Çerti conseggi pe garantî de casting de çentrifughe coerente
da-e matrixe de refresca à l'äia curte
Presentaçion:
Pe l’inserto de groove Ni-Resist, o scistema ideale o l’é d’avei de machine da fuxon çentrifuga de tipo carosel con de matrixe o ciù tanto che se peu, e fornie co-o contròllo automatico de rpm, temperatua e tempo de çiclo. I produttoî de gran volumme reputæ pe commun deuvian de matrixe de 2 metri. O refrescamento de l'ægua tempoia o l'é adottou pe garantî a temperatua uniforme da matrixe da-a fin à fin.
Inta produçion de casting primäie ò mesciâse à di fornitoî de basso costo, e machine da fuxon çentrifuga pe commun deuviæ an de matrixe curte de longhixe de 300mm sensa refreidamento d'ægua. O contròllo da microstruttua o vëgne ciù diffiçile, sorvetutto in sciâ banda derê di vaxi apreuvo à unna solidificaçion ciù spedia. O davanti da cazzetta o l'arresta cado ciù tanto, con ëse ciù vexin a-o metallo cado versou à sta finalitæ.
Pe garantî unn'erta qualitæ e coerensa de microstruttua di inserti produti da sti vaxi, da unn'estremitæ à l'atra, çerti prinçippi senci an da ëse seguii con rigido into proçesso de produçion.
Preparaçion da fuxon:
Materiale crue input:
L'erta perçentuale de Nickel inte sto mateiâ a domanda e a fuxon e a mescciua effiçente de l'arreiso de capaçitæ adeguâ. O ciù adatto pe sta raxon o l'é un forno à frequensa induçion da frequensa de Main de capaçitæ minima de 500 Kg e de preferensa de capaçitæ de 1000 Kg.
E matëie primme d'input an da ëse de puritæ raxonâ. I elementi da formaçion de carbondichi comme Mo, Va, Ti e W dovieivan ëse tegnui pe tracce. Attençion: tanti færi commerciali de pòrchi contëgnan de Mo e Ti. L’é bon che inte l’inserto finale sti elementi dovieivan ëse controllæ drento di limiti che vëgnan apreuvo:
Mo > 0,05%
Ti > 0,04%
W > 0,02%
Va > 0,02%
O scarto d'acciaio o l'é unna vivagna d'elementi de l'intestin che peuan provocâ di problemi impreveddibili inti mateiæ rescistenti. O scarto d'äsâ o dovieiva ëse limitou a-o mascimo do 10% da carrega o ciù tanto poscibile e d'unna vivagna e compoxiçion conosciua.
I chip e i angoei dovieivan ëse tegnui ascì ciù basci che se pòsse, se no peuan ëse schivæ do tutto. L'é dexiderabile limitâli à un mascimo do 60% e o dovieiva ëse secco e netto.A mescciua de patatine fritte uniformemente inta fuxon a l’é diffiçile. E perdie de çerti elementi da-e patatine son erte e gh’é un reisego d’äia e d’idrògeno inta trappoa inti chip, che promeuvan tutti doî unna grafite brutta e di carburi gròsci/clusteri.
O sorfo inta fuxon o l'é neçessäio inte unna gamma streita. O dovieiva ëse tegnuo pöco assæ o 0.06% pe avei a duessa dexidiâ. O sorfo ciù erto o pròvoca di problemi co-a microstruttua.
Equivalente de carbònio:
L’equivalente do carbònio (CE ) o l’é conosciuo pe ëse un parametro critico pe-i lipi. Sto fattô o zeuga un ròllo scignificativo inta qualitæ da microstruttua sviluppâ inta casting. O l'é streitamente ligou a-o tasso de solidificaçion, che à seu vòtta o l'é influensou da-e seçioin incroxæ de casting e de temperatue.
