砂鋳造セットで溶融金属の酸化を防ぐにはどうすればよいですか？

のサプライヤーとして砂鋳造セット、砂鋳造プロセスにおける溶融金属の酸化を防ぐという重要な問題を理解しています。酸化は、最終鋳物の品質に有害な影響を与える可能性があり、多孔性、包含物、機械的特性の低下などの欠陥につながります。このブログ投稿では、砂鋳造セットで溶融金属の酸化を防ぐための効果的な方法をいくつか共有します。

砂鋳造における酸化を理解する

酸化は、溶融金属が空気中の酸素または鋳造環境に存在する他の酸化剤と反応すると発生します。反応は、溶融金属の表面に金属酸化物を形成し、固化中に鋳造に組み込むことができます。これは、鋳造の外観に影響するだけでなく、その構造的完全性を損ないます。

いくつかの要因が、砂鋳造における溶融金属の酸化に寄与します。

• 空気への曝露：溶融金属が砂型に注がれると、カビの空洞の空気と接触します。空気中の酸素は、特に高温で金属表面と反応する可能性があります。
• 砂の中の水分：砂の水分は高温で分解し、酸素と蒸気を放出することができます。酸素は溶融金属と反応する可能性がありますが、蒸気は気孔率などの他の欠陥を引き起こす可能性があります。
• 金属の不純物：金属の不純物は、酸化反応の触媒として機能し、酸化速度を増加させることができます。

予防措置

1。カバーガスの使用

酸化を防ぐ最も効果的な方法の1つは、カバーガスを使用することです。カバーガスは不活性または削減ガスをカビの空洞または溶融炉に導入して、空気を移動させ、溶融金属の周りに保護雰囲気を作り出します。

• 不活性ガス：アルゴンや窒素などの不活性ガスは、溶融金属と反応しません。カビの空洞または融解炉に不活性ガスを満たすことにより、空気中の酸素が変位し、酸化のリスクが低下します。たとえば、inスチールサンドキャスティング、アルゴンは、溶融および注入プロセス中に酸化から鋼を保護するためにカバーガスとして使用できます。
• ガスの還元：一酸化炭素や水素などのガスの還元は、空気中の酸素と反応して、それぞれ二酸化炭素と水蒸気を形成することができます。これは、大気中の酸素含有量を減らすだけでなく、溶融金属の表面に既存の酸化物を除去するのにも役立ちます。ただし、ガスを減らすには、安全性の危険を避けるために慎重に制御する必要があります。

2。適切な融解と注入技術

• 制御された環境での融解：閉じた炉で金属を制御された大気で溶かすと、溶融金属の空気への曝露が大幅に減少する可能性があります。たとえば、密閉室とカバーガスシステムを備えた電動弧炉を使用すると、融解プロセス中の酸化を防ぐことができます。
• 急速な注ぎ：金属が溶融したら、空気にさらされる時間を最小限に抑えるために、できるだけ早く金型に注ぐ必要があります。これは、溶融金属の滑らかで急速な流れを金型に滑らかで迅速に流すことができる適切に設計された注入システムを使用することで実現できます。
• スプラッシュを避けます：溶融金属をはねかけると、空気にさらされた表面積が増加し、酸化が増加する可能性があります。したがって、水しぶきを避けるために、注入プロセスを慎重に制御する必要があります。

3。砂の準備

• 砂を乾燥させる：砂の水分は、酸化やその他の欠陥に寄与する可能性があります。したがって、使用する前に砂を完全に乾燥させる必要があります。これは、オーブンで砂を加熱したり、乾燥システムを使用したりすることで実現できます。
• 添加物を追加します：酸化を減らすために、一部の添加物を砂に追加できます。たとえば、砂に少量のグラファイトを追加すると、還元剤として機能し、溶融金属の酸化を防ぐことができます。

4。金属処理

• デオキシジ剤を使用します：デオキシジ酸剤は、溶融金属の酸素と反応して安定した酸化物を形成できる物質であり、溶融金属から除去できます。一般的なデオキシ酸剤には、アルミニウム、シリコン、マンガンが含まれます。で金属砂鋳造、鋳造されている金属の種類に基づいて、適切なデオキシジ剤を選択する必要があります。
• 金属の浄化：鋳造前に金属を浄化すると、酸化に寄与する不純物を除去できます。これは、ろ過、脱ガス、化学処理などのさまざまな精製技術を使用することで実現できます。

5。金型デザイン

• 換気：金型の適切な換気は、酸素を含む鋳造プロセス中に発生したガスを除去するために不可欠です。ただし、換気は、過度の空気がカビの空洞に入ることを許さないように設計する必要があります。
• 型を密封します：金型を密閉すると、鋳造プロセス中に空気がカビの空洞に入るのを防ぐことができます。これは、密着したカバー付きの金型を使用するか、金型の端にシーラントを塗ることで実現できます。

監視と品質管理

• 定期的なテスト：酸化およびその他の欠陥のための鋳物の定期的なテストは、最終製品の品質を確保するために不可欠です。これは、超音波検査、X線検査、磁気粒子試験などのさまざまな非破壊検査方法を使用して実行できます。
• プロセス最適化：テスト結果に基づいて、鋳物の品質を改善し、酸化のリスクを減らすために、鋳造プロセスを継続的に最適化する必要があります。これには、プロセスパラメーターの調整、使用された材料の変更、または機器の変更が含まれる場合があります。

結論

砂鋳造セットで溶融金属の酸化を防ぐことは、高品質の鋳物を生産するために重要です。被覆ガス、適切な融解と注入技術、適切な砂の調製、金属処理、カビの設計を使用することにより、酸化のリスクを大幅に減らすことができます。これらの予防措置の有効性を確保するには、定期的な監視と品質管理も不可欠です。

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参照

• キャンベル、J。（2003）。キャスティング。 Butterworth-Heinemann。
• Kalpakjian、S。、＆Schmid、SR（2010）。製造工学と技術。ピアソンプレンティスホール。
• メタルハンドブック：キャスティング。 （1988）。 ASM International。