De oorzaken van veelvoorkomende defecten in cilinderblokken van grijs gietijzer

De opkomst van waterglas heeft een geschiedenis van meer dan 300 jaar, maar als bindmiddel voor gietstukken en kernen werd pas in 1947 het waterglaszandproces met CO2 als verharder ontwikkeld door Dr. L. Petrzela uit Tsjechië. van.

Al meer dan een halve eeuw hebben mensen vier belangrijke draaiprocessen doorlopen om het verhardingsmechanisme van natriumsilicaatzand te begrijpen in continu onderzoek en verkenning, namelijk:

• 1) De theorie van CO2 pure chemische verharding door professor Lias (Лясс AM) van de voormalige Sovjet-Unie in de jaren vijftig. Hij verdeelde het verhardingsproces in de ontleding van silicaat, de vorming van silicagel en het gedeeltelijke verlies van water uit de silicagel. Hij geloofde ten onrechte dat het neerslaan van kiezelzuur en de vorming van silicagel de kracht waren van CO1950-gehard natriumsilicaatzand. Enige bron
• 2) In de jaren zestig werd het hardingsproces van CO1960-waterglaszand door Worthington R beschouwd als een combinatie van chemische en fysische hardingsmethoden, dat wil zeggen natriumsilicaat ontleed in vrij kiezelzuur onder de katalyse van CO2 en vervolgens gecondenseerd tot siliconengel. De uitdroging van siliconengel zal leiden tot "siliconengelbinding", wat een soort "chemische verharding" is; de uitdroging van niet-gereageerd waterglas zal leiden tot "glasachtige binding", wat behoort tot "fysieke verharding". Maar hij gelooft ten onrechte dat chemische verharding een efficiënte en snelle verhardingsmaatregel is, terwijl hij de belangrijke rol van fysieke verharding negeert;
• 3) Begin jaren negentig was het met CO1990 geharde waterglas gemaakt door Zhu Chunxi en anderen in mijn land in wezen de theorie van "fysieke verharding". Hij is van mening dat het waterglas dat CO2-verharding door zand blaast, zich onder een zeer speciale voorwaarde moet bevinden, dat wil zeggen dat het waterglas op het oppervlak van de zanddeeltjes wordt gecoat om een ​​film te vormen met een dikte van slechts enkele microns, wat een goede uitdroging kan creëren voorwaarden en bevorderen de snelle stolling van het waterglas. , Er wordt dus gezegd dat "de verharding van waterglas in wezen fysieke verharding is." Het nadeel van deze opvatting is dat zij nog steeds de onjuiste opvatting volgt dat vrij kiezelzuur neerslaat wanneer natriumsilicaat reageert met CO2.
• 4) Tegen het einde van de jaren negentig stelden Zhu Chunxi en anderen, op basis van de theorie dat CO1990-harding tot de fysische harde chemie behoort, na verder diepgaand onderzoek voor dat gehard waterglas een soort "gedehydrateerd waterglas met hoge modulus" is. De theorie, dat wil zeggen dat het door de reactie gegenereerde kiezelzuur niet in vrije toestand kan worden geprecipiteerd, maar opnieuw wordt opgelost in het niet-gereageerde waterglas, waardoor de modulus van dit laatste wordt verhoogd om de verharding van het waterglas te realiseren. Wanneer bijvoorbeeld biologische azijn wordt gebruikt om natriumsilicaatzand uit te harden, kan een geharde natriumsilicaatfilm met hoge modulus met uniforme modulus van het oppervlak en de binnenkant worden verkregen, die dicht bij M=2 ligt. Wanneer CO3.45 wordt gebruikt om het waterglas te harden, wordt een geharde waterglasfilm met hoge modulus verkregen met een geleidelijk afnemende modulus vanaf het oppervlak en de binnenkant, met een gemiddelde M van bijna 2.

Daarom is gehard waterglas een soort gedehydrateerd waterglas met hoge modulus, dat kan worden gestold door verlies van alkali en water.

