鉄鋼鋳造の領域では、ゲーティングとリサリングのシステムは、最終鋳物の品質と完全性に大きく影響する2つの基本的な柱として存在します。鉄鋼鋳物の味付けされたサプライヤーとして、私はこれらのシステムが鋳造プロセスで果たす極めて重要な役割を直接目撃しました。このブログでは、ゲーティングとリサリングシステムの複雑さを掘り下げ、鋼鉄の鋳造における機能、種類、および重要性に光を当てます。
ゲーティングシステムの理解
ゲーティングシステムは、溶融鋼がカビの空洞に導入される経路として機能します。その主な機能は、溶融金属の流れを制御し、乱流を防ぎ、カビの均一な充填を確保することです。設計されたゲーティングシステムは、欠陥を生成するために不可欠です - 無料の鋳物。
ゲーティングシステムのコンポーネント
- 洗面器：これがゲーティングシステムの出発点です。それは溶融鋼の貯水池として機能し、スプルーにスムーズに流れるようにします。注ぐ盆地は、落下溶融金属の影響を減らし、スプラッシュを最小限に抑えるのに役立ちます。
- スプルー：スプルーは、注ぐ盆地をランナーシステムに接続する垂直チャネルです。重力のために下降する溶融金属に初期加速度を提供します。直径と長さを含むスプルーの設計は、溶融鋼の流量を制御するために慎重に計算されます。
- ランナー：ランナーは、溶融鋼をスプルーから門に分配する水平チャネルです。彼らは、金型のすべての部分に金属の偶数流れを確保するように設計されています。ランナーの断面面積と形状は、熱損失と圧力低下を最小限に抑えるために最適化されています。
- ゲート：ゲートは、溶融鋼がカビの空洞に入る最後の開口部です。彼らは溶融金属の鋳造への侵入を制御します。ゲートのサイズ、形状、および位置は、充填パターン、固化シーケンス、およびコールドシャットや多孔性などの欠陥の形成に影響を与える可能性があるため、重要です。
ゲーティングシステムの種類
- トップゲーティングシステム：トップゲーティングシステムでは、溶融鋼がカビの上部に直接注がれます。このタイプのゲーティングシステムは、シンプルで設計が簡単です。ただし、溶融金属の過度の乱流と酸化を引き起こし、欠陥の形成につながる可能性があります。
- ボトムゲーティングシステム：底部ゲーティングシステムでは、溶融鋼が底からカビの空洞に入ります。これは、乱流を減らし、酸化のリスクを最小限に抑えるのに役立ちます。滑らかな充填パターンが必要な大規模で複雑な鋳物に特に適しています。
- 別れ - ラインゲーティングシステム：分割 - 線ゲートシステムは、金型の分け線にあります。カビの両方の半分に溶融金属のバランスの取れた流れを提供します。このタイプのゲーティングシステムは、砂鋳造プロセスで一般的に使用されています。
リサリングシステムの重要性
フィーダーシステムとも呼ばれるリサリングシステムは、溶融鋼の固化中に発生する収縮を補うように設計されています。溶融金属が冷えて固化すると、体積収縮が起こります。この収縮が適切に補償されていない場合、鋳造に収縮キャビティと多孔度の形成につながる可能性があります。
リサリングシステムの機能
- 縮小補償：ライザーの主な機能は、固化するため、追加の溶融金属を鋳造に供給することです。溶融金属の貯水池を維持することにより、ライザーは収縮空洞が満たされていることを保証し、その結果、密集した欠陥があります - 自由な鋳造。
- ガスベント：ライザーは、固化プロセス中に生成されたガスの通気口としても作用することができます。水素や酸素などのこれらのガスは、カビから逃げられない場合、多孔度やその他の欠陥を引き起こす可能性があります。
- 熱調節：ライザーは、鋳造の凝固速度を制御するのに役立ちます。熱源を提供することにより、ライザーは鋳造の特定の領域で凝固プロセスを遅くし、より均一な凝固パターンを確保することができます。
ライザーの種類
- オープンライザー：オープンライザーは大気にさらされています。それらは簡単に構築し、溶融金属レベルの良好な視認性を提供します。しかし、それらは熱損失と酸化を起こしやすいため、効率を低下させる可能性があります。
- 盲目のライザー：ブラインドライザーは金型に完全に囲まれています。彼らは、オープンライザーと比較して熱損失が少なく、収縮を補償する方が効率的です。ただし、設計と監視がより困難です。
- 絶縁されたライザー：絶縁されたライザーは、熱損失を減らすために絶縁材料で覆われています。これにより、ライザーの溶融金属は長時間液体を維持することができ、収縮を補う際の有効性を高めます。
ゲーティングシステムとリサリングシステムの相互作用
ゲーティングおよびリサリングシステムは密接に相互接続されており、最適な鋳造品質を実現するために調和して設計する必要があります。ゲーティングシステムは、溶融鋼が金型にどのように導入されるかを決定しますが、リサリングシステムは、鋳造が欠陥なしで固化することを保証します。
たとえば、ゲートの位置は、鋳造の凝固パターンに影響を与える可能性があり、それがライザーの設計と配置に影響を与えます。ゲートが溶融金属が金型を不均一に流れるように配置されている場合、それは不均一な固化と収縮欠陥の形成につながる可能性があります。この場合、ライザーは非均一な収縮を補うために戦略的に配置する必要があります。
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参照
- キャンベル、J。（2003）。キャスティング。バターワース - ハイネマン。
- Whelan、TF（1989）。鉄鋼鋳造の原理。 ASM International。
- フレミングス、MC（1974）。固化処理。マクグロー - ヒル。