Përbërja kimike e rërës qeramike është kryesisht Al2O3 dhe SiO2, dhe faza minerale e rërës qeramike është kryesisht faza e korundit dhe faza e mullitit, si dhe një sasi e vogël e fazës amorfe. Refraktoriteti i rërës qeramike është përgjithësisht më i madh se 1800°C dhe është një material zjarrdurues alumini-silikoni me fortësi të lartë.
Karakteristikat e rërës qeramike
● Refraktoritet i lartë;
● Koeficienti i vogël i zgjerimit termik;
● Përçueshmëri e lartë termike;
● Forma e përafërt sferike, faktori i vogël i këndit, rrjedhshmëria e mirë dhe aftësia kompakte;
● Sipërfaqe e lëmuar, pa çarje, pa gunga;
● Material neutral, i përshtatshëm për derdhje të ndryshme të materialeve metalike;
● Grimcat kanë forcë të lartë dhe nuk thyhen lehtë;
● Gama e madhësisë së grimcave është e gjerë dhe përzierja mund të personalizohet sipas kërkesave të procesit.
Aplikimi i rërës qeramike në derdhjet e motorëve
1. Përdorni rërë qeramike për të zgjidhur venimin, ngjitjen e rërës, deformimin e bërthamës së thyer dhe bërthamës së rërës të kokës së cilindrit prej gize
● Blloku i cilindrit dhe koka e cilindrit janë derdhjet më të rëndësishme të motorit
● Forma e zgavrës së brendshme është komplekse dhe kërkesat për saktësinë e dimensioneve dhe pastërtinë e kavitetit të brendshëm janë të larta
● Grup i madh
Për të siguruar efikasitetin e prodhimit dhe cilësinë e produktit,
● Në përgjithësi përdoret prodhimi i linjës së montimit me rërë të gjelbër (kryesisht linjë stilimi hidrostatik).
● Bërthamat e rërës në përgjithësi përdorin procesin e kutisë së ftohtë dhe rërës të veshur me rrëshirë (bërthamë predhë), dhe disa bërthama rëre përdorin procesin e kutisë së nxehtë.
● Për shkak të formës komplekse të bërthamës së rërës së bllokut të cilindrit dhe derdhjes së kokës, disa bërthama rëre kanë një sipërfaqe të vogël të prerjes tërthore, pjesa më e hollë e disa blloqeve të cilindrave dhe bërthamave të xhaketës së ujit të kokës së cilindrit është vetëm 3-3,5 mm, dhe dalja e rërës është e ngushtë, bërthama e rërës pas derdhjes e rrethuar me hekur të shkrirë me temperaturë të lartë për një kohë të gjatë, është e vështirë të pastrohet rëra dhe nevojiten pajisje speciale pastrimi, etj. Në të kaluarën, e gjithë rëra silicore përdorej në derdhje. prodhimi, i cili shkaktoi probleme me ngjitjen e venave dhe rërës në derdhjet e xhaketës së ujit të bllokut të cilindrit dhe kokës së cilindrit. Deformimi i bërthamës dhe problemet e bërthamës së thyer janë shumë të zakonshme dhe të vështira për t'u zgjidhur.
Për të zgjidhur probleme të tilla, duke filluar nga viti 2010, disa kompani të njohura vendase të derdhjes së motorëve, si FAW, Weichai, Shangchai, Shanxi Xinke, etj., filluan të hulumtojnë dhe testojnë aplikimin e rërës qeramike për prodhimin e blloqeve të cilindrave. xhaketa uji me kokë cilindri dhe kalime vaji. Bërthamat e barabarta të rërës eliminojnë ose zvogëlojnë në mënyrë efektive defekte të tilla si sinterizimi i zgavrës së brendshme, ngjitja e rërës, deformimi i bërthamës së rërës dhe bërthamat e thyera.
Fotot e mëposhtme janë bërë nga rëra qeramike me proces të kutisë së ftohtë.
