Zeramikazko harearen konposizio kimikoa batez ere Al2O3 eta SiO2 da, eta zeramikazko harearen fase minerala batez ere korindon fasea eta mullita fasea da, baita fase amorfo kopuru txiki bat ere. Zeramikazko harearen erregogortasuna 1800 °C baino handiagoa da, eta gogortasun handiko aluminio-siliziozko material erregogorra da.
Zeramikazko harearen ezaugarriak
● Erregogortasun handia;
● Hedapen termikoaren koefiziente txikia;
● Eroankortasun termiko handia;
● Gutxi gorabeherako forma esferikoa, angelu-faktorea txikia, jariakortasun ona eta gaitasun trinkoa;
● Gainazal leuna, pitzadurarik, kolperik gabe;
● Material neutroa, galdaketa metaliko hainbat materialetarako egokia;
● Partikulek indar handia dute eta ez dira erraz apurtzen;
● Partikulen tamainaren barrutia zabala da, eta nahasketa pertsonalizatu daiteke prozesuaren eskakizunen arabera.
Hondar zeramikikoaren aplikazioa motorraren galdaketan
1. Erabili zeramikazko harea burdinurtuzko zilindro buruaren zainak, harea itsastea, hautsitako nukleoa eta harea nukleoaren deformazioa konpontzeko
● Zilindro-blokea eta zilindro-burua motorraren galdaketa garrantzitsuenak dira
● Barruko barrunbearen forma konplexua da, eta dimentsioko zehaztasunerako eta barruko barrunbeko garbitasunerako baldintzak handiak dira.
● Sorte handia
Produkzioaren eraginkortasuna eta produktuaren kalitatea bermatzeko,
● Harea berdea (batez ere hidrostatiko estilismo-lerroa) muntaketa-lerroen ekoizpena erabiltzen da oro har.
● Harea nukleoek, oro har, kutxa hotza eta erretxina estalitako harea (shell core) prozesua erabiltzen dute, eta harea nukleo batzuek kutxa beroa erabiltzen dute.
● Zilindro-blokearen eta buru-galdaketaren harea-nukleoaren forma konplexua dela eta, harea-nukleo batzuek zeharkako eremu txikia dute, zilindro-bloke batzuen eta zilindro-buruaren ur-jaka-nukleoen zatirik meheena 3-3,5 mm baino ez da, eta harea-irteera estua da, harea nukleoa denbora luzez tenperatura altuko burdina urtuaz inguratuta inguratuta dago, zaila da harea garbitzea eta garbiketa-ekipo berezia behar da, etab. Iraganean, silize-harea guztia galdaketan erabiltzen zen. ekoizpena, eta horrek zainak eta harea itsasteko arazoak eragin zituen zilindro-blokearen eta zilindro-buruaren ur-jaka-galdaketan. Nukleoaren deformazioa eta hautsitako nukleoaren arazoak oso ohikoak eta konpontzen zailak dira.
Horrelako arazoak konpontzeko, 2010etik aurrera, etxeko motor galdaketa-enpresa ezagun batzuk, hala nola, FAW, Weichai, Shangchai, Shanxi Xinke, etab., zilindro-blokeak ekoizteko harea zeramikazkoaren aplikazioa ikertzen eta probatzen hasi ziren, zilindro-buruko ur jakak, eta olio-hodiak. Harea-nukleo berdinek modu eraginkorrean ezabatzen edo murrizten dituzte barne barrunbearen sinterizazioa, harea itsastea, harea-nukleoaren deformazioa eta hautsitako nukleoak bezalako akatsak.
Jarraitu irudiak zeramikazko hareaz eginak dira kutxa hotzeko prozesuarekin.
