เหล็กดัดมีคุณสมบัติทางกลที่ดีเยี่ยมและประสิทธิภาพการประมวลผลที่ดี และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านต่างๆ เช่น เครื่องจักร ยานยนต์ การบินและอวกาศ ฯลฯ
อย่างไรก็ตาม เหล็กดัดอาจมีข้อบกพร่องบางอย่างในระหว่างกระบวนการหล่อ ซึ่งส่งผลต่อประสิทธิภาพและคุณภาพของเหล็ก ต่อไปนี้คือข้อบกพร่องในการหล่อทั่วไปในเหล็กดัด
1. รูพรุน: รูพรุนเป็นหนึ่งในข้อบกพร่องในการหล่อทั่วไปในเหล็กดัด รูพรุนอาจส่งผลต่อคุณสมบัติทางกลและคุณภาพพื้นผิวของการหล่อ มีสาเหตุหลายประการที่ทำให้เกิดรูพรุน เช่น อุณหภูมิการหล่อสูง ความดันในการหล่อไม่เพียงพอ และมีปริมาณก๊าซสูงในโลหะเหลว
2. หลุมทราย: หลุมทรายหมายถึงการยุบหรือรูบนพื้นผิวหรือด้านในของเหล็กดัด ทำให้พื้นผิวไม่เรียบหรือไม่สม่ำเสมอภายในของการหล่อ สาเหตุของหลุมทราย ได้แก่ โครงสร้างแม่พิมพ์ทรายที่ไม่สมเหตุสมผล การสั่นสะเทือนของแม่พิมพ์ทรายไม่เพียงพอ อุณหภูมิการหล่อสูงหรือต่ำ เป็นต้น
3. ทรายกาว: ทรายกาวหมายถึงการยึดเกาะของแกนทรายหรือแม่พิมพ์ทรายกับพื้นผิวหรือภายในของการหล่อ สาเหตุของการติดทรายอาจเนื่องมาจากแกนทรายหรือแม่พิมพ์ทรายมีความหนืดสูง อุณหภูมิในการหล่อสูง หรือการผลิตแกนทรายหรือแม่พิมพ์ทรายไม่สมเหตุสมผล
4. ทรายที่ถูกเผา: ทรายที่ถูกเผาหมายถึงการสูญเสียรูปร่างและความแข็งแรงของแกนทรายหรือแม่พิมพ์ในการหล่อเหล็กดัดเนื่องจากการเผาไหม้ที่อุณหภูมิสูง สาเหตุของการเผาทรายอาจเนื่องมาจากวัสดุที่ไม่สมเหตุสมผลของแกนทรายหรือแบบหล่อทราย การผลิตแกนทรายหรือแบบหล่อทรายที่ไม่เหมาะสม และอุณหภูมิการหล่อสูง
5. การหดตัว: การหดตัวหมายถึงรูที่เกิดจากการหล่อในระหว่างกระบวนการแข็งตัวเนื่องจากการหดตัวของโลหะภายใน สาเหตุของการหดตัวอาจเนื่องมาจากอุณหภูมิการหล่อต่ำ ความเร็วในการเทเร็วเกินไป และโครงสร้างแม่พิมพ์ทรายที่ไม่สมเหตุสมผล
6. คาร์ไบด์: คาร์ไบด์ในเหล็กดัดจะส่งผลต่อคุณสมบัติทางกลและคุณภาพพื้นผิว ปรากฏเป็นจุดดำหรือจุดดำ ข้อบกพร่องนี้มักเกิดจากอุณหภูมิการหล่อสูงเกินไปหรืออัตราการเย็นตัวเร็วเกินไป
7. การรวมตัว: การรวมตัวในเหล็กดัดนั้นเกิดจากสิ่งเจือปนหรือสิ่งแปลกปลอมเข้าสู่กระบวนการหล่อ ซึ่งจะส่งผลต่อคุณสมบัติทางกลและคุณภาพพื้นผิว
ปัจจัยที่มีอิทธิพล
(1) หากปริมาณคาร์บอนในเหล็กดัดไม่สูง การไหลของเหล็กดัดก็ไม่ดีเช่นกัน ซึ่งอาจนำไปสู่ข้อบกพร่องที่พื้นผิวและทำให้เกิดการหดตัวและความพรุนได้ง่าย
