Influencia de las especificaciones del tamaño de grano de la arena de cromita para fundición en la calidad de la fundición.

Influencia de las especificaciones del tamaño de grano de la arena de cromita para fundición en la calidad de la fundición.

La finura o el grosor de la arena de cromita influye directamente en siete indicadores de calidad de la fundición de machos: permeabilidad a los gases, acabado superficial, capa sinterizada, efecto de enfriamiento, defectos de vetas, penetración del metal y resistencia de la arena de moldeo. A continuación se detallan los efectos de los diferentes granulometrías (gruesa, media y fina) y los defectos de fundición correspondientes.

1. Tamaños de grano grueso (AFS25-30 AFS30-35)

Ventajas

  1. Los grandes huecos entre los granos de arena proporcionan una excelente permeabilidad a los gases , lo que previene eficazmente las burbujas de aire y los defectos de gas en piezas fundidas de acero de gran sección, moldes de arena de silicato de sodio y grandes piezas fundidas mediante el proceso de espuma perdida.
  2. Su gran capacidad de almacenamiento de calor y enfriamiento acelera la solidificación de las piezas fundidas de paredes gruesas, reduciendo la porosidad por contracción y la tendencia al agrietamiento en caliente.
  3. Una superficie específica pequeña requiere menos aglutinante de resina con la misma dosificación de arena, lo que reduce los costes de producción.

Impactos negativos en la calidad de la fundición

  1. Los amplios espacios intergranulares permiten que el acero fundido penetre fácilmente, lo que da como resultado superficies de fundición rugosas, picaduras y defectos de penetración mecánica del metal .
  2. Los contornos bien definidos de los granos dejan texturas evidentes en las superficies de fundición, lo que aumenta la carga de trabajo de rectificado posterior.
  3. La superficie porosa del molde facilita la penetración de la escoria a alta temperatura, lo que desencadena la penetración química localizada del metal.
  4. Cuando se aplica a moldes de arena revestida y a piezas fundidas pequeñas de precisión, la arena gruesa crea rebabas abundantes y una precisión dimensional deficiente.

Escenarios aplicables

Piezas de fundición de acero pesado de más de 10 toneladas, rodillos, cuerpos de válvulas grandes, arena de revestimiento/soporte de silicato de sodio, arena de relleno para cucharas de acero.

2. Granulometría media (AFS40-45, grado universal estándar)

Grado equilibrado con un rendimiento integral óptimo y mínimos defectos de fundición.

Ventajas

  1. Permeabilidad al gas y acabado superficial equilibrados; evita tanto el bloqueo por gas como la penetración del acero fundido.
  2. El apilamiento denso de los granos forma capas sinterizadas uniformes a alta temperatura, lo que proporciona una resistencia estable a la penetración de metales y a los defectos de vetas.
  3. Compatible con resina de fraguado automático, moldes de cáscara, fundición a la cera perdida, acero al carbono y acero inoxidable, lo que garantiza una precisión dimensional estable en la fundición.
  4. El espesor moderado de la capa sinterizada facilita el desmoldeo sin que se produzca una sinterización excesiva que dificulte la limpieza.

Desventajas

Permeabilidad al gas ligeramente inferior a la de 20-40 mallas para piezas fundidas de paredes ultragruesas, propensas a la formación de poros subterráneos en secciones extragruesas.

Escenarios aplicables

La mayoría de las piezas fundidas de acero de tamaño mediano y pequeño, válvulas, cuerpos de bombas y piezas de maquinaria de construcción; el grado más utilizado en la industria.

3. Tamaños de grano fino (AFS45-50, AFS45-55, AFS50-55)

Ventajas

  1. Los diminutos granos de arena se apilan de forma compacta con un mínimo de huecos, logrando un acabado superficial de fundición superior con prácticamente ninguna penetración de acero fundido ni picaduras.
  2. Reduce significativamente los procesos de rectificado y pulido cuando se utiliza como arena de revestimiento, siendo ideal para acero inoxidable y piezas fundidas de precisión con estrictos requisitos estéticos.
  3. La densa estructura del molde resiste la penetración de la escoria a alta temperatura, lo que previene eficazmente la penetración química del metal en las piezas fundidas de precisión de paredes delgadas.

Impactos negativos en la calidad de la fundición

  1. La mínima presencia de huecos intergranulares provoca una escasa permeabilidad a los gases , lo que fácilmente causa porosidades subsuperficiales, combustión de gases y defectos de microporos en piezas fundidas de paredes gruesas.
  2. Una gran superficie específica requiere más resina o aglutinante de silicato de sodio, lo que aumenta la liberación de gases y agrava aún más los riesgos de que se produzcan reventones.
  3. La fina capa sinterizada formada por arena fina puede desprenderse localmente en los puntos calientes de las secciones más gruesas, lo que provoca la penetración del metal.
  4. Un mal desempeño en el proceso de desmoldeo dificulta la limpieza de los núcleos de arena internos delgados.

Escenarios aplicables

Piezas de acero inoxidable de paredes delgadas, cuerpos de válvulas de precisión, piezas fundidas en arena revestidas, capas de revestimiento para fundición a la cera perdida, pequeñas piezas fundidas de acero de precisión.

4. Polvo de cromita (malla 200/325 o más fina, solo para recubrimiento, no para moldeo).

Se utiliza exclusivamente como árido para recubrimientos de fundición en lugar de arena de moldeo directo:
  1. El polvo fino rellena los huecos entre los granos de arena para formar películas de recubrimiento compactas, aislando el acero fundido de la arena de moldeo y mejorando el acabado superficial de la fundición.
  2. Si se mezcla con la arena de revestimiento, el polvo fino bloqueará gravemente la permeabilidad de los gases y provocará un rechazo masivo debido a los poros.

Defectos típicos de fundición causados ​​por una selección inadecuada del tamaño del grano.

  1. Arena gruesa para piezas fundidas pequeñas de precisión: superficie rugosa, penetración mecánica del metal, rebabas abundantes, tolerancia dimensional no especificada.
  2. Arena fina para piezas fundidas de acero de paredes gruesas: porosidades subsuperficiales, defectos de cocción con gas y microporos.
  3. Rango de tamaño de grano excesivamente amplio (por ejemplo, arena mixta de 10 a 140 mallas): permeabilidad inestable a los gases, aparición simultánea de penetración local de metales y soplos.
  4. Exceso de contenido de polvo fino: mayor desprendimiento de gases, permeabilidad a los gases drásticamente reducida y dificultad para realizar el desmoldeo.

Resumen de la selección de grado

  1. Fundiciones de gran sección y alta permeabilidad a los gases: arena gruesa de 20–40 mallas / 20–70 mallas
  2. Fundiciones medianas de acero al carbono y acero inoxidable en general con requisitos de calidad equilibrados: malla 40–70 (grado preferido).
  3. Fundiciones de precisión de paredes delgadas con altos requisitos de acabado superficial: arena fina de 50–100 mallas / 70–140 mallas
  4. Producción de recubrimientos frontales: polvo de cromita de 200–400 mallas
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