Harrezkero, zeramikazko harea nahasketa-harea pixkanaka-pixkanaka sustatu da kutxa hotzeko eta kutxa beroko prozesuetan, eta zilindro-buruko ur-jaka nukleoetan aplikatu da. 6 urte baino gehiago daramatza ekoizpen egonkorrean. Kutxa hotzaren harea-nukleoaren gaur egungo erabilera hau da: hare-nukleoaren forma eta tamainaren arabera, gehitutako zeramikazko harea %30-50ekoa da, gehitutako erretxina-kopuru osoa %1,2-1,8koa da, eta trakzio-erresistentzia 2,2-2,7 MPa da. (Laborategiko laginak aztertzeko datuak)
Laburpena
Zilindro-blokeak eta buruko burdinurtuzko piezak barne barrunbe-egitura estu asko dituzte eta isurketa-tenperatura 1440-1500 °C artekoa izaten da. Harearen nukleoaren horma meheko zatia erraz sinterizatzen da tenperatura altuko burdina urtuaren eraginez, hala nola, burdina urtua harearen nukleoan infiltratzen dena, edo interfaze-erreakzioa sortzen du harea itsaskorra sortzeko. Zeramikazko harearen erregogortasuna 1800 °C baino handiagoa da; bitartean, zeramikazko harearen benetako dentsitatea nahiko altua da, diametro eta abiadura bereko hare partikulen energia zinetikoa 1,28 aldiz silizezko harea partikulen baino 1,28 aldiz da harea jaurtitzerakoan, eta horrek harea jaurtitzerakoan. harea nukleoen dentsitatea handitu.
Abantaila hauek dira zeramikazko harea erabiltzeak harea kutxako galdaketaren barruko barrunbean itsasteko arazoa konpontzeko arrazoiak.
Zilindro-blokearen eta zilindro-buruaren ur-jaka, sarrera- eta ihes-atalek sarri akatsak izaten dituzte. Ikerketa eta galdaketa-praktika ugarik erakutsi dute galdaketa gainazaleko ildo-akatsen kausa silize-harearen fase-aldaketaren hedapena dela, eta horrek estres termikoak eragiten ditu harea nukleoaren gainazalean pitzadurak eragiten dituela, eta horrek burdina urtua eragiten du. pitzadurak barneratzeko, zainen joera handiagoa da batez ere kutxa hotzaren prozesuan. Izan ere, silize-harearen hedapen termikoa % 1,5ekoa da, eta zeramikazko harearen hedapen termikoa % 0,13 baino ez da (1000 °C-tan berotzen da 10 minutuz). Pitzadura egiteko aukera oso txikia da harea nukleoaren gainazalean dilatazio termikoaren tentsioaren ondorioz. Zeramikazko harea erabiltzea zilindro-blokearen eta zilindro-buruaren harea nukleoan erabiltzea gaur egun zainaren arazoari irtenbide sinple eta eraginkorra da.
Konplikatuak, horma meheak, luze eta estuak zilindro buruko ur-jaka harea-nukleoak eta zilindro-olio-kanalaren harea-nukleoek indar handia (tenperatura handiko indarra barne) eta gogortasuna behar dute, eta, aldi berean, harearen gas-sorkuntza kontrolatu behar dute. Tradizionalki, estalitako harearen prozesua erabiltzen da gehienbat. Zeramikazko harea erabiltzeak erretxina-kopurua murrizten du eta indar handiko eta gas-sorkuntza baxuaren eragina lortzen du. Erretxina eta harea gordinaren errendimendua etengabe hobetzen ari denez, kutxa hotzeko prozesuak gero eta gehiago ordezkatu du estalitako harearen prozesuaren zati bat azken urteotan, ekoizpenaren eraginkortasuna asko hobetuz eta ekoizpen ingurunea hobetuz.
2. Zeramikazko harea aplikatzea ihes-hodiaren harea nukleoaren deformazioaren arazoa konpontzeko
Ihes-kolektoreek tenperatura altuko txandakako baldintzetan funtzionatzen dute denbora luzez, eta tenperatura altuko materialen oxidazio-erresistentziak zuzenean eragiten du ihes-kolektoreen bizitzan. Azken urteotan, herrialdeak etengabe hobetu ditu automobilen ihesaren emisio estandarrak, eta teknologia katalitikoa eta turbokarga teknologiaren aplikazioak ihes-kolektorearen lan-tenperatura nabarmen handitu du, 750 °C-tik gora iritsiz. Motorraren errendimendua gehiago hobetzearekin batera, ihes-kolektorearen lan-tenperatura ere handituko da. Gaur egun, beroarekiko erresistentea den altzairu galdatua erabiltzen da, hala nola, ZG 40Cr22Ni10Si2 (JB/T 13044), etab., 950 °C-1100 °C-ko beroarekiko erresistentzia duen tenperaturarekin.
