Đúc gang là phương pháp gia công phổ biến, tạo ra các chi tiết máy, nắp hố ga, song chắn rác,... bằng gang. Tuy nhiên, trong quá trình sản xuất, do nhiều yếu tố ảnh hưởng, vật đúc có thể xuất hiện các khuyết tật, ảnh hưởng đến chất lượng và tính năng sử dụng. Bài viết này sẽ tập trung phân tích các dạng khuyết tật thường gặp trong đúc gang, giúp người đọc hiểu rõ hơn về vấn đề này.

Khuyết Tật Vật Đúc Là Gì?

Khuyết tật vật đúc là những lỗi kỹ thuật không mong muốn xuất hiện trong quá trình đúc gang. Những khuyết tật này có thể ảnh hưởng đến chất lượng, tính năng sử dụng và độ an toàn của sản phẩm. Bởi vậy việc phân tích các dạng khuyết tật vật đúc trong quá trình đúc gang là rất quan trọng, và các khuyết tật đúc được chia làm 4 dạng:

Các Dạng Khuyết Tật Vật Đúc Trong Quá Trình Đúc Gang:

Nhóm 1: Sai kích thước, hình dáng và trọng lượng 

Sai kích thước, hình dạng và trọng lượng là nhóm khuyết tật vật đúc phổ biến trong quá trình đúc gang, Nhóm khuyết tật này ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng, tính năng sử dụng và thẩm mỹ của sản phẩm.

Các biểu hiện của nhóm 1: 

1. Thiếu hụt: Hình dạng vật đúc không được đầy đủ

Nguyên nhân:

- Khi tháo khuôn kim loại lỏng bị chảy ra ngoài, không đủ lượng kim loại khi rót vào khuôn. Kích thước hệ thống rót nhỏ

- Nhiệt độ rót thấp, ráp không kín, độ chảy loãng thấp, kẹp quá chặt hoặc kẹp không đủ lực

- Hệ thống thoát khí không đạt yêu cầu tạo áp lực trong khuôn làm kim loại không đắp đầy được

Cách khắc phục:

- Kiểm tra và cân đo đong đếm chính xác lượng kim loại. Thiết kế hệ thống rót hợp lý

- Nấu chảy kim loại ở nhiệt độ thích hợp. Kẹp khuôn tạo độ thoát khí tốt

2. Lệch: Là sự xê dịch tương đối của các phần tử đúc

Nguyên nhân: Mẫu đặt không đúng, định vị mẫu không chuẩn, ráp khuôn không chính xác và kẹp khuôn không chặt chẽ.

Cách khắc phục: Đặt lõi đúng vị trí, kẹp khuôn chắc chắn để tránh bị dịch chuyển

3. Bavia: Đó là phần kim loại thừa xuất hiện ở mặt phân khuôn và gối lõi.

Nguyên nhân: Lực kẹp không đủ, lắp ráp kém chính xác và khuôn ăn khớp kém.

Cách khắc phục: Cắt và mài phần kim loại thừa.

4. Lồi: Là phần bị nhô lên trên bề mặt đúc

Nguyên nhân: Đầm khuôn không chặt, không đều.

Cách khắc phục:Khi làm nguội, đầm khuôn chặt và đều.

5. Vênh: Là sự thay đổi hình dạng, kích thước vật đúc. Vật đúc cong vênh, các chi tiết không khớp nhau.

Nguyên nhân: 

- Kết cấu vật đúc không hợp lý, không đảm bảo độ cứng vững. Mẫu bị cong vênh.

- Công nghệ rót và làm nguội không hợp lý. Ứng suất bên trong vật đúc khi kết tinh.

Cách khắc phục: Khi thiết kế, cần chọn hình dạng, vật liệu và công nghệ phù hợp.

Nhóm 2: Khuyết tật vật đúc mặt ngoài

Khuyết tật vật đúc mặt ngoài trong quá trình đúc gang là những lỗi xảy ra trên bề mặt của vật đúc. Những khuyết tật vật đúc này có thể ảnh hưởng đến chất lượng, thẩm mỹ, và độ bền của sản phẩm. Một số khuyết tật mặt ngoài phổ biến trong đúc gang bao gồm:

1. Khớp: là hiện tượng không đồng đều trên bề mặt của sản phẩm đúc.

Nguyên nhân:

- Quá trình đổ kim loại vào khuôn không đồng đều, dẫn đến sự thiếu sót trong vật đúc và độ chảy loãng kém

- Nhiệt độ quá cao hoặc quá thấp có thể làm thay đổi tính chất của kim loại đúc.

- Thiết kế hệ thống rót không đảm bảo độ ổn định và chính xác.

Cách khắc phục:

- Chọn vật liệu làm khuôn chịu nhiệt tốt và ít tạp chất, sơn khuôn và bảo dưỡng định kỳ

- Đảm bảo kim loại được đúc ở nhiệt độ không quá cao để tránh hiện tượng chảy xệ và không đồng nhất.

2. Cháy cát: là hiện tượng vật liệu làm khuôn bị cháy

Nguyên nhân: 

- Vật liệu làm khuôn không đáp ứng yêu cầu kỹ thuật, độ bền nhiệt của hỗn hợp kém và có nhiều tạp chất.

