Difetti comuni e come prevenirli?
Difetti comuni nella produzione di dischi freno: bolle d'aria, porosità da ritiro, porosità da sabbia, ecc.; Il tipo e la composizione della grafite nella struttura metallografica superano lo standard, o la quantità di carburi non è conforme allo standard; Una durezza Brinell troppo elevata rende difficile la lavorazione o causa una durezza non uniforme; La struttura della grafite è grossolana, le proprietà meccaniche non sono conformi allo standard, la rugosità è scarsa dopo la lavorazione e a volte si riscontra anche una porosità evidente sulla superficie di fusione.
1. Formazione e prevenzione delle bolle d'aria: le bolle d'aria sono uno dei difetti più comuni nelle fusioni di dischi freno. I componenti dei dischi freno sono piccoli e sottili, la velocità di raffreddamento e solidificazione è rapida e vi è una scarsa possibilità di formazione di bolle d'aria dovute alla precipitazione e alla reazione. L'anima in sabbia con legante oleoso ha un'elevata generazione di gas. Se il contenuto di umidità dello stampo è elevato, questi due fattori spesso portano alla formazione di porosità invasive nella fusione. Si è riscontrato che se il contenuto di umidità della sabbia di formatura supera un certo valore, il tasso di scarto dovuto alla porosità aumenta significativamente; in alcune fusioni con anima in sabbia sottile, compaiono spesso porosità di strozzamento (pori di strozzamento) e porosità superficiali (sfogliatura). Quando si utilizza il metodo di fusione a caldo con anima in sabbia rivestita di resina, la porosità è particolarmente grave a causa dell'elevata generazione di gas; in generale, i dischi freno con anima in sabbia spessa presentano raramente difetti di bolle d'aria;
2. Formazione di bolle d'aria: in condizioni normali, il gas generato dal nucleo di sabbia del disco freno durante la fusione ad alta temperatura dovrebbe fluire orizzontalmente verso l'esterno o verso l'interno attraverso l'intercapedine di sabbia del nucleo. Quando il nucleo di sabbia del disco si assottiglia, il percorso del gas si restringe e la resistenza al flusso aumenta. In un caso, quando la ghisa fusa immerge rapidamente il nucleo di sabbia del disco, una grande quantità di gas fuoriesce; oppure la ghisa fusa ad alta temperatura entra in contatto con una massa di sabbia ad alto contenuto d'acqua (miscelazione non uniforme della sabbia) in qualche punto, causando un'esplosione di gas, un'intensificazione del fuoco e la formazione di pori di ostruzione; in un altro caso, il gas ad alta pressione formatosi invade la ghisa fusa, risale e fuoriesce. Se lo stampo non riesce a scaricarlo in tempo, il gas si diffonde in uno strato gassoso tra la ghisa fusa e la superficie inferiore dello stampo superiore, occupando parte dello spazio sulla superficie superiore del disco. Se la ghisa fusa si solidifica, o se la sua viscosità è elevata e perde fluidità, lo spazio occupato dal gas non può essere riempito, lasciando pori superficiali. In generale, se il gas generato dal nucleo non riesce a risalire e fuoriuscire attraverso il ferro fuso in tempo, rimarrà sulla superficie superiore del disco, talvolta manifestandosi come un singolo poro, talvolta emergendo dopo la sabbiatura per rimuovere la scaglia di ossido, e talvolta venendo rilevato dopo la lavorazione, con conseguente spreco di ore di lavoro. Quando il nucleo del disco freno è spesso, il ferro fuso impiega molto tempo a risalire attraverso il nucleo e a immergerlo completamente. Prima di essere immerso, il gas generato dal nucleo ha più tempo per fluire liberamente verso la superficie superiore attraverso l'intercapedine di sabbia, e la resistenza al flusso verso l'esterno o verso l'interno in direzione orizzontale è minore. Pertanto, i difetti di porosità superficiale si formano raramente, ma possono anche verificarsi singoli pori isolati. In altre parole, esiste una dimensione critica per la formazione di pori di strozzamento o pori superficiali tra lo spessore del nucleo di sabbia e lo spessore del nucleo stesso. Quando lo spessore del nucleo di sabbia è inferiore a questa dimensione critica, si verifica una seria tendenza alla formazione di pori. Questa dimensione critica aumenta con l'aumento della dimensione radiale del disco freno e con l'assottigliamento del nucleo del disco. La temperatura è un fattore importante che influenza la porosità. Il ferro fuso entra nella cavità dello stampo dal canale di colata interno, bypassa il nucleo centrale durante il riempimento del disco e si incontra in corrispondenza del canale di colata interno. A causa del processo relativamente lungo, la temperatura diminuisce maggiormente e la viscosità aumenta di conseguenza; il tempo effettivo per la risalita e l'espulsione delle bolle è breve e il ferro fuso solidifica prima che il gas sia completamente espulso, quindi è facile che si formino pori. Pertanto, il tempo effettivo di risalita e espulsione delle bolle può essere prolungato aumentando la temperatura del ferro fuso sul disco in corrispondenza del canale di colata interno.