Ihes-kolektorearen barruko barrunbeak, oro har, errendimenduan eragina duten pitzadurak, itxitura hotzak, uzkurdura-barrunbeak, zepa-inklusioak eta abar ez izatea eskatzen du, eta barruko barrunbearen zimurtasuna Ra25 baino handiagoa izan behar da. Aldi berean, hodiaren hormaren lodieraren desbideratzeari buruzko araudi zorrotz eta argiak daude. Denbora luzez, hormaren lodiera irregularraren eta ihes-kolektorearen hormaren gehiegizko desbideratzeen arazoak ihes-kolektorearen burdinola asko jo ditu.
Galdaketa batek lehen aldiz silizezko harea estalitako hare nukleoak erabili zituen beroarekiko erresistenteak diren altzairuzko ihes-kolektoreak ekoizteko. Isurketa-tenperatura altua zela eta (1470-1550°C), hondar nukleoak erraz deformatzen ziren, eta ondorioz, hodiaren hormaren lodieran tolerantziaz kanpoko fenomenoak sortu ziren. Silice-harea tenperatura altuko fase-aldaketarekin tratatu bada ere, hainbat faktoreren eraginez, oraindik ezin du harearen nukleoaren deformazioa gainditu tenperatura altuan, eta ondorioz, hodiaren hormaren lodieraren gorabeherak sorta zabala da. , eta kasu larrietan, bota egingo da. Harearen nukleoaren indarra hobetzeko eta harearen nukleoaren gas-sorkuntza kontrolatzeko, zeramikazko harea estalitako harea erabiltzea erabaki zen. Gehitutako erretxina kantitatea silizezko harea estalitako harea baino % 36 txikiagoa zenean, bere giro-tenperaturako tolestura-indarra eta tolestura-indar termikoa % 51, % 67 handitu dira eta gasaren sorrera % 20 murrizten da, eta horrek betetzen du. erresistentzia handiko eta gas-sorkuntza baxuko prozesu-eskakizunak.
Fabrikak silizezko hareaz estalitako hare nukleoak eta zeramikazko hareaz estalitako harea nukleoak erabiltzen ditu aldi berean galdaketarako, galdaketak garbitu ondoren, ikuskapen anatomikoak egiten dituzte.
Nukleoa silizezko harea estalitako hareaz eginda badago, galdaketak horma-lodiera irregularra eta horma mehea dute, eta hormaren lodiera 3,0-6,2 mm-koa da; muina zeramikazko harea estalitako hareaz eginda dagoenean, galdaketaren hormaren lodiera uniformea da eta hormaren lodiera 4,4-4,6 mm-koa da. hurrengo irudian bezala
Silizezko harea estalitako harea
Zeramikazko harea estalitako harea
Zeramikazko harea estalitako harea nukleoak egiteko erabiltzen da, harea nukleoaren haustura ezabatzen duena, harea nukleoaren deformazioa murrizten duena, ihes-kolektiboaren barrunbearen fluxu-kanalaren dimentsio-zehaztasuna asko hobetzen du eta barne barrunbean harea itsastea murrizten du, kalitatea hobetuz. galdaketak eta produktu bukatuak baloratzen eta onura ekonomiko garrantzitsuak lortu zituzten.
