Mae cyfansoddiad cemegol tywod ceramig yn bennaf Al2O3 a SiO2, ac mae cyfnod mwynau tywod ceramig yn bennaf yn gyfnod corundum a chyfnod mullite, yn ogystal â swm bach o gyfnod amorffaidd. Yn gyffredinol, mae anhydrinedd tywod ceramig yn fwy na 1800 ° C, ac mae'n ddeunydd gwrthsafol alwminiwm-silicon caledwch uchel.
Nodweddion tywod ceramig
● Refractoriness uchel;
● Cyfernod bach o ehangu thermol;
● Dargludedd thermol uchel;
● Siâp sfferig bras, ffactor ongl bach, hylifedd da a gallu cryno;
● Arwyneb llyfn, dim craciau, dim bumps;
● Deunydd niwtral, sy'n addas ar gyfer gwahanol ddeunyddiau metel castio;
● Mae gan y gronynnau gryfder uchel ac nid ydynt yn hawdd eu torri;
● Mae'r ystod maint gronynnau yn eang, a gellir addasu'r cymysgu yn unol â gofynion y broses.
Cymhwyso Tywod Ceramig mewn Castio Peiriannau
1. Defnyddiwch dywod ceramig i ddatrys y gwythiennau, glynu tywod, craidd wedi torri ac anffurfiad craidd tywod pen silindr haearn bwrw
● Bloc silindr a phen silindr yw castiau pwysicaf yr injan
● Mae siâp y ceudod mewnol yn gymhleth, ac mae'r gofynion ar gyfer cywirdeb dimensiwn a glendid ceudod mewnol yn uchel
● Swp mawr
Er mwyn sicrhau effeithlonrwydd cynhyrchu ac ansawdd y cynnyrch,
● Yn gyffredinol, defnyddir llinell gynulliad tywod gwyrdd (llinell steilio Hydrostatig yn bennaf).
● Yn gyffredinol, mae creiddiau tywod yn defnyddio proses blwch oer a thywod wedi'i orchuddio â resin (craidd cragen), ac mae rhai creiddiau tywod yn defnyddio proses blwch poeth.
● Oherwydd siâp cymhleth craidd tywod y bloc silindr a'r castio pen, mae gan rai creiddiau tywod ardal drawsdoriadol fach, dim ond 3-3.5mm yw rhan deneuaf rhai blociau silindr a creiddiau siaced dŵr pen silindr, a mae'r allfa tywod yn gul, mae'r craidd tywod ar ôl castio wedi'i amgylchynu gan haearn tawdd tymheredd uchel am amser hir, mae'n anodd glanhau tywod, ac mae angen offer glanhau arbennig, ac ati Yn y gorffennol, defnyddiwyd yr holl dywod silica mewn castio cynhyrchu, a achosodd broblemau gwythiennau a thywod yn glynu yn y castiau siaced ddŵr o bloc silindr a phen silindr. Mae dadffurfiad craidd a phroblemau craidd wedi'u torri yn gyffredin iawn ac yn anodd eu datrys.
Er mwyn datrys problemau o'r fath, gan ddechrau o tua 2010, dechreuodd rhai cwmnïau castio injan domestig adnabyddus, megis FAW, Weichai, Shangchai, Shanxi Xinke, ac ati, ymchwilio a phrofi cymhwysiad tywod ceramig i gynhyrchu blociau silindr, siacedi dwr pen silindr, a darnau olew. Mae creiddiau tywod cyfartal yn dileu neu'n lleihau diffygion fel sintro ceudod mewnol, glynu tywod, dadffurfiad craidd tywod, a creiddiau wedi torri.
Dilyn lluniau yn cael eu gwneud gan seramig tywod gyda broses blwch oer.