A convençion generale a l'é de carcolâ o valô CE segondo o rappòrto de Volumme/Surface (V/S) de un casting. Pe-e casting à 3 dimenscioin, che son de seçioin trasversæ despæge, questo o l'é ben ben diffiçile. I vaxi çentrifughi, sciben che 3 dimenscioin, son però de seçion scimmetrica inte tutta a longhixe e donca se peu carcolâ V/S comme se vedde inta formola ch’a ven apreuvo:
Volume / Area de superfiçie Ratio V/S
V/S = ( D2 - d2 ) H / 4 ( DH + dH + ( D2 - d2 ) / 2 )
Donde, D=Diametro Esterno ( OD ) do Posto do cast Çentrâ
d=Diametro interno ( ID ) do Pot de cast Çentrâ
H=ertixe do potto de Cast Centrifugale
Un fattô megio pe-a cazzetta do cast çentrifuga o saieiva o Diplöma de Saturaçion, ch’o l’é dæto da-a formola:
Diplöma de Saturaçion Sc :
;
donde, C, Si e Ni son i valoî reali into peiso-%
Pe-e nòstre applicaçioin o valô dexiderabile de S .c = 0,80 - 0,95
L'installaçion de un CE a-o forno a permettià un contròllo ciù streito e ciù immediou in sciô contegnuo do Carbon e do Siliçio into metallo avanti de castrî i vaxi.
Recommandou a gamma de C, Si & Mn dòppo l’inocolaçion:
carbònio: 2,70 – 2,80%
Siliçio: 2,10 – 2,20%
Mangeise: 1,20 – 1,30%
Sciortia:
L'é importante stratificâ o carrego de carrega into forno pe-a mescciua ottimale da grande quantitæ do Nickel e do rammo into materiale Ni-Resciste. A sequensa de carregamento do materiale d'input dexiderabile a l'é de cangiâ primma o 50% de færo + Scrap, e quande o se deslenguâ azzonzan de Nickel, Copper, legae Ferro, carbònio e in sciâ fin in çimma co-o saldo do 50% Pig Iron.
O carbònio o dovieiva ëse mantegnuo a-o comenso into bagno a-o 2.75 - 2.80%, Ni a-o 14.5 -15%, Siliçio à 1,8 – 1,9%, Chromio à 1,15-1,2%, Mn à 1,2 – 1,25%
O ròllo da Carbbida de Siliçio:
Pe garantî di sciti de nucleaçion adeguæ inta fuxon, SiC o zeuga un ròllo scignificativo. Pe quello SiC o dovieiva formâ unna parte do carcolo originale de trucco. E gh’é de beseugno de atre azzonte de SiC giusto avanti de rescädâ a fuxon, unna vòtta che a chimica a l’é stæta controllâ e approvâ; e ascì dòppo che ògni pöche taglie a l'é stæta tiâ feua, de mainea che l'impoverimento do carbònio o segge compensou. Sto fæto o l'aggiuttià à garantî di limiti streiti pe-o contegnuo de carbònio e donca un CE e unna microstruttua ciù coerente.
A quantitæ consciderâ de SiC into trucco de carrega a l'é o 0,25% da carrega totale insemme a-i elementi da legaçion azzonta a-a carrega. St’azzonta a ven carcolâ into trucco de carrega pe-o carbònio e o siliçio. Dòppo che a fuxon a l’arriva à unna temperatua de 1400C, a chimica a ven controllâ e e correçioin applicæ se ghe n’é de beseugno, e recontrollæ torna. Dòppo che a chimica a l'é stæta approvâ, vëgne azzonto ancon un 0,1% SiC e de botto o forno o l'é portou à l'ambiente completo e a fuxon a l'é super-rescädâ a-a temperatua de travaggio (pe commun 1480 –1500 C, à segonda da goccia de temperatua atteisa da-o tempo che o versâ in matrixe o l'é completou da ògni tasca), e o s'é accoegâ inte unna ladeia pre-tesa pre-tesa.
L'azzonta de SiC a dev'ëse fæta ascì à di intervalli regolari into çiclo de versâ pe repiggiâ e perdie de carbònio. Pe valuâ o requixito esatto de quantitæ e di tempi de SiC azzonte pe un çerto gruppo de fuxon e condiçioin de fonçionamento, l’é megio exeguî diversci cado monitoræ pe-a caduta de carbònio co-o tempo. Inte unna modalitæ de produçion ch'a va avanti, o contròllo do contegnuo de carbònio inte tutte e tære toccæ o daià di dæti assæ pe determinâ quande o carbònio o lascia cazze ciù do 0.05% à quæ fase unna quantitæ carcolâ de SiC a dev'ëse azzonta a-o forno e a l'à permisso de ingerî pöchi menuti avanti de piggiâ o guägno.