In 2008 hebben de Duitse C. Wallenhorst et al. geloofde dat de verhardingsreactiemodus van natriumsilicaatzand kan worden onderverdeeld in de volgende twee typen, zoals weergegeven in figuur 1.

1.1 Modus A

In aanwezigheid van een zure oplossing of verharder (CO2 of organische ester) is de groeisnelheid van colloïdale deeltjes in waterglas extreem traag, maar aggregeert ze direct tot een driedimensionale netwerkgel.

1.2 Modus B

Onder de conditie van een alkalische oplossing zonder verharder (onder verhitting) groeien de colloïdale deeltjes eerst op en vormen een solstructuur; en de individuele soldeeltjes kunnen alleen onder de verknopende werking van de versneller een driedimensionale netwerkstructuur vormen.

Individuele kiezelzuurdeeltjes kunnen uitgroeien tot grote colloïdale deeltjes (modus B), of ze kunnen aggregeren tot keten- en netwerkgelstructuren (modus A). In deze twee verhardingsreactiemodi is het chemische reactiemechanisme hetzelfde: door de condensatiereactie tussen enkele functionele silanolgroepen, uitdroging en verbinding met een nieuwe siloxaanverbinding.
"Het is te zien dat de verhardingsreactiemodus van waterglas voornamelijk afhangt van de pH-waarde van de bindmiddeloplossing. In de lage PH-waarde (in aanwezigheid van CO2 of organische ester verharder) kiezelzuur waterige oplossing, is het gunstig voor de verhardingsreactiemodus A. Op dit moment is de verhardingsreactiesnelheid erg laag en aggregeren de colloïdale deeltjes met elkaar om een ​​vertakte, poreuze gelstructuur te vormen.

Wanneer de pH-waarde van de waterige oplossing van kiezelzuur>7 ​​(geen CO2 of organische esters en door warmte geïnitieerd), gaat de hardingsreactiemodus B verder om een ​​solstructuur met grote deeltjes te vormen. Bij een oplossing met een hoge pH-waarde groeien de moleculen zo snel dat de verhardingsreactie naast de vorming van een gelstructuur vooral te danken is aan de continue aangroei van colloïdale deeltjes. In feite wordt het fenomeen van aggregatie in een netwerkstructuur geremd.

Wanneer het waterglaszand met versneller wordt verwarmd en uitgehard, is het uithardingsreactiemechanisme als volgt:

Nadat het kernzand-waterglas is verwarmd en gestimuleerd, gaat het verder volgens de uithardingsreactiemodus B (zie figuur 1), en de colloïdale deeltjes groeien op en vormen een solstructuur. Op dit moment, terwijl de hardingsreactie voortschrijdt, kan ofwel een nagenoeg uniforme granulaire structuur of een structuur met enige gebreken worden gevormd. Het aantal defecten heeft direct invloed op de latere gebruiksprestaties, zoals de vochtbestendigheid van de zandkern.

Wanneer de kern van het waterglaszand wordt uitgehard door CO2-gas, of wanneer de organische ester wordt uitgehard, zal een enkele oplossing doorgaan volgens de verhardingsreactiemodus A, en de colloïdale deeltjes zullen aggregeren en aan elkaar binden om een ​​gelstructuur te vormen. Als er geen verharder in de alkalische oplossing van kiezelzuur zit, kunnen de silicageldeeltjes stabiel in de alkalische oplossing voorkomen. Dit komt omdat het oppervlak van de colloïdale deeltjes het elektrische effect heeft van de elektrische dubbellaag van positief geladen natriumionen. Het resultaat van colloïdale deeltjes die elkaar afstoten en niet gecombineerd worden. Als er een anorganische versneller is in het hardingsproces van natriumsilicaatzand, kan deze fungeren als een verknopingsmiddel tussen colloïdale deeltjes, dat wil zeggen dat de anorganische versneller individuele soldeeltjes met elkaar kan verbinden via de actieve reactieve groepen op het oppervlak. Samen wordt een driedimensionaal netwerk van silicaatskelet gevormd, waardoor het bindmiddel snel stolt en de zanddeeltjes zich hechten en vormen.