Ers hynny, mae tywod sgwrio cymysg tywod ceramig wedi'i hyrwyddo'n raddol mewn prosesau blwch oer a blwch poeth, a'i gymhwyso i greiddiau siaced dŵr pen silindr. Mae wedi bod mewn cynhyrchiad sefydlog am fwy na 6 blynedd. Y defnydd presennol o graidd tywod blwch oer yw: yn ôl siâp a maint y craidd tywod, maint y tywod ceramig a ychwanegir yw 30% -50%, cyfanswm y resin a ychwanegir yw 1.2% -1.8%, a'r cryfder tynnol yw 2.2-2.7 MPa. (Data profi sampl labordy)
Crynodeb
Mae bloc silindr a rhannau haearn bwrw pen yn cynnwys llawer o strwythurau ceudod mewnol cul, ac mae'r tymheredd arllwys yn gyffredinol rhwng 1440-1500 ° C. Mae rhan waliau tenau y craidd tywod yn cael ei sinteru'n hawdd o dan weithred haearn tawdd tymheredd uchel, fel haearn tawdd yn treiddio i'r craidd tywod, neu gynhyrchu adwaith rhyngwyneb i ffurfio tywod gludiog. Mae anhydrinedd tywod ceramig yn fwy na 1800 ° C, yn y cyfamser, mae gwir ddwysedd tywod ceramig yn gymharol uchel, mae egni cinetig gronynnau tywod gyda'r un diamedr a chyflymder 1.28 gwaith yn fwy na gronynnau tywod silica wrth saethu tywod, a all cynyddu dwysedd creiddiau tywod.
Y manteision hyn yw'r rhesymau pam y gall y defnydd o dywod ceramig ddatrys problem glynu tywod yng ngheudod mewnol castiau pen silindr.
Yn aml mae gan y siaced ddŵr, y rhannau cymeriant a gwacáu o'r bloc silindr a phen y silindr ddiffygion gwythiennau. Mae nifer fawr o ymchwiliadau ac arferion castio wedi dangos mai gwraidd y diffygion gwythiennau ar yr wyneb castio yw ehangu newid cyfnod tywod silica, sy'n achosi straen thermol yn arwain at graciau ar wyneb y craidd tywod, sy'n achosi haearn tawdd. i dreiddio i'r craciau, mae tueddiad gwythiennau yn fwy yn enwedig yn y broses blwch oer. Mewn gwirionedd, mae cyfradd ehangu thermol tywod silica mor uchel â 1.5%, tra bod cyfradd ehangu thermol tywod ceramig yn ddim ond 0.13% (wedi'i gynhesu ar 1000 ° C am 10 munud). Mae'r posibilrwydd o gracio yn fach iawn lle ar wyneb y craidd tywod oherwydd straen ehangu thermol. Mae'r defnydd o dywod ceramig yng nghraidd tywod y bloc silindr a'r pen silindr ar hyn o bryd yn ateb syml ac effeithiol i broblem gwythiennau.
Mae creiddiau tywod siaced dŵr pen silindr cymhleth, waliau tenau, hir a chul a creiddiau tywod sianel olew silindr yn gofyn am gryfder uchel (gan gynnwys cryfder tymheredd uchel) a chadernid, ac ar yr un pryd mae angen rheoli cynhyrchiant nwy y tywod craidd. Yn draddodiadol, defnyddir y broses tywod gorchuddio yn bennaf. Mae'r defnydd o dywod ceramig yn lleihau faint o resin ac yn cyflawni effaith cryfder uchel a chynhyrchu nwy isel. Oherwydd gwelliant parhaus perfformiad resin a thywod amrwd, mae'r broses blwch oer wedi disodli rhan o'r broses tywod gorchuddio yn gynyddol yn ystod y blynyddoedd diwethaf, gan wella effeithlonrwydd cynhyrchu yn fawr a gwella'r amgylchedd cynhyrchu.
2. Cymhwyso tywod ceramig i ddatrys y broblem o anffurfiad craidd tywod o bibell wacáu
Mae maniffoldiau gwacáu yn gweithio o dan amodau eiledol tymheredd uchel am amser hir, ac mae ymwrthedd ocsideiddio deunyddiau ar dymheredd uchel yn effeithio'n uniongyrchol ar fywyd gwasanaeth maniffoldiau gwacáu. Yn ystod y blynyddoedd diwethaf, mae'r wlad wedi gwella safonau allyriadau gwacáu ceir yn barhaus, ac mae cymhwyso technoleg catalytig a thechnoleg gwefru tyrbo wedi cynyddu'n sylweddol dymheredd gweithio'r manifold gwacáu, gan gyrraedd uwch na 750 ° C. Gyda gwelliant pellach ym mherfformiad yr injan, bydd tymheredd gweithio'r manifold gwacáu hefyd yn cynyddu. Ar hyn o bryd, defnyddir dur cast sy'n gwrthsefyll gwres yn gyffredinol, fel ZG 40Cr22Ni10Si2 (JB / T 13044), ac ati, gyda thymheredd gwrthsefyll gwres o 950 ° C-1100 ° C.