Që atëherë, rëra pastruese e përzier me rërë qeramike është promovuar gradualisht në proceset e kutisë së ftohtë dhe të kutisë së nxehtë dhe është aplikuar në bërthamat e xhaketës së ujit me kokë cilindri. Ka më shumë se 6 vjet në prodhim të qëndrueshëm. Përdorimi aktual i bërthamës së rërës së kutisë së ftohtë është: sipas formës dhe madhësisë së bërthamës së rërës, sasia e rërës qeramike e shtuar është 30%-50%, sasia totale e rrëshirës së shtuar është 1,2%-1,8%, dhe Forca në tërheqje është 2,2-2,7 MPa. (Të dhënat e testimit të mostrës laboratorike)
Përmbledhje
Blloku i cilindrit dhe pjesët e kokës prej gize përmbajnë shumë struktura të ngushta të zgavrës së brendshme dhe temperatura e derdhjes është përgjithësisht midis 1440-1500°C. Pjesa me mure të hollë të bërthamës së rërës sinterizohet lehtësisht nën veprimin e hekurit të shkrirë me temperaturë të lartë, si p.sh. hekuri i shkrirë që depërton në bërthamën e rërës, ose prodhon reagimin e ndërfaqes për të formuar rërë ngjitëse. Refraktoriteti i rërës qeramike është më i madh se 1800°C, ndërkohë, dendësia e vërtetë e rërës qeramike është relativisht e lartë, energjia kinetike e grimcave të rërës me të njëjtin diametër dhe shpejtësi është 1,28 herë më e madhe se grimcat e rërës silicë kur gjuan rërën, gjë që mund të rritja e densitetit të bërthamave të rërës.
Këto avantazhe janë arsyet pse përdorimi i rërës qeramike mund të zgjidhë problemin e ngjitjes së rërës në zgavrën e brendshme të derdhjeve të kokës së cilindrit.
Xhaketa e ujit, pjesët e marrjes dhe shkarkimit të bllokut të cilindrit dhe kokës së cilindrit shpesh kanë defekte të venave. Një numër i madh i hulumtimeve dhe praktikave të derdhjes kanë treguar se shkaku kryesor i defekteve të venave në sipërfaqen e derdhjes është zgjerimi i ndryshimit të fazës së rërës silicë, i cili shkakton stres termik që çon në çarje në sipërfaqen e bërthamës së rërës, gjë që shkakton hekur të shkrirë. për të depërtuar në të çara, tendenca e venave është më e madhe sidomos në procesin e kutisë së ftohtë. Në fakt, shkalla e zgjerimit termik të rërës silicë është deri në 1.5%, ndërsa shkalla e zgjerimit termik të rërës qeramike është vetëm 0.13% (nxehet në 1000°C për 10 minuta). Mundësia e plasaritjes është shumë e vogël ku në sipërfaqen e bërthamës së rërës për shkak të stresit të zgjerimit termik. Përdorimi i rërës qeramike në bërthamën e rërës së bllokut të cilindrit dhe kokës së cilindrit është aktualisht një zgjidhje e thjeshtë dhe efektive për problemin e venave.
Bërthamat e rërës me xhaketë uji të ndërlikuara, me mure të hollë, të gjatë dhe të ngushtë me kokë cilindrash dhe bërthamat e rërës së kanalit të vajit të cilindrit kërkojnë forcë dhe qëndrueshmëri të lartë (përfshirë forcën në temperaturë të lartë) dhe në të njëjtën kohë duhet të kontrollojnë prodhimin e gazit të rërës bazë. Tradicionalisht, përdoret kryesisht procesi i rërës së veshur. Përdorimi i rërës qeramike zvogëlon sasinë e rrëshirës dhe arrin efektin e fuqisë së lartë dhe gjenerimit të ulët të gazit. Për shkak të përmirësimit të vazhdueshëm të performancës së rrëshirës dhe rërës së papërpunuar, procesi i kutisë së ftohtë ka zëvendësuar gjithnjë e më shumë një pjesë të procesit të rërës së veshur në vitet e fundit, duke përmirësuar ndjeshëm efikasitetin e prodhimit dhe duke përmirësuar mjedisin e prodhimit.
2. Aplikimi i rërës qeramike për të zgjidhur problemin e deformimit të bërthamës së rërës së tubit të shkarkimit
Kolektorët e shkarkimit punojnë në kushte alternative të temperaturës së lartë për një kohë të gjatë, dhe rezistenca ndaj oksidimit të materialeve në temperatura të larta ndikon drejtpërdrejt në jetën e shërbimit të kolektorëve të shkarkimit. Vitet e fundit, vendi ka përmirësuar vazhdimisht standardet e emetimit të shkarkimeve të automobilave, dhe aplikimi i teknologjisë katalitike dhe teknologjisë së turbocharging ka rritur ndjeshëm temperaturën e punës së kolektorit të shkarkimit, duke arritur mbi 750 °C. Me përmirësimin e mëtejshëm të performancës së motorit, temperatura e punës e kolektorit të shkarkimit do të rritet gjithashtu. Aktualisht, përdoret përgjithësisht çeliku i derdhur rezistent ndaj nxehtësisë, si ZG 40Cr22Ni10Si2 (JB/T 13044), etj., me një temperaturë rezistente ndaj nxehtësisë prej 950°C-1100°C.
