중력 주조의 응고 과정은 무엇입니까?

중력 주조는 용융 금속이 중력의 힘 아래 곰팡이에 붓는 제조 공정입니다. 이 방법은 단순성, 비용 - 효과 및 고품질 캐스팅을 생산할 수있는 능력으로 인해 다양한 산업에서 널리 사용됩니다. 중력 주조의 가장 중요한 측면 중 하나는 응고 과정입니다. 이 블로그에서 중력 주조 공급 업체로서 중력 캐스팅의 응고 과정이 무엇을 의미하는지 깊이 파고들 것입니다.

중력 주조의 응고의 기초

응고는 액체에서 고체 상태로 위상 변화입니다. 중력 주조에서, 녹은 금속이 금형에 쏟아지면 금속의 열이 곰팡이 벽으로 전달되기 시작합니다. 금속이 열을 잃으면 서 냉각되기 시작하고 응고 과정이 시작됩니다.

응고 과정은 핵 생성과 성장의 두 가지 주요 단계로 나눌 수 있습니다.

핵 생성

핵 생성은 핵으로 알려진 작은 고체 입자가 용융 금속 내에 형성되기 시작하는 초기 단계입니다. 핵 생성에는 두 가지 유형이 있습니다 : 균질하고 이질적입니다.

균질 한 핵 생성은 순수한 용융 금속 내에서 핵이 자발적으로 형성 될 때 발생합니다. 그러나 이는 상당한 정도의 언더 쿨링이 필요하며, 이는 금속이 평형 동결 지점 아래에서 훨씬 냉각되어야 함을 의미합니다. 실용적인 중력 주조에서 균질 한 핵 생성은 필요한 조건을 달성하기가 매우 어렵 기 때문에 드 rare니다.

반면에 이기종 핵 생성은 훨씬 더 일반적입니다. 외래 입자 또는 곰팡이 벽의 표면에 핵이 형성 될 때 발생합니다. 이 외래 입자는 용융 금속 또는 곰팡이의 거친 표면에서 불순물 일 수 있습니다. 이들 표면의 존재는 핵 형성을위한 더 낮은 에너지 경로를 제공하여 필요한 언더 쿨링 정도를 줄입니다.

성장

핵이 형성되면 성장 단계가 시작됩니다. 이 단계에서, 용융 금속으로부터의 점점 더 많은 원자가 고체 핵에 부착함에 따라 핵은 크기가 커집니다. 고체상의 성장은 주조 과정의 조건에 따라 다른 방식으로 발생할 수 있습니다.

성장의 두 가지 주요 유형이 있습니다 : 수지상과 등간. 수지상 성장은 고체 상이 구조와 같은 나무에서 자랄 때 발생합니다. 이것은 일반적으로 용융 금속의 온도 구배가 높을 때 발생합니다. 수상 돌기는 열 흐름의 방향을 따라 자라며, 1 차 암이 먼저 자라고, 2 차 및 3 차 팔이 자랍니다.

반면에 등의 성장은 대략 구형 곡물의 형성을 초래합니다. 이것은 온도 구배가 낮을 때 발생하며 핵 생성 속도가 높을 때 발생합니다. 등화 성장에서 곡물은 모든 방향으로 자라서 더 균일 한 미세 구조로 이어집니다.

응고 과정에 영향을 미치는 요인

중력 주조의 응고 과정에 영향을 줄 수있는 몇 가지 요인이 있습니다. 이러한 요소를 이해하는 것은 주물의 품질을 제어하는 데 중요합니다.

곰팡이 재료와 디자인

곰팡이 재료는 응고 과정에서 중요한 역할을합니다. 곰팡이 재료는 다른 열 전도도를 가지며, 이는 용융 금속으로부터의 열 전달 속도에 영향을 미칩니다. 예를 들어, 강철 또는 알루미늄으로 만든 금형은 높은 열 전도도를 가지므로 용융 금속에서 열을 빠르게 추출 할 수 있습니다. 이로 인해 응고율이 빠릅니다. 반면, 모래 금형은 열전도도가 낮아 고정 속도가 느려집니다.

