בייצור היציקה, שכיחות חללי הצטמקות ומומים נקבוביים ברכיבי פלדה יצוקה גבוהה משמעותית מאשר ברכיבי ברזל יצוק - ההבדל הליבה נעוץ ב"פיצוי הצטמקות גרפיט ": ברזל יצוק בעל תכולת פחמן גבוהה, ובמהלך התמצקות, הרחבת גרפיטיזציה יכולה למלא חילוצי חילוצי חילוצי; בייצוי גרפיטציה; עם זאת, פלדה יצוקה היא בעלת תכולת פחמן נמוכה ולמעשה אין פיצוי התכווצות גרפיט, מה שמוביל להתכווצות נוזלית בתוספת התכווצות התמצקות לעיתים קרובות עולה על הצטמקות מוצקה, ובסופו של דבר וכתוצאה מכך חללי הצטמקות ונקבוביות.
1. חולים של חללי הצטמקות ונקבוביות
סיבה בסיסית: התוצאה הבלתי נמנעת של אי התאמות מתכווצות
במהלך התמצקות של רכיבי פלדה יצוקה, סכום הצטמקות הנוזל (הפחתת נפח כתוצאה מירידה בטמפרטורה) והצטמצמות התמצקות (הפחתת נפח מנוזל למצב מוצק) עולה על הצטמקות מוצקה (הפחתת נפח כתוצאה מקירור מצבים מוצקים) {}}} "הבדל הצטמקות" זה מאפיין טבוע של קומוניוני פלדה יצוק וניתוח השורש של שורש.
חללי כיווץ: "משפך - חללים בצורת" במהלך ההתמצקות
באמצעות פירוק תהליך ההתמצקות, ניתן לחלק את היווצרות חללי הצטמקות לשלושה שלבים:
שלב ההזנה: לאחר השפכה, כאשר טמפרטורת נוזל הפלדה יורדת, אם הרץ הפנימי לא התמצק, ניתן להמשיך את היציקה להוזז עם נוזל פלדה מהרץ, תוך שמירה על חלל העובש מלא ברציפות בנוזל.
סגירת פגז קשה: כאשר נוזל הפלדה על קיר התבנית מתקרר לקו הנוזל, נוצר מעטפת קשה על פני השטח; אם הרץ הפנימי מתמצק בשלב זה, נוזל הפלדה בתוך הקליפה הקשה "לכודים".
ירידה ברמה הנוזלית ויצירת חלל הצטמקות: במהלך הקירור שלאחר מכן, נוזל הפלדה ממשיך להתכווץ בגלל התכווצות נוזלית והתכווצות התמצקות, ואילו ההתכווצות המוצקה של הקליפה הקשה אינה יכולה לפצות על כך. תחת השפעת כוח המשיכה, רמת הנוזל יורדת, הנפרדת מראש הקליפה הקשה, ובסופו של דבר יוצרת משפך - חלל הצטמקות בצורת (הקליפה הקשה בחלקו העליון עשויה גם לעוות בגלל לחץ אטמוספרי).
נקבוביות הצטמקות: "נקבוביות קטנות" באזור ההתמצקות האחרון
נקבוביות הצטמקות מקורו ב"נוזל הפלדה באזור ההתמצקות האחרון המחולק לבריכות נמס קטנות על ידי דנדריטים ":
בשלב ההתמצקות המאוחר של הליהוק, שיפוע הטמפרטורה באזור ההתמצקות האחרון הוא קטן, ודגני נוזל הפלדה צומחים באופן סינכרוני, ומחלקים את נוזל הפלדה שנותר לבריכות נמס קטנות ומבודדות. לא ניתן לפצות את בריכות ההמסה הללו במהלך קירור והתמצקות, וכתוצאה מכך נקבוביות קטנות רבות.
בהתבסס על התפלגות, נקבוביות הצטמקות מסווגת לשלושה סוגים:
נקבוביות הצטמקות מפוזרת: נקבוביות עדינות מופצות באופן אחיד, הנמצאות בדרך כלל בקטעים עבים וגדולים עם טווח טמפרטורות התגבשות רחב (למשל, אזור הליבה של רכיבי פלדה יצוקה גדולים);
נקבוביות הצטמקות צירית: מרוכזת לאורך הציר המרכזי של הצלחת - יציקות מעוצבות/עמודות;
נקבוביות הצטמקות מקומית: צורות באזורים עבים מקומיים (למשל, ליד שערים או חללי הצטמקות).