Në përgjithësi kërkohet që zgavra e brendshme e kolektorit të shkarkimit të jetë e lirë nga çarje, mbyllje të ftohta, zgavra tkurrje, përfshirje skorje, etj. që ndikojnë në performancën dhe vrazhdësia e zgavrës së brendshme nuk duhet të jetë më e madhe se Ra25. Në të njëjtën kohë, ekzistojnë rregulla strikte dhe të qarta për devijimin e trashësisë së murit të tubit. Për një kohë të gjatë, problemi i trashësisë së pabarabartë të murit dhe devijimit të tepërt të murit të tubit të tubit të shkarkimit ka pllakosur shumë shkritore të kolektorit të shkarkimit.
Një shkritore përdori fillimisht bërthamat e rërës të veshura me rërë silicë për të prodhuar kolektorë shkarkimi çeliku rezistent ndaj nxehtësisë. Për shkak të temperaturës së lartë të derdhjes (1470-1550°C), bërthamat e rërës deformoheshin lehtësisht, duke rezultuar në fenomene jashtë tolerancës në trashësinë e murit të tubit. Ndonëse rëra e silicës është trajtuar me ndryshim fazor në temperaturë të lartë, për shkak të ndikimit të faktorëve të ndryshëm, ajo ende nuk mund të kapërcejë deformimin e bërthamës së rërës në temperaturë të lartë, duke rezultuar në një gamë të gjerë luhatjesh në trashësinë e murit të tubit. , dhe në raste të rënda, do të hiqet. Për të përmirësuar forcën e bërthamës së rërës dhe për të kontrolluar prodhimin e gazit të bërthamës së rërës, u vendos të përdorej rërë e veshur me rërë qeramike. Kur sasia e rrëshirës së shtuar ishte 36% më e ulët se ajo e rërës së veshur me rërë silici, forca e saj në përkulje në temperaturën e dhomës dhe forca termike e përkuljes u rritën me 51%, 67%, dhe sasia e gjenerimit të gazit zvogëlohet me 20%, gjë që plotëson kërkesat e procesit të fuqisë së lartë dhe prodhimit të ulët të gazit.
Fabrika përdor bërthama rëre të veshura me rërë silici dhe bërthama rëre qeramike të veshura me rërë për derdhje të njëkohshme, pas pastrimit të derdhjeve, ato kryejnë inspektime anatomike.
Nëse bërthama është prej rërë të veshur me rërë silici, derdhjet kanë trashësi muri të pabarabartë dhe mur të hollë, dhe trashësia e murit është 3,0-6,2 mm; kur bërthama është bërë me rërë të veshur me rërë qeramike, trashësia e murit të derdhjes është uniforme dhe trashësia e murit është 4,4-4,6 mm. si foton e mëposhtme
Rërë e veshur me rërë silicë
Rërë e veshur me rërë qeramike
Rëra e veshur me rërë qeramike përdoret për të bërë bërthama, e cila eliminon thyerjen e bërthamës së rërës, zvogëlon deformimin e bërthamës së rërës, përmirëson në masë të madhe saktësinë dimensionale të kanalit të rrjedhës së zgavrës së brendshme të kolektorit të shkarkimit dhe redukton ngjitjen e rërës në zgavrën e brendshme, duke përmirësuar cilësinë e shkalla e derdhjeve dhe produkteve të gatshme dhe ka arritur përfitime të konsiderueshme ekonomike.
