스테인레스 스틸 주물의 수축을 제어하는 것은 제조 공정의 중요한 측면입니다. 스테인레스 스틸 캐스팅 공급 업체로서 저는 다양한 도전 과제를 발견 하고이 문제를 관리하기위한 효과적인 전략을 배웠습니다. 이 블로그에서는 스테인레스 스틸 주물의 수축을 제어하는 방법에 대한 실용적인 팁을 공유하겠습니다.
스테인레스 스틸 주물의 수축 이해
제어 방법으로 뛰어 들기 전에 수축이 발생하는 이유를 이해하는 것이 필수적입니다. 용융 스테인레스 스틸이 고화되면 액체에서 고체로 위상 변화를 겪습니다. 이 과정에서 금속이 수축되어 수축이 발생합니다. 수축의 두 가지 주요 유형이 있습니다 : 액체 수축 및 응고 수축.
액체 수축은 용융 금속이 쏟아지는 온도에서 고체 온도로 냉각 될 때 발생합니다. 고정화 수축은 금속이 고체에서 실온으로 변함에 따라 발생합니다. 수축량은 스테인레스 스틸 유형, 주조 설계 및 냉각 속도를 포함한 여러 요인에 따라 다릅니다.
수축에 영향을 미치는 요인
스테인레스 스틸 조성물
다른 등급의 스테인레스 스틸은 수축률이 다릅니다. 예를 들어, 오스테 나이트 스테인리스 강은 일반적으로 페라이트 또는 마르텐 사이트 스테인레스 강에 비해 수축률이 높습니다. 이것은 다른 결정 구조와 열 특성 때문입니다. 공급 업체로서, 나는 캐스팅 프로세스를 계획 할 때 항상 스테인레스 스틸의 구성을 고려합니다.
캐스팅 디자인
주조의 디자인은 수축에 중요한 역할을합니다. 두껍고 얇은 부분을 가진 복잡한 모양은 고르지 않은 냉각과 차동 수축으로 이어질 수 있습니다. 예를 들어, 두꺼운 부분은 얇은 부분보다 느리게 식으므로 내부 응력과 수축 결함을 유발할 수 있습니다. 이를 해결하기 위해 고객과 긴밀히 협력하여 캐스팅 디자인을 최적화합니다. 우리는 단면 두께의 갑작스런 변화를 피하고 균일 한 냉각을 촉진하기 위해 필레와 반경을 사용합니다.
냉각 속도
주조의 냉각 속도는 수축에 직접적인 영향을 미칩니다. 빠른 냉각 속도는 수축이 발생하는 시간을 줄일 수 있지만 내부 응력과 균열이 높을 수 있습니다. 반면, 느린 냉각 속도는 균일 한 수축을 허용하지만 다공성의 위험을 증가시킬 수 있습니다. 올바른 균형을 찾는 것이 중요합니다. 우리는 다양한 기술을 사용하여 금형 재료 조정, 오한을 사용하고 쏟아지는 온도를 제어하는 것과 같은 냉각 속도를 제어합니다.
수축을 통제하기위한 전략
게이팅 시스템을 최적화하십시오
게이팅 시스템은 용융 금속을 금형 공동으로 전달하는 데 도움이됩니다. 잘 설계된 게이팅 시스템은 매끄럽고 심지어 금속의 흐름을 보장하여 수축을 줄이는 데 도움이됩니다. 우리는 컴퓨터 시뮬레이션을 사용하여 용융 금속의 흐름 패턴을 분석하고 게이트 및 러너의 크기, 모양 및 위치를 최적화합니다. 이것은 난기류를 최소화하고 곰팡이가 고르게 채워 지도록하는 데 도움이됩니다.
피더를 사용하십시오
라이저라고도하는 피더는 캐스팅에 연결된 용융 금속의 추가 저수지입니다. 그들은 용융 금속 공급원을 제공하여 고정기 동안 발생하는 수축을 보상합니다. 피더의 크기와 위치는 중요합니다. 우리는 주조의 부피와 스테인레스 스틸의 수축률에 따라 피더의 부피를 계산합니다. 피더는 수축을 경험할 가능성이 가장 높은 캐스팅 영역에 용융 금속을 공급할 수있는 위치에 있어야합니다.