Yn gyffredinol, mae'n ofynnol i geudod mewnol y manifold gwacáu fod yn rhydd o graciau, caeadau oer, ceudodau crebachu, cynhwysiant slag, ac ati sy'n effeithio ar y perfformiad, ac nid yw'n ofynnol i garwedd y ceudod mewnol fod yn fwy na Ra25. Ar yr un pryd, mae yna reoliadau llym a chlir ar wyriad trwch wal y bibell. Am gyfnod hir, mae'r broblem o drwch wal anwastad a gwyriad gormodol o wal bibell manifold gwacáu wedi plagio llawer o ffowndrïau manifold gwacáu.
Defnyddiodd ffowndri greiddiau tywod wedi'u gorchuddio â thywod silica gyntaf i gynhyrchu maniffoldiau gwacáu dur sy'n gallu gwrthsefyll gwres. Oherwydd y tymheredd arllwys uchel (1470-1550 ° C), roedd y creiddiau tywod yn cael eu dadffurfio'n hawdd, gan arwain at ffenomenau y tu allan i oddefgarwch yn nhrwch wal y bibell. Er bod y tywod silica wedi'i drin â newid cyfnod tymheredd uchel, oherwydd dylanwad amrywiol ffactorau, ni all oresgyn anffurfiad y craidd tywod ar dymheredd uchel o hyd, gan arwain at ystod eang o amrywiadau yn nhrwch wal y bibell. , ac mewn achosion difrifol, bydd yn cael ei ddileu. Er mwyn gwella cryfder y craidd tywod a rheoli cynhyrchu nwy y craidd tywod, penderfynwyd defnyddio tywod ceramig wedi'i orchuddio â thywod. Pan oedd swm y resin a ychwanegwyd 36% yn is na thywod wedi'i orchuddio â thywod silica, cynyddodd ei gryfder plygu tymheredd ystafell a chryfder plygu thermol 51%, 67%, ac mae swm y nwy a gynhyrchir yn cael ei leihau 20%, sy'n cwrdd â'r gofynion proses cryfder uchel a chynhyrchu nwy isel.
Mae'r ffatri'n defnyddio creiddiau tywod wedi'u gorchuddio â thywod silica a creiddiau tywod ceramig wedi'u gorchuddio â thywod ar gyfer castio ar yr un pryd, ar ôl glanhau'r castiau, maent yn cynnal archwiliadau anatomegol.
Os yw'r craidd wedi'i wneud o dywod wedi'i orchuddio â thywod silica, mae gan y castiau drwch wal anwastad a wal denau, ac mae trwch y wal yn 3.0-6.2 mm; pan fydd y craidd wedi'i wneud o dywod ceramig wedi'i orchuddio â thywod, mae trwch wal y castio yn unffurf, ac mae trwch y wal yn 4.4-4.6 mm. fel y llun dilyn
Tywod wedi'i orchuddio â thywod silica
Tywod wedi'i orchuddio â thywod ceramig
Defnyddir tywod ceramig wedi'i orchuddio â thywod i wneud creiddiau, sy'n dileu toriad craidd tywod, yn lleihau anffurfiad craidd tywod, yn gwella cywirdeb dimensiwn sianel llif ceudod mewnol y manifold gwacáu yn fawr, ac yn lleihau glynu tywod yn y ceudod mewnol, gan wella ansawdd y cyfradd castiau a chynhyrchion gorffenedig a chyflawnwyd buddion economaidd sylweddol.