"יחסי המרה" בין חללי הצטמקות לבין נקבוביות הצטמקות
עבור רכיבי פלדה יצוקה עם קומפוזיציות ספציפיות, הנפח הכולל של חללי הצטמקות ונקבוביות הצטמקות הוא למעשה קבוע - חללי הצטמקות נוספים פירושם פחות נקבוביות הצטמקות, ולהיפך. עם זאת, סביר להניח כי נקבוביות הצטמקות תיווצר בחללים הביניים של דנדריטים באזור ההתמצקות הסופי (בגלל סתימת תעלות הצטמקות על ידי דגנים).
2. אסטרטגיות ליבות למניעת חללי הצטמקות ונקבוביות הצטמקות:
המרה "נקבוביות הצטמקות מפוזרת" ל"חללי הצטמקות מרוכזים ", ואז ביטלו אותם באמצעות מסלולים!
רעיון הליבה הוא "לשלוט על רצף ההתמצקות ולקבוע ערוצי פיצוי הצטמקות יעילים": אפשר ליהוק להתמצק תחילה מאזורים הרחק מהמעלה, כאשר המעלה מתבגר אחרון, מפצה ברציפות על הצטמקות בליהוק, ובסופו של דבר "להעביר" חלל הצטמקות למגזין לצורך ההסרה.
אסטרטגיה 1: תכנן תהליך שפיכה של "מיצוק רצף"
מיקום הרץ הפנימי: ממוקם בחלק העבה ביותר של הליהוק, כאשר הרץ מחובר לליהוק דרך העיתון (הבטחת שהמעלה הוא הראשון לפצות על הצטמקות);
פרמטרים של שפיכה: הפחיתו את טמפרטורת השפיכה ואת מהירות השפיכה האיטית (כדי למזער את הצטמקות הנוזל וההתמצקות) תוך הבטחת מילוי נכון.
אסטרטגיה 2: השתמש ב"משולש הברזל "של מגדלים, חסימות צינה ומגבשים משלימים
השלושה פועלים יחד כדי להנחות את כיוון ההתמצקות ולהאריך מרחק פיצוי הצטמקות:
Riser: המיקום חייב להיות מדויק (כדי לפצות על האזור הממצק האחרון) ונפח חייב להיות מספיק (כדי לאחסן פלדה מותכת לפיצוי התכווצות);
ברזל קר: ממוקם באזורים דקים - באזורים מוקפים של הליהוק כדי להאיץ את ההתמצקות המקומית ולהתבגרות "להנחות" לעבר המעלה;
Riser: הוסף "קטע מעבר" באזור המעבר בין קירות דקים ועבים של הליהוק כדי להאריך את ערוץ Riser, ומאפשר לטווח Riser של Riser לכיסוי מרחק גדול יותר.
אסטרטגיה 3: עיצוב מעלה משופר עבור יציקות מיוחדות
עבור רכיבי פלדה יצוקה מורכבים או גדולים או גדולים-, יש לשדרג את עיצוב Riser:
מעלה מבודד: השתמש בחומרי בידוד כדי להאט את התמצקות העל ולהאריך את זמן ההגבה;
לחץ על לחץ אטמוספרי: השתמש בלחץ אטמוספרי כדי לסייע לפיצוי הצטמקות מעלה (פיצוי על התכווצות נוזלית פלדה);
הודעה - שופך Riser: השלים את העוצמה עם נוזל/חום פלדה לאחר המזיגה כדי לעכב את התמצקות העל.
המהות של חללי הצטמקות ונקבוביות ברכיבי פלדה יצוקה היא "הפרש הצטמקות" + "פיצוי הצטמקות לא מספיק." המפתח למניעה טמון ב"שליטה פעילה ברצף ההתמצקות ": על ידי תיאום תהליכי שפיכה, מגדלים/מגהצים קרים/חומרים משלימים, הפיכת נקבוביות מפוזרת לחללי הצטמקות מרוכזים, ואז מאפשרים לעלייה" לצרוך "את חללי ההצטמקות {}} באופן בסופו של דבר המשיג את הקשר של פלדה.