오한을 바르십시오
오한은 주조의 특정 영역에서 냉각 속도를 가속화하기 위해 금형에 배치 된 방열판입니다. 구리 나 흑연과 같은 재료로 만들 수 있습니다. 오한을 사용함으로써 응고 시퀀스를 제어하고 수축 결함의 위험을 줄일 수 있습니다. 예를 들어, 캐스팅의 두꺼운 부분이 축소 될 가능성이 높으면 옆에 냉기를 배치하여 더 빨리 식고 수축을 줄일 수 있습니다.
쏟아지는 온도를 제어하십시오
용융 스테인레스 스틸의 쏟아지는 온도는 수축률에 영향을 미칩니다. 쏟아지는 온도가 높을수록 액체 수축이 증가 할 수 있으며, 쏟아지는 온도가 낮아지면 유동성이 저하되고 금형의 불완전한 충전이 발생할 수 있습니다. 우리는 쏟아지는 온도를 조심스럽게 모니터링하고 제어하여 특정 등급의 스테인레스 스틸과 캐스팅 설계의 최적 범위 내에 있는지 확인합니다.
품질 관리 및 검사
최상의 수축 제어 전략이 있더라도 강력한 품질 관리 시스템을 갖추는 것이 중요합니다. 우리는 주조 과정에서 및 후에 다양한 검사를 수행하여 수축 결함을 감지합니다. 초음파 테스트 및 X- 선 검사와 같은 비파괴 테스트 방법은 내부 결함을 확인하는 데 사용됩니다. 표면 결함을 감지하기 위해 육안 검사가 수행됩니다.
수축 결함이 발견되면 즉시 수정 조치를 취합니다. 여기에는 주조 프로세스 매개 변수 조정, 게이팅 시스템 수정 또는 추가 피더 또는 오한을 사용하는 것이 포함될 수 있습니다. 또한 캐스팅 프로세스 및 검사 결과에 대한 자세한 기록을 유지하여 트렌드를 식별하고 수축 제어 방법을 지속적으로 개선합니다.
실제 사례
스테인레스 스틸 캐스팅의 수축을 어떻게 제어하는지에 대한 실제 예를 공유하겠습니다. 고객 중 하나는 고압 적용을위한 복잡한 모양의 캐스팅이 필요했습니다. 주조는 두껍고 얇은 부분을 가졌으므로 수축 결함이 발생하기 쉽습니다.
우리는 캐스팅 디자인을 최적화하여 시작했습니다. 우리는 모서리를 둥글게하고 섹션 두께의 갑작스런 변화를 줄였습니다. 또한 컴퓨터 시뮬레이션을 사용하여 용융 금속의 흐름과 응고 과정을 분석했습니다. 시뮬레이션 결과를 기반으로, 우리는 여러 게이트와 러너가있는 게이팅 시스템을 설계하여 금속의 균일 한 흐름을 보장합니다.
우리는 수축을 보상하기 위해 피더를 사용했습니다. 피더의 크기는 스테인레스 스틸의 수축률과 수축 할 가능성이 가장 높은 주조 영역에 기초하여 위치했습니다. 우리는 또한 냉각 속도를 가속화하기 위해 캐스팅의 두꺼운 부분에 오한을 놓았습니다.
주조 과정에서 쏟아지는 온도와 냉각 속도를 신중하게 제어했습니다. 주조가 완료된 후 비파괴 테스트 방법을 사용하여 철저한 검사를 수행했습니다. 검사 결과에 따르면 캐스팅에는 수축 결함이없고 고객의 요구 사항이 충족되었습니다.
결론
스테인레스 스틸 주물의 수축을 제어하는 것은 복잡하지만 달성 가능한 작업입니다. 수축에 영향을 미치는 요인을 이해하고 효과적인 제어 전략을 구현하며 강력한 품질 관리 시스템을 갖추면 최소한의 수축 결함으로 고품질 스테인레스 스틸 주물을 생산할 수 있습니다.
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참조
- Campbell, J. (2003). 캐스팅. Butterworth-Heinemann.
- Flemings, MC (1974). 응고 처리. 맥그로 힐.
- Samuel, FH, & Samuel, AM (2013). 알루미늄 합금 : 구조 및 특성. 우드 헤드 출판.
