Controle rigoroso do teor de enxofre e da morfologia do sulfeto: Manter o teor de enxofre nas peças fundidas abaixo0,03%e prevenir a formação de sulfetos do Tipo II. Em peças fundidas de aço, os sulfetos existem em três formas: Tipo II (esférico, inofensivo), Tipo II (distribuído ao longo dos contornos de grãos em um padrão descontínuo, altamente indutor de trincas) e Tipo III (em forma de tira, baixo risco). Ajustando orazão manganês-enxofre (Mn/S)ajuda a formar sulfetos esféricos do Tipo I, minimizando os sulfetos do Tipo III.

Restringindo o efeito sinérgico do enxofre e do fósforo:Para peças fundidas de aço carbono, certifique-seS + P ≤ 0,07%. O fósforo reduz significativamente a plasticidade do aço em altas temperaturas, e sua combinação com o enxofre aumenta os riscos de rachaduras a quente, exigindo o controle simultâneo de ambos os elementos.

Controle do teor residual de alumínio: Ao usar alumínio para desoxidação, mantenhaalumínio residual (Al_residual) ≤ 0,1%. O excesso de alumínio residual leva à formação de Al₂S₃ ou AlN, resultando em uma fratura do aço semelhante a uma rocha e reduzindo drasticamente a resistência à fissuração a quente das peças fundidas.

Refinamento de grãos para aumentar a resistência a rachaduras: Adicionarterras raras + cálcio-silícioinoculantes compostos ao aço fundido. Isso não apenas promove a desoxidação e a dessulfuração, mas também refina os grãos por meio de nucleação heterogênea. Testes em aço NiCrMoV mostram que o aço fundido tratado com terras raras + cálcio-silício apresentamais do que o dobro da resistência à fissuraçãocomparado ao aço não tratado, pois os grãos refinados dispersam a tensão de contração e reduzem as fissuras intergranulares.

Reduzindo a temperatura de vazamento: Minimizar a temperatura de vazamento do aço fundido, garantindo o preenchimento completo da peça fundida. Para aço carbono com 0,19% de teor de carbono, a resistência à fissuração a quente a 1550°C é quasedobroa 1600°C. Temperaturas de vazamento excessivamente altas prolongam o tempo de solidificação, aumentam o tempo de residência da peça fundida na zona frágil de alta temperatura e ampliam a diferença de temperatura entre a peça fundida e o molde, aumentando a tensão de contração.

Aumento da velocidade de vazamento para peças fundidas de paredes finasPara peças fundidas de paredes finas (por exemplo, uma peça fundida de aço de 125 kg com espessura de parede de 15 mm), uma velocidade de vazamento mais alta é necessária para evitar rachaduras causadas por gradientes excessivos de temperatura durante a solidificação. Testes mostram que não ocorrem rachaduras a quente quando o tempo de vazamento é controlado em 14 segundos, enquanto rachaduras óbvias aparecem quando estendido para 40 segundos.

Instalação de nervuras anti-rachaduras: Adicione nervuras anti-trincas em áreas propensas a rachaduras (por exemplo, transições de espessura de parede, cantos). Essas nervuras redirecionam e dispersam a tensão, servindo como um método direto e eficaz para evitar rachaduras a quente.

Abertura oportuna do molde: Abra o molde de areia imediatamente após a solidificação da peça fundida para liberar as restrições na peça fundida, reduzindo o estresse interno causado pela contração restrita e diminuindo os riscos de rachaduras a quente.

Melhorando o desempenho da resina em altas temperaturas: Reduzir a dosagem de resina ou modificar a resina furânica para mantertermoplasticidadeem altas temperaturas, minimizando a coqueificação (a coqueificação torna o molde duro e quebradiço, sem amortecimento). Isso garante que o molde tenha espaço suficiente para a contração da peça fundida.

Melhorando o amortecimento do molde: Adicione aditivos como farinha de madeira ou esferas de espuma à areia de resina furânica ou coloque blocos de plástico nas áreas onde a contração da fundição é mais restrita para melhorar a compressibilidade do molde em altas temperaturas.núcleos de areia ocospara reduzir a espessura dos machos de areia (moldes), diminuindo as restrições do molde na fundição. Por exemplo, a trinca a quente em um determinado tipo de fundição de válvula foi completamente eliminada simplesmente reduzindo a espessura da areia do macho e melhorando as conexões da estrutura do macho.

Evitando microfissuras induzidas pela penetração de enxofre: Usaragentes de cura de ácido fosfóricoem vez de agentes de cura à base de ácido sulfônico. Agentes de cura à base de ácido sulfônico causam facilmente a penetração de enxofre na superfície da peça fundida, formando microfissuras (pontos de início de trincas), enquanto agentes de cura à base de ácido fosfórico previnem eficazmente a penetração de enxofre. Além disso, utilize revestimentos à prova de enxofre na superfície do molde para bloquear a infiltração de enxofre na peça fundida.

Seleção de materiais de moldagem de baixa expansão: Substituir a areia de quartzo (que tem uma alta taxa de expansão de volume em altas temperaturas e exerce facilmente tensão compressiva na fundição) por materiais de baixa expansão, comoareia de cromitapara reduzir as restrições de expansão do molde na fundição.

Usando medidas de resfriamento adequadamente: Coloque resfriadores ou adote outros métodos de resfriamento em áreas propensas a rachaduras para ajustar a sequência de solidificação da peça fundida, evitando estresse concentrado da solidificação lenta em regiões locais.

Ampliar filetes de cantoEvite cantos vivos (que facilmente causam concentração de tensões e são áreas de alto risco de trincas a quente). Troque ângulos retos ou filetes pequenos por filetes com R ≥ 3 mm.

Otimizar transições de espessura de parede: Evite mudanças bruscas na espessura da parede (por exemplo, transições em degraus de paredes grossas para finas). Adote estruturas de transição graduais para reduzir taxas de solidificação desiguais causadas por diferenças de espessura e menor concentração de tensões.