곰팡이의 디자인도 중요합니다. 몰드 캐비티의 모양과 크기는 용융 금속의 흐름과 열 분포에 영향을 줄 수 있습니다. 예를 들어, 복잡한 형태의 곰팡이는 용융 금속이 더 느리게 냉각되는 영역을 가질 수 있으며, 캐스팅에서 고정화 및 잠재적 결함이 발생할 수 있습니다.

쏟아지는 온도

용융 금속의 쏟아지는 온도는 또 다른 중요한 요소입니다. 쏟아지는 온도가 너무 높으면 용융 금속이 냉각되고 굳어지는 데 시간이 오래 걸립니다. 이로 인해 주조에서 더 큰 곡물 크기로 이어질 수 있으며, 이는 기계적 특성을 줄일 수 있습니다. 반대로, 쏟아지는 온도가 너무 낮 으면, 용융 금속이 금형의 모든 부분으로 제대로 흐르지 않을 수있어 불완전한 충전 및 주조 결함이 발생할 수 있습니다.

합금 조성

주조되는 합금의 조성은 또한 응고 과정에 영향을 미칩니다. 상이한 합금마다 융점과 응고 범위가 다릅니다. 예를 들어, 일부 합금은 넓은 응고 범위를 가질 수 있으므로 단일 온도가 아닌 온도 범위에서 굳어집니다. 이를 통해 응고 과정을 더욱 복잡하게 만들 수 있으며보다 신중한 제어가 필요할 수 있습니다.

중력 주조의 유형 및 응고 특성

중력 주조 공급 업체로서, 우리는 각각 고유 한 응고 특성을 가진 다양한 유형의 중력 주조 과정을 제공합니다.

중력 모래 주조

중력 모래 주조에서 모래는 곰팡이를 만드는 데 사용됩니다. 모래 금형은 열 전도도가 상대적으로 낮으므로 고정 속도는 다른 유형의 금형에 비해 느려집니다. 이 느리게 응고하면 캐스팅에서 더 균일 한 열 분포와 더 냉담한 입자 구조가 발생할 수 있습니다. 그러나 이는 또한 주조 공정이 더 오래 걸릴 수 있으며, 고정기 동안 가스의 느린 탈출로 인해 다공성의 위험이 더 높다는 것을 의미합니다.

합금 중력 주조

합금 중력 주조에는 주조 합금이 포함됩니다. 앞에서 언급했듯이, 합금 조성은 응고 과정에 영향을 미칩니다. 상이한 합금은 상이한 응고 범위와 핵 생성 및 성장 속도를 가질 수있다. 예를 들어, 일부 합금은 응고하는 동안 금속 간 화합물을 형성 할 수 있으며, 이는 주조의 기계적 특성에 크게 영향을 줄 수 있습니다. 합금 중력 주조에 대한 우리의 전문 지식을 통해 합금 조성물을 신중하게 선택하고 최종 제품에서 원하는 특성을 달성하기 위해 주조 공정을 제어 할 수 있습니다.

중력 금형 주조

중력 금형 주조는 일반적으로 금속으로 만들어진 영구 금형을 사용합니다. 금속 금형의 열전도율이 높으므로 응고 속도가 훨씬 빠릅니다. 이것은 캐스팅에서 더 미세한 곡물 구조와 더 나은 기계적 특성으로 이어질 수 있습니다. 그러나 빠른 응고는 제대로 제어되지 않으면 수축 결함과 같은 문제를 일으킬 수 있습니다.

응고 과정을 제어하는 것의 중요성

강화 과정을 제어하는 것은 중력 주조에서 가장 중요합니다. 잘 제어 된 응고 공정은 우수한 기계적 특성, 치수 정확도 및 표면 마감으로 주조를 초래할 수 있습니다.

핵 생성 및 성장 단계를 제어함으로써 주조의 곡물 구조를 조작 할 수 있습니다. 미세한 입자 구조는 일반적으로 더 높은 강도 및 연성과 같은 더 나은 기계적 특성으로 이어집니다. 또한 고화율을 제어하여 다공성, 수축 및 균열과 같은 주조 결함을 최소화 할 수 있습니다.

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참조

• Campbell, J. (2003). 캐스팅. 버터 워스 - 하이네만.
• Flemings, MC (1974). 응고 처리. 맥그로 - 힐.
• Dilawari, JB, & Gupta, M. (2013). 금속 캐스팅 : 원리와 연습. 피어슨 교육 인도.