Compimento e inocolaçion do tappeto:
Avanti che quæ se segge talle a vëgne desccegâ inte l'aria de produçion a dovieiva ëse rescädâ à fondo, de mainea che o fodero o segge à reo e o ciù cado poscibile co-a sciamma de torça deuviâ. L'urtimo rescädamento a-o comenso do turno e dòppo unna pausa o l'é da fâ con recidive co-o metallo deslenguou da-o forno. Ciù de un recidivo o peu ëse neçessäio pe portâ a tavola a-o minimo che a temperatua do 750C a l'é neçessäia avanti che o metallo o segge attaccou pe ëse deuviou. Un pirometro de contatto o dovieiva ëse deuviou pe fâ de mòddo che a temperatua a segge giusta.
In teoria, i materiali Ni erti son autoinocolaçion. Tutte e mainee, pe-e nòstre seçioin de casting çentrifughe e i comandi reddeni in sciâ microstruttua, l'é dexiderabile e neçessäio fâ unn'inocolaçion inta talle o ciù vexin poscibile a-o tempo de versâ. L’intervallo de fonçionamento pe l’inocolaçion co-o Silicono de l’erta qualitæ ( 75 % ) o l’é carcolou pe portâ da-o 0,20 a-o 0,25 % in çimma. L’é conseggiou de no deuviâ e inoculanse de ghisa convençionæ comme sostituie inte sto materiale apreuvo à l’interferensa da-o Stronio.
L'introduçion de tære ræe a l'aggiuttià a nòstra microstruttua. A poscibilitæ d’addeuviâ un RESEED inoculante megio, co-o cerium, a peu ëse esplorâ.
Controllâ ascì a quantitæ de Nickel-Mag introduto con l’inoculante a peu avei un bon effetto in sce schivâ a grafite freida.
Die:
Progetto:
O refrescamento controllou l'ægua o l'é ideâ pe garantî unna temperatua uniforme da matrixe da unna banda à l'atra. Tutte e mainee, se portâ o refrescamento d'ægua o l'é diffiçile provâ a fattibilitæ do refrescamento d'äia do matrixe sotta un giachê adatto con l'intrâ in sciô davanti e à l'äia cada ch'a ne vëgne da-o derê.
Dæto che o problema da machinabilitæ o l’é confinou pe-o ciù a-i inserti de derê, se conscidera de studiâ e microstruttue di inserti de fin e determinâ o taggio minimo neçessäio pe fâ de mòddo che solo i boin inserti de microstruttua se mettan in produçion. Pe-e matrixe curte refrescæ à l'äia pe natua de longhixe de 300mm pe commun l'é neçessäio un taggio a-o manco de 40 mm.
Into longo periodo a longhixe di vaxi a dovieiva ëse aumentâ de 30 – 35mm con fâ di neuvi tappi de fin derê. Sto fæto o permettià fiña à un taggio ciù grande sensa compromette a quantitæ d’inseri taggiæ da ògni cazzetta.
Unna soluçion ciù ottimale a l’é inta reprogettaçion de ste mae pe piggiâ unna cazzetta longa de 600 mm, donde produttiva o l’é aumentou ascì con un taggio de 50mm in sciô derê.
Isolamento:
Tante matrixe curte deuvian di materiali d'insulto secco inte l'ID che fonçioñan comme isolamento e un separatô. Gh'é di materiali d'isolamento umido ciù bon, che dan unna proteçion megio contra o freido.
L'é ascì dexiderabile isolâ o davanti e, se se peu, e flange derê di matri.
A superfiçie de l’ID da matrixe a no dovieiva ëse ciù bassa che o 300C inte quæ se segge momento durante a produçion utile. Un pirometro de contatto o dovieiva ëse à portâ de man à ògni matrixe pe ëse seguo.
A-o comenso de ògni turno e dòppo ògni rottua, 1 ò ciù vaxi de mannequin dovieivan ëse versæ comme neçessäio pe fâ de mòddo che a temperatua do matrixe à l'ID a segge ciù erta che o 300C.
Da maniman che a produçion a va avanti, a temperatua da matrixe a l'aumentià de mainea progresciva e a stabilizza a-o 450 – 500 d.
Record:
L'é essençiale monitorâ delongo tutti i parametri e mantegnî di registri giusti e preçixi.
Inte fase de sviluppo l’é prudente ascì mantegnî i registri de carbònio e de siliçio pe ògni tavola e sviluppâ o programma d’azzonta de SiC.
O contròllo da microstruttua o dovieiva ëse fæto o ciù de spesso poscibile/neçessäio in sce l'urtimo inserto utile da-a banda derê de un cazzetto, fin à quande i parametri pe-o casting e o taggio son stabilizzæ do tutto.
