Comment faire des plaques d'extrémité en fonte ductile de haute qualité pour souffleur de racines

La création de plaques d'extrémité en fonte ductile de haute qualité pour un souffleur Roots nécessite une précision dans la coulée, la conception du moule et les processus de post-coulée pour assurer la précision dimensionnelle, la résistance et la durabilité. Les étapes suivantes détaillent les meilleures pratiques de production de plaques d'extrémité en fonte ductile pour les souffleurs Roots.

1. Sélection et préparation du matériel

· Catégorie de fonte ductile: Choisissez une qualité de fonte ductile adaptée à l'application, comme ASTM A536 60-40-18 ou 80-55-06, qui offrent un bon équilibre de force, de ductilité, et usinabilité.

· Alliage: Faire fondre le fer de base de haute qualité dans un four à induction ou à arc électrique. Ajouter des noduliseurs à base de magnésium ou de cérium pour former la structure en graphite sphéroïdal, qui est caractéristique du fer ductile et offre une excellente ténacité.

· Inoculation: Juste avant de verser, inoculer le fer fondu avec du ferrosilicium pour affiner la structure en graphite et améliorer les propriétés mécaniques du matériau. L'inoculant doit être ajouté de manière contrôlée pour assurer une dispersion uniforme et empêcher la formation de froid.

2. conception et préparation de moule

· Conception du noyau et de la cavité: concevez le moule avec des noyaux et des cavités qui produisent la forme exacte et les caractéristiques nécessaires pour les plaques d'extrémité, y compris les trous et les points d'alignement. Incorporez les angles de brouillon pour permettre un retrait facile du moule sans endommager les caractéristiques de la plaque.

· Système de cuisson: Concevez un système de déclenchement et de colonne montante qui assure un écoulement lisse et sans turbulence du métal fondu dans le moule. Un bon déclenchement aide à prévenir les coupures à froid et les inclusions, qui sont des défauts courants dans les pièces moulées en fer complexes.

· Matériau du moule: Utilisez des moules en sable de haute qualité capables de résister à des températures élevées. Pensez à utiliser des moules en sable enduit ou à appliquer un revêtement réfractaire sur la surface du moule pour réduire la rugosité de la surface et empêcher les inclusions de sable.

3. Processus de coulée

· Température de coulée: Verser la fonte ductile fondue à environ 1,350 ° C à 1,450 ° C. Cette plage de température garantit que le fer coule bien, remplissant toutes les parties du moule tout en évitant les défauts tels que les arrêts à froid.

· Refroidissement contrôlé: laisser la coulée refroidir à une vitesse contrôlée pour minimiser les contraintes internes et éviter les fissures. Utilisez des commandes de refroidissement ou des blocs de refroidissement dans les zones où une solidification plus rapide est nécessaire pour éviter le rétrécissement et maintenir une structure uniforme.

· Nodulisation post-coulée: Si un nodulisation supplémentaire est nécessaire, traitez le métal fondu avec un fil de magnésium ou des alliages de cérium pour maintenir la forme de graphite sphéroïdal qui fournit la ductilité.

4. traitement thermique

· Recuit: après la coulée, recuit les plaques d'extrémité à environ 900 à 950 ° C pour soulager les contraintes internes et obtenir une microstructure uniforme. Refroidissez lentement les pièces après le recuit pour éviter de se déformer.

· Normalisation: En option, normaliser la coulée pour affiner davantage la microstructure, ce qui peut améliorer la ténacité et la résistance à l'usure. Cela implique un réchauffage à une température austénitisante suivie d'un refroidissement par air.

5. finition et usinage de surface

· Shot Blasting: Nettoyez les surfaces de coulée avec un grenaillage pour éliminer tout sable résiduel, écailles ou autres restes de coulée, ce qui donne une surface lisse et uniforme.

· Usinage: usinez précisément les plaques d'extrémité pour obtenir des tolérances serrées sur les caractéristiques critiques telles que les trous de montage, les points d'alignement et les surfaces d'accouplement plates. Fraisage CNC est couramment utilisé pour la haute précision.

· Polissage de surface: Pour les zones en contact avec d'autres pièces, polir les surfaces pour améliorer l'ajustement et réduire la friction. Les surfaces polies aident également à maintenir l'efficacité de l'étanchéité et à réduire l'usure au fil du temps.

6. contrôle de qualité et inspection

· Inspection dimensionnelle: utilisez une machine de mesure coordonnée (CMM) pour s'assurer que la coulée répond aux spécifications dimensionnelles, en particulier sur les surfaces critiques et les caractéristiques d'alignement.

· Analyse de microstructure: vérifier la microstructure avec une analyse métallographique pour confirmer la distribution de graphite sphéroïdal et une matrice équilibrée de ferrite-perlite, qui sont essentielles pour la résistance et la ductilité.

· Test de dureté: effectuer des tests de dureté pour s'assurer que la coulée répond aux spécifications de résistance requises. En règle générale, le fer ductile doit avoir une plage de dureté appropriée à sa teneur, qui peut varier en fonction de l'application spécifique.

· Test non destructif (CND): Utilisez une inspection par ultrasons ou radiographique pour vérifier les vides internes, la porosité ou les fissures qui pourraient compromettre l'intégrité structurelle de la coulée.

7. Assemblage et essais opérationnels

· Ajustement de test et alignement: vérifiez l'ajustement et l'alignement des plaques d'extrémité dans un ensemble de soufflerie d'échantillons. Tout désalignement ici peut provoquer une opératioInefficacités nales et problèmes d'usure.

· Test de performance: dans une configuration fonctionnelle, exécutez le ventilateur pour tester les plaques d'extrémité pour la vibration, le bruit et la génération de chaleur, en veillant à ce qu'elles fonctionnent correctement et de manière fiable dans leur état assemblé.

Résumé

La création de plaques d'extrémité en fonte ductile de haute qualité implique un contrôle minutieux du processus de coulée, de la composition de l'alliage, du traitement thermique et de la finition. En suivant ces étapes, vous vous assurez un composant durable et usiné avec précision qui résiste aux exigences élevées du fonctionnement du souffleur Roots.