Как уменьшить внутреннюю пористость и усадочные дефекты в износостойких отливках за счет совершенствования процессов плавления и литья по выплавляемым моделям?

1. Оптимизация температуры плавления и контроля состава.
Благодаря точной регулировке температуры печи жидкость сплава поддерживается в оптимальном диапазоне текучести. Это позволяет избежать чрезмерного растворения газа из-за слишком высоких температур или вязкости из-за слишком низких температур в износостойкие отливки , что снижает вероятность образования пористости. Эксперименты показывают, что контроль температуры в диапазоне 1500℃±10℃ может значительно уменьшить внутреннюю пористость.

2. Улучшить состав покрытия для улучшения адгезии.
При литье по выплавляемым моделям адгезия покрытия напрямую влияет на скорость газификации пенопластовой модели и эффект выхода расплавленного металла. Исследования показывают, что добавление 2% аттапульгита к покрытию HW-1 может увеличить адгезию на 81%, соответственно снижая пористость алюминиевых деталей до уровня ниже 0,5%. Данная рецептура прошла валидацию во внутренней лаборатории компании и может быть непосредственно использована для покрытия моделей износостойких отливок.

3. Использование системы литья под отрицательным давлением/вакуумом.
Литье под отрицательным давлением удаляет остаточный газ до того, как расплавленный металл попадет в форму, предотвращая захват газа и образование точечных отверстий. В литературе указано, что при уровне вакуума 0,02 МПа существенно уменьшаются усадочные дефекты, а внутренняя плотность увеличивается на 5%. В 2024 году компания завершила полную модернизацию линии литья под отрицательным давлением, в результате чего показатель успешности литья достиг 98%.

4. Проектирование ступенчатой системы литья и добавление стояков
За счет установки нескольких литниковых слоев (ступенчатых) внутри формы фронт затвердевания расплавленного металла задерживается, обеспечивая достаточное время подачи. Экспериментальные данные показывают, что ступенчатое литье позволяет снизить процент усадочных дефектов с 3,2% до 0,6%. Компания применила это решение при литье ключевых компонентов, таких как барабаны печей термообработки и радиационные трубы, добившись контроля размерной усадки в диапазоне 2,0% ± 0,2%.