I. Was ist Faltenbildung?

Faltenbildung ist ein spezieller Oberflächenfehler bei Gussteilen. Sie zeigt sich als unregelmäßige, grobkörnige oder gerippte Narben auf der Gussoberfläche, meist begleitet von tiefen, netzartigen Rillen. Dieser Fehler tritt häufig auf den Oberseiten und vertikalen Flächen dünnwandiger legierter Stahlgussteile mit leicht oxidierbaren Elementen wie Chrom, Silizium und Mangan, auf den Oberseiten dickwandiger duktiler Gusseisenteile, an den Innenwänden zentrifugalgegossener duktiler Gusseisenrohre sowie auf den Oberseiten von Magnesiumlegierungsgussteilen mit starken Querschnittsänderungen auf.

II. Wie man Falten erkennt

Die Identifizierung vor Ort erfolgt durch Sichtprüfung, und dieser Defekt lässt sich leicht von anderen Oberflächenfehlern unterscheiden. Faltenbildung mit tiefen, netzartigen Rillen ist charakteristisch für Gussteile aus duktilem Gusseisen und Magnesiumlegierungen. Sie kann je nach Legierungstyp von gewöhnlicher Faltenbildung unterschieden werden.

III. Entstehungsmechanismus der Faltenbildung

1. Bei der Magnesiumbehandlung von Gusseisen mit Kugelgraphit entstehen Verbindungen (Oxide, Sulfide, Silikate usw.), die sich in Form dünner Filme im flüssigen Metall verteilen. Sie schweben langsam in der Gießpfanne, gelangen beim Gießen mit dem flüssigen Metall in die Form und steigen an die Oberfläche des Gussteils. Beim Schleudergießen sammeln sie sich an der Innenwand des Gussteils an.

2. Magnesiumlegierungen sind stark oxidationsanfällig. Ohne wirksamen Schutz beim Schmelzen und Gießen bildet sich auf der Oberfläche des flüssigen Metalls eine dicke Oxidschicht, die zusammen mit dem flüssigen Metall in den Formhohlraum fließt. Verengt sich der Fließkanal im Inneren der Form, sammeln sich Oxidschichten auf der Oberseite des Gussteils und führen zu Faltenbildung.

3. Leicht oxidierbare Elemente im legierten Stahl unterliegen während des Gießens und der Formfüllung einer Oxidation.

4. Allgemeine Faltenbildung wird verursacht durch die hohe Viskosität des geschmolzenen Metalls, niedrige Gießtemperatur, zu langsame Gießgeschwindigkeit, Metalloxidation während des Gießens, Gasbildung durch Reaktion zwischen geschmolzenem Metall und Formwand sowie zu niedrige Formtemperatur der Metallformen.

IV. Wirksame Vorbeugung von Falten

1. Verwenden Sie hochwertige Rohstoffe zum Schmelzen von Gusseisen mit Kugelgraphit, um den Schwefelgehalt, Gase und Einschlüsse im Rohguss zu reduzieren. Reduzieren Sie die Magnesiumzugabe, um die Kugelformung zu gewährleisten. Passen Sie den Kohlenstoffgehalt und das Kohlenstoffäquivalent des Rohgusses an, erhöhen Sie die Kugelformungstemperatur entsprechend und verstärken Sie die Impfbehandlung, um die Viskosität zu senken und die Fließfähigkeit zu verbessern. Verwenden Sie Gießpfannen mit guter Schlackenrückhaltung. Lassen Sie den Rohguss vor dem Gießen ausreichend lange in der Gießpfanne stehen, damit Schlacke und Einschlüsse vollständig aufsteigen können.

2. Die Magnesiumlegierung wird unter Schutzgasatmosphäre geschmolzen und gegossen, um die Oxidation des flüssigen Metalls zu verhindern. Die Gießposition und das Anguss-System sind so zu gestalten, dass das flüssige Metall den Formhohlraum schnell und gleichmäßig füllt und den Füllweg verkürzt. Alternativ kann das Vakuumsaugverfahren angewendet werden.

3. Legierter Stahl mit leicht oxidierbaren Elementen unter reduzierender oder neutraler Atmosphäre gießen.

4. Die Legierungszusammensetzung anpassen, um die Fließfähigkeit zu verbessern; Gießtemperatur und Gießgeschwindigkeit entsprechend erhöhen, um Metalloxidation während des Gießens zu vermeiden. Die Sand- und Beschichtungszusammensetzung optimieren, um chemische Reaktionen zwischen Formwand und flüssigem Metall zu verhindern. Das flüssige Metall ausreichend lange in der Gießpfanne stehen lassen und die Schlackenrückhaltung verbessern. Die Temperatur der Metallformen für den Metallformguss entsprechend erhöhen.

5. Installieren Sie Filter und Schlackenabscheider im Gießsystem, um Schlacke und Oxidschichten abzufangen.

Faltenbildung entsteht hauptsächlich durch die Ansammlung von Oxidschichten und Schlacke sowie durch unzureichende Fließfähigkeit des flüssigen Metalls. Die Entstehungsmechanismen der Faltenbildung variieren je nach Gussmaterial. Durch Rohstoffkontrolle, Schmelzschutz, Optimierung des Angusssystems und Anpassung der Prozessparameter lassen sich Faltenbildungsfehler wirksam reduzieren und die Oberflächenqualität der Gussteile stabilisieren.