3. Cymhwyso tywod ceramig mewn tai turbocharger
Mae'r tymheredd gweithio ym mhen tyrbin y gragen turbocharger yn gyffredinol yn uwch na 600 ° C, ac mae rhai hyd yn oed yn cyrraedd mor uchel â 950-1050 ° C. Mae angen i'r deunydd cregyn wrthsefyll tymheredd uchel ac mae ganddo berfformiad castio da. Mae strwythur y gragen yn fwy cryno, mae trwch y wal yn denau ac yn unffurf, ac mae'r ceudod mewnol yn lân, ac ati, yn hynod o anodd. Ar hyn o bryd, mae'r tai turbocharger yn cael eu gwneud yn gyffredinol o gastio dur sy'n gwrthsefyll gwres (fel 1.4837 a 1.4849 o safon Almaeneg DIN EN 10295), a defnyddir haearn hydwyth sy'n gwrthsefyll gwres hefyd (fel safon Almaeneg GGG SiMo, y Americanaidd haearn nodular austenitig nicel uchel safonol D5S, ac ati).
Mae tai turbocharger injan 1.8 T, deunydd: 1.4837, sef GX40CrNiSi 25-12, cyfansoddiad cemegol prif (%): C: 0.3-0.5, Si: 1-2.5, Cr: 24-27, Mo: Max 0.5, Ni: 11 -14, tymheredd arllwys 1560 ℃. Mae gan yr aloi bwynt toddi uchel, cyfradd crebachu mawr, tueddiad cracio poeth cryf, ac anhawster castio uchel. Mae gan strwythur metallograffig y castio ofynion llym ar garbidau gweddilliol a chynhwysion anfetelaidd, ac mae yna hefyd reoliadau penodol ar ddiffygion castio. Er mwyn sicrhau ansawdd ac effeithlonrwydd cynhyrchu castiau, mae'r broses fowldio yn mabwysiadu castio craidd gyda creiddiau cregyn tywod wedi'u gorchuddio â ffilm (a rhai creiddiau blwch oer a blwch poeth). I ddechrau, defnyddiwyd tywod sgwrio AFS50, ac yna defnyddiwyd tywod silica wedi'i rostio, ond roedd problemau megis glynu tywod, burrs, craciau thermol, a mandyllau yn y ceudod mewnol yn ymddangos i raddau amrywiol.
Ar sail ymchwil a phrofi, penderfynodd y ffatri ddefnyddio tywod ceramig. I ddechrau, prynwyd tywod gorffenedig wedi'i orchuddio (tywod ceramig 100%), ac yna prynodd offer adfywio a gorchuddio, a optimeiddio'r broses yn barhaus yn ystod y broses gynhyrchu, defnyddio tywod ceramig a thywod sgwrio i gymysgu tywod amrwd. Ar hyn o bryd, mae'r tywod wedi'i orchuddio yn cael ei weithredu'n fras yn ôl y tabl canlynol:
| Proses seramig tywod wedi'i orchuddio â thywod ar gyfer tai turbocharger | ||||
| Maint Tywod | Cyfradd tywod ceramig % | Ychwanegiad resin % | Cryfder plygu MPa | Allbwn nwy ml/g |
| AFS50 | 30-50 | 1.6-1.9 | 6.5-8 | ≤12 |
Dros yr ychydig flynyddoedd diwethaf, mae proses gynhyrchu'r planhigyn hwn wedi bod yn rhedeg yn sefydlog, mae ansawdd y castiau yn dda, ac mae'r buddion economaidd ac amgylcheddol yn rhyfeddol. Mae'r crynodeb fel a ganlyn:
a. Mae defnyddio tywod ceramig, neu ddefnyddio cymysgedd o dywod ceramig a thywod silica i wneud creiddiau, yn dileu diffygion megis glynu tywod, sintering, gwythiennau, a chracio thermol castiau, a gwireddu cynhyrchu sefydlog ac effeithlon;
b. Castio craidd, effeithlonrwydd cynhyrchu uchel, cymhareb tywod-haearn isel (dim mwy na 2:1 yn gyffredinol), llai o ddefnydd o dywod amrwd, a chostau is;
c. Mae tywallt craidd yn ffafriol i ailgylchu ac adfywio tywod gwastraff yn gyffredinol, a mabwysiadir yr adferiad thermol yn unffurf ar gyfer adfywio. Mae perfformiad tywod wedi'i adfywio wedi cyrraedd lefel y tywod newydd ar gyfer sgwrio tywod, sydd wedi cyflawni'r effaith o leihau cost prynu tywod amrwd a lleihau gollyngiadau gwastraff solet;
d. Mae angen gwirio cynnwys tywod ceramig yn aml mewn tywod wedi'i adfywio i bennu faint o dywod ceramig newydd a ychwanegir;
e. Mae gan dywod ceramig siâp crwn, hylifedd da, a phenodoldeb mawr. Pan gaiff ei gymysgu â thywod silica, mae'n hawdd achosi arwahanu. Os oes angen, mae angen addasu'r broses saethu tywod;
dd. Wrth orchuddio'r ffilm, ceisiwch ddefnyddio resin ffenolig o ansawdd uchel, a defnyddiwch wahanol ychwanegion yn ofalus.