3. Aplikimi i rërës qeramike në strehën e turbochargerit
Temperatura e punës në fundin e turbinës së guaskës së turbombushësit në përgjithësi i kalon 600°C, dhe disa madje arrijnë deri në 950-1050°C. Materiali i guaskës duhet të jetë rezistent ndaj temperaturave të larta dhe të ketë performancë të mirë derdhjeje. Struktura e guaskës është më kompakte, trashësia e murit është e hollë dhe uniforme, dhe zgavra e brendshme është e pastër, etj., është jashtëzakonisht kërkuese. Aktualisht, streha e turbocharger është bërë përgjithësisht prej derdhje çeliku rezistente ndaj nxehtësisë (siç janë 1,4837 dhe 1,4849 të standardit gjerman DIN EN 10295), dhe përdoret gjithashtu hekuri duktil rezistent ndaj nxehtësisë (siç është standardi gjerman GGG SiMo, amerikani hekuri nodular austenitik standard me nikel të lartë D5S, etj.).
Një strehë turbongarkuesi motori 1.8 T, materiali: 1.4837, përkatësisht GX40CrNiSi 25-12, përbërja kimike kryesore (%): C: 0.3-0.5, Si: 1-2.5, Cr: 24-27, Mo: Max 0.5, Ni: 11 -14, temperatura e derdhjes 1560 ℃. Aliazhi ka një pikë të lartë shkrirjeje, një shkallë të madhe tkurrjeje, një tendencë të fortë plasaritjeje të nxehtë dhe vështirësi të lartë derdhjeje. Struktura metalografike e derdhjes ka kërkesa strikte për karbitet e mbetura dhe përfshirjet jometalike, si dhe ka rregulla specifike për defektet e derdhjes. Për të siguruar cilësinë dhe efikasitetin e prodhimit të derdhjeve, procesi i derdhjes miraton derdhjen e bërthamës me bërthama të predhave të rërës të veshura me film (dhe disa bërthama kuti të ftohta dhe kuti të nxehta). Fillimisht, u përdor rërë pastruese AFS50 dhe më pas u përdor rërë silicë e pjekur, por probleme të tilla si ngjitja e rërës, gërvishtjet, çarjet termike dhe poret në zgavrën e brendshme u shfaqën në shkallë të ndryshme.
Në bazë të hulumtimit dhe testimit, fabrika vendosi të përdorte rërë qeramike. Fillimisht bleu rërë të përfunduar të veshur (100% rërë qeramike), dhe më pas bleu pajisje rigjenerimi dhe veshjeje, dhe optimizoi vazhdimisht procesin gjatë procesit të prodhimit, përdor rërë qeramike dhe rërë pastruese për përzierjen e rërës së papërpunuar. Aktualisht, rëra e veshur zbatohet përafërsisht sipas tabelës së mëposhtme:
| Procesi i rërës i veshur me rërë qeramike për strehimin e turbochargerit | ||||
| Madhësia e rërës | Norma e rërës qeramike % | Shtimi i rrëshirës % | Forca e përkuljes MPa | Dalja e gazit ml/g |
| AFS50 | 30-50 | 1,6-1,9 | 6,5-8 | ≤12 |
Gjatë viteve të fundit, procesi i prodhimit të kësaj fabrike ka ecur në mënyrë të qëndrueshme, cilësia e derdhjeve është e mirë dhe përfitimet ekonomike dhe mjedisore janë të jashtëzakonshme. Përmbledhja është si më poshtë:
a. Përdorimi i rërës qeramike ose përdorimi i përzierjes së rërës qeramike dhe rërës silicë për të bërë bërthama, eliminon defekte të tilla si ngjitja e rërës, sinterizimi, venimi dhe plasaritja termike e derdhjeve dhe realizon prodhim të qëndrueshëm dhe efikas;
b. Derdhja e bërthamës, efikasiteti i lartë i prodhimit, raporti i ulët rërë-hekur (në përgjithësi jo më shumë se 2:1), më pak konsum i rërës së papërpunuar dhe kosto më të ulëta;
c. Derdhja e bërthamës është e favorshme për riciklimin dhe rigjenerimin e përgjithshëm të rërës së mbeturinave, dhe rikuperimi termik adoptohet në mënyrë uniforme për rigjenerim. Performanca e rërës së rigjeneruar ka arritur në nivelin e rërës së re për pastrimin e rërës, gjë që ka arritur efektin e uljes së kostos së blerjes së rërës së papërpunuar dhe reduktimit të shkarkimit të mbetjeve të ngurta;
d. Është e nevojshme të kontrollohet shpesh përmbajtja e rërës qeramike në rërën e rigjeneruar për të përcaktuar sasinë e rërës së re qeramike të shtuar;
e. Rëra qeramike ka formë të rrumbullakët, rrjedhshmëri të mirë dhe specifikë të madhe. Kur përzihet me rërë silicë, është e lehtë të shkaktojë ndarje. Nëse është e nevojshme, procesi i qitjes me rërë duhet të rregullohet;
f. Kur mbuloni filmin, përpiquni të përdorni rrëshirë fenolike me cilësi të lartë dhe përdorni aditivë të ndryshëm me kujdes.