Als er geen anorganische versneller wordt toegevoegd, verloopt de vorming van het silicaatskelet van de netwerkstructuur tijdens het secundaire verhardingsproces zeer traag en vertoont de voorbereide zandkern tekortkomingen zoals een lage momentane sterkte en een slechte vochtbestendigheid.

Door de analyse van het bovenstaande waterglashardingsmechanisme kan worden gezien dat hoewel er verschillende hardingsmethoden zijn voor natriumsilicaatzand, deze conventioneel kunnen worden onderverdeeld in fysieke harding en chemische harding, en dat het hardingsmechanisme consistent en uniform is. van. Dat wil zeggen, de organische esterhardingsmethode van natriumsilicaatzand heeft precies hetzelfde hardingsmechanisme als de CO2-hardingsmethode, die voornamelijk gebaseerd is op de fysieke harding van niet-gereageerd waterglas uitdroging, wat de belangrijkste reden is voor de sterkte van het mal (kern) zand; om silicium te genereren De chemische verharding van de gel wordt aangevuld door de snelle stolling van het natriumsilicaatzand, het vaststellen van de beginsterkte, de verbetering van de vochtbestendigheid en opslagstabiliteit van het zand, en het synergetische proces van chemische verharding en fysische verharding.

Gebaseerd op de diepgaande analyse van het verhardingsmechanisme van het bovenstaande natriumsilicaatzand met verschillende verhardingsmethoden (CO2-methode, organische estermethode en verwarmings- + versnellermethode, enz.), En onderzoek de invloed van de waterglasbindingssterkte en vochtbestendigheid van het niveau van de moleculaire structuur. om de hechtsterkte van waterglaszand te verbeteren. Het doel van het verhogen van de vochtbestendigheid en het verbeteren van de instortprestaties is om de procesprestaties van natriumsilicaatzand voortdurend te verbeteren en te verbeteren, terwijl het continu de inherente tekortkomingen ervan overwint, en zo het meest veelbelovende groene gietstuk in de 21e eeuw wordt. Reinig de lijm.

2 Procesprestaties van nieuw anorganisch bindzand

2.1 Prestaties van de hechtsterkte

Door amorf fosfaat te bereiden en dit te gebruiken om het waterglas te modificeren, wordt de hechtsterkte van het anorganische bindmiddel verbeterd.

Om de hechtkracht van natriumsilicaatzand verder te verbeteren is een organische versneller ontwikkeld. Door chemische verknoping en verharding kan de onmiddellijke sterkte van natriumsilicaatzand aanzienlijk worden verbeterd. Wanneer de organische versneller wordt toegevoegd bij 1.5%, kan de onmiddellijke treksterkte De sterkte 1.8MPa bereiken.

2.2 Vochtbestendigheid van kernzand

Over het algemeen zal de sterkte van door hete lucht gehard waterglaszand geleidelijk afnemen in een vochtige omgeving. Om de vochtbestendigheid van natriumsilicaatzand te verbeteren wordt enerzijds het restvochtgehalte in het zand na uitharding volledig verwijderd en wordt anderzijds de methode van chemische vernetting en verharding toegepast. Wanneer de versneller wordt toegevoegd aan 1.5%, zal de treksterkte van natriumsilicaatzand niet afnemen, maar iets toenemen nadat het gedurende 20 uur bij 80°C en 24% relatieve vochtigheid is geplaatst

2.3 Vloeibaarheid van kernzand

De oppervlaktespanning van het waterglas zelf is relatief groot, waardoor de bevochtigbaarheid tussen het waterglas en het kiezelzand slecht is, en de viscositeit van het waterglas om te gieten is over het algemeen te groot, zodat de viscositeit van het waterglaszand na het mengen erg groot is en de zanddeeltjes hechten aan het waterglas. De bewegingsweerstand is erg groot, wat resulteert in een slechte vloeibaarheid van het natriumsilicaatzand en uiteindelijk de compactheid van de shotkern aanzienlijk vermindert. In dit experiment werden oppervlakteactieve stoffen en vaste smeermiddelen toegevoegd om de vloeibaarheid van vormzand sterk te verbeteren.