3. Zeramikazko harea aplikatzea turbokonpresoraren karkasetan
Turbokonpresoraren shellaren turbinaren amaierako lan-tenperaturak 600 °C gainditzen ditu, eta batzuk 950-1050 °C-ra ere iristen dira. Maskorraren materialak tenperatura altuekiko erresistentea izan behar du eta galdaketa-errendimendu ona du. Oskolaren egitura trinkoagoa da, hormaren lodiera mehea eta uniformea da eta barrunbea garbia da, etab., oso zorrotza da. Gaur egun, turbokonpresoraren karkasa, oro har, beroarekiko erresistentea den altzairu galdaketaz egina dago (adibidez, 1.4837 eta 1.4849 alemaniar DIN EN 10295 arauaren arabera), eta beroarekiko erresistentea den burdina hakokorra ere erabiltzen da (adibidez, Alemaniako GGG SiMo estandarra, estatubatuarra). nikel handiko burdina austenitiko estandarra D5S, etab.).
A 1.8 T motor turbokonpresoraren karkasa, materiala: 1.4837, hots, GX40CrNiSi 25-12, konposizio kimiko nagusia (%): C: 0.3-0.5, Si: 1-2.5, Cr: 24-27, Mo: Max 0.5, Ni: 11 -14, isurtzeko tenperatura 1560 ℃. Aleazioak urtze-puntu altua, uzkurtze-tasa handia, pitzadura beroaren joera handia eta galdaketa-zailtasun handia ditu. Galdaketaren egitura metalografikoak baldintza zorrotzak ditu hondar-karburoei eta metalik gabeko inklusioei dagokienez, eta galdaketa-akatsei buruzko araudi espezifikoa ere badago. Galdaketaren kalitatea eta produkzio-eraginkortasuna bermatzeko, moldaketa-prozesuak nukleo-galdaketa hartzen du filmez estalitako hareazko oskol-nukleoekin (eta kutxa hotzeko eta kutxa beroko nukleo batzuekin). Hasieran, AFS50 garbiketa-harea erabiltzen zen, eta gero silize-harea errea erabili zen, baina harea itsastea, errebak, pitzadura termikoak eta barne barrunbeko poroak maila ezberdinetan agertu ziren.
Ikerketa eta probak oinarri hartuta, fabrikak zeramikazko harea erabiltzea erabaki zuen. Hasieran estalitako harea amaitua erosi zen (% 100 zeramikazko harea), eta gero birsortzeko eta estaltzeko ekipoak erosi ziren, eta etengabe optimizatu zuen prozesua produkzio-prozesuan zehar, erabili zeramikazko harea eta garbiketa-harea harea gordina nahasteko. Gaur egun, estalitako harea gutxi gorabehera hurrengo taularen arabera ezartzen da:
| Zeramikazko hareaz estalitako harea-prozesua turbokonpresoraren karkasetarako | ||||
| Harea Tamaina | Zeramikazko harearen % | Erretxina gehikuntza % | Tolesteko indarra MPa | Gas-irteera ml/g |
| AFS50 | 30-50 | 1,6-1,9 | 6,5-8 | ≤12 |
Azken urteotan, lantegi honen ekoizpen-prozesua egonkorra izan da, galdaketaren kalitatea ona da eta onura ekonomikoak eta ingurumenekoak nabarmenak dira. Laburpena honakoa da:
a. Zeramikazko harea erabiliz, edo harea zeramikazko eta silizezko harea nahasketa bat erabiliz nukleoak egiteko, harea itsastea, sinterizazioa, zaina eta pitzadura termikoa galdaketak bezalako akatsak ezabatzen ditu, eta ekoizpen egonkorra eta eraginkorra lortzen du;
b. Nukleo galdaketa, produkzio-eraginkortasun handia, harea-burdina erlazio baxua (oro har, 2:1 baino gehiago ez), harea gordinaren kontsumoa txikiagoa eta kostu txikiagoak;
c. Nukleoa isurtzea hondakin-hondakinen birziklapen eta birsorkuntza orokorrerako lagungarria da, eta birsorkuntza termikoa modu uniformean hartzen da birsortzeko. Birsortutako harearen errendimendua harea garbitzeko harea berriaren mailara iritsi da, eta harea gordinaren erosketa kostua murrizteko eta hondakin solidoen isurketa murrizteko efektua lortu du;
d. Beharrezkoa da maiz egiaztatu behar da harea birsortuetan zeramikazko harearen edukia gehitutako zeramikazko harea kantitatea zehazteko;
e. Zeramikazko harea forma biribila, jariakortasun ona eta espezifikotasun handia du. Silicezko harearekin nahasten denean, erraza da bereizketa eragitea. Beharrezkoa bada, harea jaurtitzeko prozesua egokitu behar da;
f. Filma estaltzerakoan, saiatu kalitate handiko erretxina fenolikoa erabiltzen eta erabili hainbat gehigarri kontu handiz.
