I. La diferencia entre porosidad y poros
Características de los defectos
La porosidad es un defecto poroso fino y disperso, mientras que los poros son defectos porosos esféricos con una superficie interna lisa. Desde la perspectiva de la apariencia y la forma, los huecos sueltos se distribuyen de forma bastante dispersa y no tienen una forma regular. Los poros presentan una forma esférica relativamente regular.
2. Causas de formación
La porosidad se produce cuando la contracción de volumen de la aleación tanto en estado líquido como sólido no se repone. Durante la colada continua, el metal fundido residual entre las estructuras cristalinas en la zona de transición del lingote se separa. Cuando el metal fundido se cristaliza aún más, los vacíos causados por la contracción de volumen no pueden llenarse con líquido nuevo, formando así porosidad. Los principales factores que influyen en la formación de porosidad son el contenido de gas en el metal fundido y el tamaño, la forma y la estructura de la zona de transición en el lingote. Los poros se forman cuando los gases que precipitan en forma de burbujas durante el enfriamiento y la solidificación del metal fundido no pueden escapar de la superficie del líquido a tiempo y permanecen en el lingote. Para que un gas precipite en forma de burbujas, deben cumplirse tres condiciones: Primero, el gas disuelto está en un estado de sobresaturación; La segunda es que la suma de las presiones parciales de todos los gases dentro de la burbuja es mayor que la presión externa que actúa sobre la burbuja. La tercera es la presencia de núcleos de burbujas mayores que el tamaño crítico.
3. Factores influyentes
La formación de porosidad se ve influenciada principalmente por el contenido de gas en el metal fundido y los factores relacionados con la zona de transición. Cuanto mayor sea el contenido de gas en el metal fundido, mayor será la posibilidad de formación de porosidad. Ampliar la zona de transición aumentará la tendencia a formar huecos. La formación de poros está relacionada con factores como el estado de sobresaturación del gas en el metal fundido, la formación de núcleos de burbujas y la presión externa. Hay una gran cantidad de inclusiones no metálicas, cristales y burbujas que no escaparon durante el refinado en el metal fundido, lo que es propenso a formar núcleos de burbujas no espontáneos. La sobresaturación local del contenido de hidrógeno del líquido en el frente de cristalización durante el proceso de solidificación crea condiciones para la formación de burbujas.
II. Medidas a tomar durante el proceso de fundición para evitar defectos de porosidad y agujeros de gas
1. Medidas para la holgura
Controlar el contenido de gas en el metal fundido: El contenido de gas en el metal fundido se puede reducir mediante procesos como el refinado para aliviar la dificultad de alimentación causada por la precipitación de gas. Por ejemplo, se adoptan métodos como el refinado al vacío y el refinado por soplado de gas para eliminar los gases del metal fundido. Optimizar el tamaño, la forma y la estructura de la zona de transición; Controlar los parámetros del proceso de fundición, como la velocidad de enfriamiento y la temperatura de vertido, para evitar la ampliación de la zona de transición. Una velocidad de enfriamiento razonable puede hacer que la cristalización de los lingotes sea más uniforme y reducir los efectos adversos de la zona de transición. Una temperatura de vertido adecuada ayuda a garantizar la fluidez del metal fundido y a mejorar las condiciones de alimentación.
2. Medidas para los poros
Para evitar la sobresaturación de gas, controlar estrictamente la calidad de las materias primas y reducir el contenido de gas en ellas. Durante el proceso de fundición, evitar el contacto excesivo entre el metal fundido y los medios que contienen gas, como el aire, para evitar que los gases se disuelvan y entren en el metal fundido. Al mismo tiempo, el tiempo y la temperatura de fusión deben controlarse razonablemente para evitar la disolución excesiva de gases en el metal fundido.
Reducir la probabilidad de formación de burbujas
Para reducir las inclusiones no metálicas y los cristales en el metal fundido, las impurezas en el metal fundido se pueden eliminar mediante procesos como la filtración. Durante el proceso de refinado, asegurar que todas las burbujas se liberen por completo para evitar que las burbujas restantes se conviertan en núcleos de burbujas.
Promover la expulsión de burbujas
Aumentar la velocidad de ascenso de las burbujas para permitir que se descarguen rápidamente de la superficie del líquido. La velocidad de ascenso de las burbujas se puede hacer mayor que la velocidad de cristalización del lingote ajustando la velocidad de cristalización del lingote. El movimiento ascendente de las burbujas también se puede promover mediante métodos como la agitación. Al mismo tiempo, reducir la fuerza de adhesión de la superficie sólida a las burbujas, por ejemplo, mejorar las propiedades de la superficie del molde y reducir la retención de burbujas.