4. Cymhwyso tywod ceramig mewn pen silindr aloi alwminiwm injan
Er mwyn gwella pŵer automobiles, lleihau'r defnydd o danwydd, lleihau llygredd gwacáu, a diogelu'r amgylchedd, automobiles ysgafn yw tuedd datblygu'r diwydiant ceir. Ar hyn o bryd, mae castiau injan modurol (gan gynnwys injan diesel), megis blociau silindr a phennau silindr, yn cael eu castio'n gyffredinol â aloion alwminiwm, a'r broses castio o flociau silindr a phennau silindr, wrth ddefnyddio creiddiau tywod, castio disgyrchiant llwydni metel a phwysau isel. castio (LPDC) yw'r rhai mwyaf cynrychioliadol.
Mae craidd tywod, tywod gorchuddio a phroses blwch oer o bloc silindr aloi alwminiwm a castiau pen yn fwy cyffredin, sy'n addas ar gyfer nodweddion cynhyrchu manwl uchel a graddfa fawr. Mae'r dull o ddefnyddio tywod ceramig yn debyg i gynhyrchu pen silindr haearn bwrw. Oherwydd y tymheredd arllwys isel a disgyrchiant penodol bach aloi alwminiwm, defnyddir tywod craidd cryfder isel yn gyffredinol, fel craidd tywod blwch oer mewn ffatri, maint y resin a ychwanegir yw 0.5-0.6%, a'r cryfder tynnol yw 0.8-1.2 MPa. Mae angen tywod craidd Yn gallu cwympo'n dda. Mae'r defnydd o dywod ceramig yn lleihau faint o resin sy'n cael ei ychwanegu ac yn gwella cwymp y craidd tywod yn fawr.
Yn ystod y blynyddoedd diwethaf, er mwyn gwella'r amgylchedd cynhyrchu a gwella ansawdd y castiau, mae mwy a mwy o ymchwil a chymwysiadau o rwymwyr anorganig (gan gynnwys gwydr dŵr wedi'i addasu, rhwymwyr ffosffad, ac ati). Y llun isod yw'r safle castio o ffatri gan ddefnyddio tywod ceramig rhwymwr anorganig craidd tywod pen silindr aloi alwminiwm.
Mae'r ffatri'n defnyddio rhwymwr tywod ceramig anorganig i wneud y craidd, a maint y rhwymwr a ychwanegir yw 1.8 ~ 2.2%. Oherwydd hylifedd da tywod ceramig, mae'r craidd tywod yn drwchus, mae'r wyneb yn gyflawn ac yn llyfn, ac ar yr un pryd, mae'r swm o nwy a gynhyrchir yn fach, mae'n gwella cynnyrch castiau yn fawr, yn gwella collapsibility tywod craidd , yn gwella'r amgylchedd cynhyrchu, ac yn dod yn fodel o gynhyrchu gwyrdd.
Mae cymhwyso tywod ceramig yn y diwydiant castio injan wedi gwella effeithlonrwydd cynhyrchu, gwella'r amgylchedd gwaith, datrys diffygion castio, a chyflawni buddion economaidd sylweddol a buddion amgylcheddol da.
Dylai'r diwydiant ffowndri injan barhau i gynyddu adfywiad tywod craidd, gwella effeithlonrwydd defnyddio tywod ceramig ymhellach, a lleihau allyriadau gwastraff solet.
O safbwynt yr effaith defnydd a chwmpas y defnydd, tywod ceramig ar hyn o bryd yw'r tywod castio arbennig gyda'r perfformiad cynhwysfawr gorau a'r defnydd mwyaf yn y diwydiant castio injan.
Amser post: Mar-27-2023