4. Zeramikazko harea aplikatzea motorraren aluminiozko aleazioko zilindro-buruan
Autoen potentzia hobetzeko, erregaiaren kontsumoa murrizteko, ihes-kutsadura murrizteko eta ingurumena babesteko, automobil arinak automobilgintzaren garapen joera dira. Gaur egun, automobilgintzako motorraren (diesel motorra barne) galdaketak, hala nola zilindro-blokeak eta zilindro-buruak, oro har, aluminiozko aleazioekin igortzen dira, eta zilindro-blokeen eta zilindro-buruen galdaketa-prozesua, harea nukleoak, metalezko moldeen grabitate-galdaketa eta presio baxua erabiltzen direnean. casting (LPDC) dira adierazgarrienak.
Aluminio aleazioko zilindro-blokeen eta buru galdaketaren harea-nukleoa, estalitako harea eta kutxa hotza-prozesua ohikoagoak dira, doitasun handiko eta eskala handiko ekoizpen-ezaugarrietarako egokiak. Zeramikazko harea erabiltzeko metodoa burdinurtuzko zilindro-buruaren ekoizpenaren antzekoa da. Aluminio-aleazioen isurketa-tenperatura baxuaren eta grabitate espezifiko txikiaren ondorioz, orokorrean indar baxuko harea erabiltzen da, hala nola, fabrika batean kutxa hotzeko harea, gehitutako erretxina kopurua % 0,5-0,6 da eta trakzio-ersistentzia da. 0,8-1,2 MPa. Nukleoko harea behar da Tolesgarritasun ona du. Zeramikazko harea erabiltzeak gehitutako erretxina kopurua murrizten du eta harearen nukleoaren kolapsoa asko hobetzen du.
Azken urteotan, produkzio-ingurunea hobetzeko eta galdaketa-kalitatea hobetzeko, gero eta gehiago dira aglutinatzaile ez-organikoen ikerketak eta aplikazioak (besteak beste, ur-beira eraldatua, fosfato aglutinatzaileak, etab.). Beheko irudia fabrika baten galdaketa gunea da, zeramikazko harea lotzaile ez-organikoaren nukleoa harea aluminiozko aleazioko zilindro-burua erabiliz.
Fabrikak zeramikazko harea lotzaile ez-organikoa erabiltzen du nukleoa egiteko, eta gehitutako aglutinatzaile kopurua % 1,8 ~ 2,2 da. Zeramikazko harearen jariakortasun ona dela eta, harearen nukleoa trinkoa da, gainazala osoa eta leuna da eta, aldi berean, gasaren sorrera txikia da, galdaketaren etekina asko hobetzen du, nukleoko harearen tolesgarritasuna hobetzen du. , ekoizpen ingurunea hobetzen du, eta ekoizpen berdearen eredu bihurtzen da.
Motoren galdaketa-industrian zeramikazko harea aplikatzeak ekoizpen-eraginkortasuna hobetu du, lan-ingurunea hobetu du, galdaketa-akatsak konpondu ditu eta onura ekonomiko garrantzitsuak eta ingurumen-onura onak lortu ditu.
Motor-galdaketa-industriak harearen birsorkuntza areagotzen jarraitu behar du, harea zeramikazkoaren erabilera-eraginkortasuna are gehiago hobetzen eta hondakin solidoen emisioak murrizten.
Erabilera-efektuaren eta erabilera-esparruaren ikuspuntutik, zeramikazko harea gaur egun galdaketa-harea da errendimendu integral onena eta motorraren galdaketa-industrian kontsumo handiena duena.
Argitalpenaren ordua: 2023-mar-27