4. Aplikimi i rërës qeramike në kokën e cilindrit të motorit aliazh alumini
Për të përmirësuar fuqinë e automobilave, për të zvogëluar konsumin e karburantit, për të zvogëluar ndotjen e shkarkimit dhe për të mbrojtur mjedisin, automobilat me peshë të lehtë janë tendenca e zhvillimit të industrisë së automobilave. Aktualisht, derdhjet e motorëve të automobilave (përfshirë motorët me naftë), të tilla si blloqet e cilindrave dhe kokat e cilindrave, në përgjithësi derdhen me lidhje alumini, dhe procesi i derdhjes së blloqeve të cilindrave dhe kokave të cilindrave, kur përdoren bërthama rëre, derdhje metalike me gravitetin e mykut dhe presion të ulët derdhja (LPDC) janë më përfaqësuesit.
Bërthama e rërës, rëra e veshur dhe procesi i kutisë së ftohtë të bllokut të cilindrave të aliazhit të aluminit dhe derdhjeve të kokës janë më të zakonshme, të përshtatshme për karakteristikat e prodhimit me precizion të lartë dhe në shkallë të gjerë. Metoda e përdorimit të rërës qeramike është e ngjashme me prodhimin e kokës së cilindrit prej gize. Për shkak të temperaturës së ulët të derdhjes dhe gravitetit të vogël specifik të aliazhit të aluminit, zakonisht përdoret rërë bërthamore me rezistencë të ulët, siç është bërthama e rërës së ftohtë në një fabrikë, sasia e rrëshirës së shtuar është 0,5-0,6%, dhe forca në tërheqje është 0,8-1,2 MPa. Kërkohet rërë bërthamore Ka palosshmëri të mirë. Përdorimi i rërës qeramike zvogëlon sasinë e rrëshirës së shtuar dhe përmirëson shumë kolapsin e bërthamës së rërës.
Vitet e fundit, për të përmirësuar mjedisin e prodhimit dhe për të përmirësuar cilësinë e derdhjeve, po bëhen gjithnjë e më shumë kërkime dhe aplikime të lidhësve inorganikë (përfshirë xhamin e modifikuar të ujit, lidhësit fosfat, etj.). Figura më poshtë është vendi i derdhjes së një fabrike që përdor kokën e cilindrit të rërës inorganike të rërës së qeramikës nga aliazh alumini.
Fabrika përdor lidhës inorganik të rërës qeramike për të bërë bërthamën, dhe sasia e lidhësit të shtuar është 1.8-2.2%. Për shkak të rrjedhshmërisë së mirë të rërës qeramike, bërthama e rërës është e dendur, sipërfaqja është e plotë dhe e lëmuar, dhe në të njëjtën kohë, sasia e gjenerimit të gazit është e vogël, përmirëson shumë rendimentin e derdhjeve, përmirëson kolapsibilitetin e rërës bazë. , përmirëson mjedisin e prodhimit, dhe bëhet një model i prodhimit të gjelbër.
Aplikimi i rërës qeramike në industrinë e derdhjes së motorëve ka përmirësuar efikasitetin e prodhimit, ka përmirësuar mjedisin e punës, ka zgjidhur defektet e derdhjes dhe ka arritur përfitime të konsiderueshme ekonomike dhe përfitime të mira mjedisore.
Industria e shkritores së motorëve duhet të vazhdojë të rrisë rigjenerimin e rërës bazë, të përmirësojë më tej efikasitetin e përdorimit të rërës qeramike dhe të reduktojë emetimet e mbetjeve të ngurta.
Nga këndvështrimi i efektit të përdorimit dhe fushës së përdorimit, rëra qeramike është aktualisht rëra speciale e derdhjes me performancën më të mirë gjithëpërfshirëse dhe konsumin më të madh në industrinë e derdhjes së motorëve.
Koha e postimit: Mar-27-2023