Op basis van het gebruik van oppervlakteactieve stoffen en vaste smeermiddelen ontwikkelde dit experiment een sferische versneller, die de vloeibaarheid van waterglaszand aanzienlijk verbeterde.

Bewaar de bron en het adres van dit artikel voor herdruk:De oorzaken van veelvoorkomende defecten in cilinderblokken van grijs gietijzer

Minge Spuitgietbedrijf zijn toegewijd aan het vervaardigen en leveren van hoogwaardige en hoogwaardige gietstukken (het assortiment metalen spuitgietonderdelen omvat voornamelijk: Dunwandig spuitgieten,Hot Chamber Spuitgieten,Koude kamer spuitgieten),Ronde Service (Die Casting Service,CNC-bewerking,Matrijzen maken, Oppervlaktebehandeling). Elk aangepast aluminium spuitgieten, magnesium of Zamak / zink spuitgieten en andere gietstukken zijn welkom om contact met ons op te nemen.

Onder controle van ISO9001 en TS 16949 worden alle processen uitgevoerd door honderden geavanceerde spuitgietmachines, 5-assige machines en andere faciliteiten, variërend van blasters tot Ultra Sonic-wasmachines. Minghe heeft niet alleen geavanceerde apparatuur, maar heeft ook professionele team van ervaren ingenieurs, operators en inspecteurs om het ontwerp van de klant waar te maken.

Contractfabrikant van spuitgietwerk. Mogelijkheden zijn onder meer koude kamer aluminium spuitgietonderdelen vanaf 0.15 lbs. tot 6 lbs., snelwissel instellen en machinaal bewerken. Diensten met toegevoegde waarde omvatten polijsten, trillen, ontbramen, stralen, schilderen, plateren, coaten, assembleren en bewerken. Materialen waarmee gewerkt is, zijn legeringen zoals 360, 380, 383 en 413.

Hulp bij ontwerp van spuitgieten van zink/concurrent engineering. Custom fabrikant van precisie gegoten zink. Miniatuurgietstukken, hogedrukgietstukken, multi-slide gietstukken, conventionele gietstukken, eenheidsmatrijs en onafhankelijke spuitgietstukken en holteverzegelde gietstukken kunnen worden vervaardigd. Gietstukken kunnen worden vervaardigd in lengtes en breedtes tot 24 inch met een tolerantie van +/- 0.0005 inch.  

ISO 9001: 2015 gecertificeerde fabrikant van gegoten magnesium. Mogelijkheden zijn onder hoge druk spuitgieten van magnesium tot 200 ton hete kamer en 3000 ton koude kamer, gereedschapsontwerp, polijsten, gieten, machinale bewerking, poeder- en vloeistofverven, volledige QA met CMM-mogelijkheden , montage, verpakking & levering.

ITAF16949 gecertificeerd. Extra castingservice omvat: investering gieten,zandgieten,Zwaartekracht gieten, Verloren schuimafgietsel,Centrifugaal gieten,Vacuümgieten,Permanent vormgieten,. Mogelijkheden zijn onder meer EDI, technische assistentie, solide modellering en secundaire verwerking.

Gietindustrieën Casestudy's over onderdelen voor: auto's, fietsen, vliegtuigen, muziekinstrumenten, waterscooters, optische apparaten, sensoren, modellen, elektronische apparaten, behuizingen, klokken, machines, motoren, meubels, sieraden, mallen, telecom, verlichting, medische apparaten, fotografische apparaten, Robots, sculpturen, geluidsapparatuur, sportuitrusting, gereedschap, speelgoed en meer. 

Wat kunnen we u hierna helpen doen?

∇ Ga naar de startpagina voor Spuitgieten China

By Minghe Die Casting Fabrikant: |Categorieën: Handige artikelen |Materiaal Tags: Aluminium gieten, Zink gieten, Magnesium gieten, Titanium gieten, Gieten van roestvrij staal, Messing gieten,Brons gieten,Video casten,Geschiedenis van ons bedrijf,Aluminium spuitgieten |Reacties uitgeschakeld