(2) ประการที่สอง จำเป็นต้องหล่ออย่างต่อเนื่อง หากอุณหภูมิการหล่อสูงก็จะเป็นประโยชน์ต่อการหดตัวเช่นกัน แต่ต้องไม่สูงเกินไป ขึ้นอยู่กับความชำนาญในการดำเนินงานของผู้ผลิต โดยทั่วไปอุณหภูมิที่เหมาะสมที่สุดจะอยู่ระหว่าง 1300-1350 องศา
(3) การตั้งค่าของป่วงและเหล็กเย็นควรได้รับการออกแบบอย่างเหมาะสมตามรูปร่างของการหล่อ นอกจากนี้ จำนวนและขนาดของป่วงยังส่งผลต่อการเติมของการหล่ออีกด้วย
(4) หากปริมาณฟอสฟอรัสในโลหะหลอมเหลวค่อนข้างสูง มันจะขยายช่วงการแข็งตัว ในขณะที่หากจุดหลอมเหลวต่ำ ฟอสฟอรัสยูเทคติกจะไม่ถูกจ่ายในระหว่างการแข็งตัวครั้งต่อไป ซึ่งจะเพิ่มการหดตัวด้วย รูขุมขนและความพรุน
(5) ผนังที่บางและหนาของการหล่อนั้นอาจส่งผลต่อการหดตัวและความพรุนได้ และอุณหภูมิก็เป็นปัจจัยสำคัญในการหดตัวเช่นกัน หากอุณหภูมิสูงเกินไป การหดตัวก็จะมากขึ้น ซึ่งอาจทำให้เกิดการหดตัวและความพรุนได้ง่าย
(6) หากปริมาณธาตุหายากที่ตกค้างสูงเกินไป จะนำไปสู่การเสื่อมสภาพของกราไฟท์ทรงกลมและลดอัตราการเกิดทรงกลมด้วย ในทางกลับกัน แมกนีเซียมเป็นองค์ประกอบที่สามารถทำให้คาร์ไบด์มีความเสถียรและขัดขวางการสร้างกราฟได้ ดังนั้นสารทั้งสองนี้จึงต้องผสมกันอย่างสมเหตุสมผล และไม่ควรสูงหรือต่ำเกินไป
โซลูชั่น:
(1) ควบคุมการก่อตัวของผงของของเหลวโลหะอย่างเหมาะสม รักษาปริมาณคาร์บอนที่ค่อนข้างสูง และลดปริมาณฟอสฟอรัสและแมกนีเซียม แมกนีเซียมอัลลอยด์ที่หายากสามารถใช้ในการบำบัดได้
(2) เมื่อออกแบบการหล่อ จำนวนและขนาดของไรเซอร์ควรสมเหตุสมผลและเหมาะสม เพื่อให้โลหะหลอมเหลวสามารถเติมโลหะหลอมเหลวอุณหภูมิสูงที่ไรเซอร์ได้อย่างต่อเนื่องในระหว่างการแข็งตัว โดยมุ่งมั่นที่จะบรรลุการแข็งตัวตามลำดับ
(3) หากไม่สามารถควบคุมอุณหภูมิได้ สามารถใช้เหล็กเย็นและเงินอุดหนุนเพื่อเปลี่ยนการกระจายอุณหภูมิของการหล่อได้ ซึ่งยังช่วยให้โลหะหลอมเหลวแข็งตัวตามลำดับอีกด้วย
(4) อุณหภูมิการหล่อจะต้องอยู่ที่ประมาณ 1300-1350 องศา ไม่สูงหรือต่ำเกินไป ผู้ผลิตเหล็กดัดควรเตือนพนักงานของตนอย่างเคร่งครัดให้จำและเข้าใจอุณหภูมิในการหล่ออยู่เสมอ
ข้างต้นคือข้อบกพร่องในการหล่อทั่วไปในเหล็กดัด และข้อบกพร่องที่แตกต่างกันต้องใช้วิธีแก้ปัญหาที่แตกต่างกัน เพื่อให้มั่นใจในคุณภาพของการหล่อ จำเป็นต้องคำนึงถึงความสมเหตุสมผลของโครงสร้างแม่พิมพ์ทราย การควบคุมอุณหภูมิและความดันในการหล่อ และการทำให้ของเหลวโลหะบริสุทธิ์ในระหว่างกระบวนการหล่อ