle perdu, si le Coquille d'investissement n'est pas complètement cuit, les matières organiques résiduelles ou l'humidité se vaporisent instantanément au contact de l'acier en fusion. Cela crée une contre-pression qui force le gaz à pénétrer dans la coque métallique partiellement solidifiée.

Facteurs critiques influençant la formation de sténopés

1. Pratique de fusion et contrôle des matières premières La siccité des matières premières est directement liée à la teneur initiale en gaz. Les matériaux de charge humides, les débris rouillés ou les additifs huileux augmentent considérablement la Hydrogène niveaux dans la fonte. De plus, un timing ou un dosage inapproprié des désoxydants peut laisser le métal en fusion avec un Oxygène niveaux.

2. Température de coulée Un niveau excessivement élevé Température de coulée intensifie la réaction interfaciale entre le métal et le moule, augmentant ainsi le volume de gaz. À l’inverse, une température trop basse augmente la viscosité du métal, ce qui rend difficile aux bulles de gaz existantes de surmonter la résistance et de flotter à la surface avant que la solidification ne se produise.

3. Perméabilité de la coque Le Perméabilité de l'enveloppe du moule est le facteur décisif pour savoir si le gaz peut s'échapper. Si la coque est trop dense ou si le rapport de poudre réfractaire dans la suspension est incorrect, les gaz générés à l'interface n'ont pas de voie d'évacuation et sont forcés à l'intérieur de la pièce moulée.

Mesures préventives ciblées

Pour assurer la qualité de la surface de Moulages de vannes de régulation en acier inoxydable , un système rigoureux de contrôle des processus doit être mis en place sur plusieurs dimensions :

1. Contrôle strict de l’atmosphère et de la désoxydation Matériaux de charge de préchauffage : Tous les débris et alliages d’acier inoxydable doivent être séchés pour éliminer l’humidité, l’huile et la rouille. Dégazage sous vide : Dans la mesure du possible, les fabricants doivent utiliser la fusion par induction sous vide (VIM) pour minimiser Hydrogène et Azote contenu. Désoxydation complexe : Utilisez des désoxydants composés comme l'aluminium ou le calcium-silicium pour garantir que la masse fondue est complètement désoxydée avant de la verser.

2. Optimisation du tir et de la ventilation des obus Tir minutieux : Augmentez la température et la durée de cuisson de la coque (généralement de 900°C à 1 100°C) pour garantir que les liants organiques sont complètement carbonisés et éliminés. Canaux de ventilation : Concevez des évents spécifiques ou utilisez des matériaux de support à haute perméabilité dans les zones sujettes aux trous d'épingle, telles que les brides du corps de vanne.

3. Paramètres de coulée de précision Coulage à température constante : Définir une valeur optimale Température de coulée plage basée sur l'épaisseur de paroi de la pièce moulée de la vanne pour réduire les turbulences lors du remplissage du moule. Versement rapide : Sans endommager l'enveloppe du moule, l'augmentation légère de la vitesse de coulée utilise la pression statique du métal pour supprimer l'intrusion des gaz.

4. Utilisation de stabilisateurs d'interface L'ajout de stabilisants appropriés à la couche primaire du revêtement du moule peut inhiber efficacement la réaction chimique entre le métal en fusion et la coque, réduisant ainsi les déclencheurs de Trous d'épingle souterrains .

Contrôle qualité et amélioration continue

L’inspection visuelle standard est souvent inefficace contre Trous d'épingle souterrains . Les fonderies devraient mettre en œuvre Test de particules magnétiques (MT) ou haute sensibilité Tests radiographiques (RT) . En analysant les schémas de répartition des défauts au fil du temps, les fabricants peuvent affiner leurs Conception du système de portail , ce qui constitue le seul moyen durable d'augmenter le rendement des pièces moulées de vannes en acier inoxydable de haute qualité.