- Nhiệt độ rót quá cao, làm thay đổi tính chất. Hệ thống rót không được thiết kế hợp lý,.

- Lớp sơn khuôn không đảm bảo chất lượng và hiệu quả.

Cách khắc phục:

- Điều chỉnh lại nhiệt độ rót để đảm bảo nhiệt độ phù hợp với tính chất của kim loại đúc và vật liệu làm khuôn.

- Thiết kế và bố trí lại hệ thống rót sao cho kim loại được phân phối đều, cải thiện chất lượng vật liệu làm khuôn và kiểm tra và bảo trì lớp sơn khuôn

3. Lõm: là các vùng có hình dáng và kích thước khác nhau so với yêu cầu thiết kế, dẫn đến giảm chiều dày thành vật đúc.

Nguyên nhân: Khuôn bị vỡ để lại hỗn hợp trong lòng khuôn, gây ra các vùng lõm trên bề mặt vật đúc.

Cách khắc phục:

- Pha trộn nguyên liệu làm khuôn có độ kết dính tốt để đảm bảo khuôn không bị vỡ.

- Nén chặt khuôn để ngăn chặn hiện tượng vỡ khuôn và giảm thiểu các khuyết tật.

- Đảm bảo hệ thống thoát khí hoạt động hiệu quả để tránh sự mắc kẹt khí trong lòng khuôn.

Nhóm 3: Khuyết tât vật đúc: Nứt

Nhóm khuyết tật nứt thường gặp nhất trong quá trình đúc gang và nó đặc biệt nguy hiểm vì nó ảnh hưởng nghiêm trọng đến khả năng chịu lực và độ bền của sản phẩm..

Nguyên nhân: Ứng suất bên trong do tiếp xúc với nguồn lạnh đột ngột khi còn nóng. Các vùng khác nhau trong vật đúc có thể kết tinh và làm nguội theo nhiệt độ khác nhau, gây ra sự co giãn không đều và tạo ra các vết nứt

Cách khắc phục: 

- Điều chỉnh quá trình làm nguội sao cho đồng đều, tránh tiếp xúc với nguồn lạnh đột ngột để giảm thiểu ứng suất nội căng.

- Đảm bảo khuôn đúc được thiết kế và chế tạo đúng kỹ thuật, sử dụng vật liệu phù hợp để giảm thiểu sự không đồng đều trong quá trình kết tinh và làm nguội.

- Kiểm tra và điều chỉnh quy trình đúc để giảm thiểu sự tạo ra ứng suất nội căng, bao gồm kiểm soát nhiệt độ đúc, tốc độ đổ kim loại, và các thông số khác liên quan.

- Sử dụng các phương pháp gia công như ủ nhiệt, xử lý nhiệt sau đúc để giảm ứng suất và cải thiện cấu trúc tinh thể của kim loại.

Nhóm 4: Xuất hiện các lỗ hổng trong vật đúc

1. Rỗ khí: là các lỗ nhỏ hoặc bọt khí bên trong hoặc trên bề mặt vật đúc

Nguyên nhân: 

- Kim loại lỏng không được thông khí đúng cách, khí có thể bị mắc kẹt và tạo thành các bọt khí khi kim loại đông đặc. Khi kim loại lỏng được rót vào khuôn không đồng đều hoặc quá nhanh

- Nhiệt độ đúc quá cao hoặc quá thấp cũng có thể gây ra rỗ khí. Các tạp chất hoặc chất gây ô nhiễm trong kim loại có thể tạo ra khí trong quá trình đúc, dẫn đến rỗ khí.

Cách khắc phục: 

- Rót kim loại lỏng vào khuôn một cách đều đặn và kiểm soát tốc độ rót để tránh cuốn khí vào trong kim loại

- Thiết kế và sử dụng hệ thống thoát khí hiệu quả trong khuôn đúc để khí có thể thoát ra một cách dễ dàng

- Đảm bảo nhiệt độ đúc phù hợp với tính chất của kim loại 

- Sử dụng các chất phụ gia làm giảm sự sinh khí và giúp thoát khí tốt hơn

- Đảm bảo kim loại sử dụng trong quá trình đúc không có tạp chất và các chất gây ô nhiễm.

2. Rỗ co: xảy ra do sự co ngót của kim loại lỏng khi đông đặc

Nguyên nhân: Thiết kế khuôn không đảm bảo, quá trình làm nguội không đồng đều, hệ thống đổ kim loại và làm nguội không được thiết kế và kiểm soát tốt và tốc độ đổ kim loại không phù hợp

Cách khắc phục: Đảm bảo thiết kế khuôn có hệ thống cấp liệu và thoát khí hiệu quả để kim loại lỏng có thể tiếp tục được cấp vào những vùng đông đặc sau cùng. Đổ kim loại với tốc độ phù hợp để đảm bảo sự phân bố nhiệt đều và giảm thiểu sự hình thành rỗ co. Và sử dụng kim loại có chất lượng đồng nhất và đúng thành phần hóa học.