1050°C에서 Al2O3 세라믹 쉘을 소성하는 주된 목적은 소결을 통해 쉘을 구조적으로 강화하는 동시에 정제하는 것입니다. 이 고온 처리는 세라믹 입자 사이에 "소결 목"을 형성하여 부서지기 쉬운 쉘을 용융 금속을 담을 수 있는 견고한 용기로 변환합니다.
머플로 처리는 쉘이 임시 형태에서 구조적 용기로 진화하는 중요한 전환점입니다. 이는 세라믹에 주조 공정의 기계적 및 열적 응력을 견딜 수 있는 필요한 상온 및 고온 강도를 부여합니다.
구조적 무결성 달성
소결 목의 형성
1050°C에서 발생하는 가장 중요한 물리적 변화는 초기 소결 목의 형성입니다.
이 온도에서 Al2O3 입자는 완전히 녹지 않습니다. 대신, 접촉점에서 결합하여 "목"이라고 하는 다리 모양의 연결을 만듭니다.
이 미세 구조 변화는 쉘의 기계적 응집력을 크게 증가시킵니다.
상온 및 고온 강도
이 소성 단계를 거치지 않으면 쉘은 부서지기 쉽고 약한 상태로 남을 것입니다.
소결 목의 형성은 쉘이 상온에서 취급할 수 있는 충분한 강도를 갖도록 보장합니다.
더 중요한 것은, 후속 합금 용융에 필요한 극한 온도에서 쉘이 무결성을 유지하도록 보장한다는 것입니다.
재료 순도 보장
잔류 유기물 제거
소성 전에 수행되는 탈납 공정은 패턴 재료의 100%를 거의 제거하지 못합니다.
머플로는 잔류 유기물을 태워 제거하는 산화 환경을 만듭니다.
이러한 유기물을 제거하면 최종 금속 주조에 탄소 결함이나 가스 기공이 오염되는 것을 방지할 수 있습니다.
수분 제거
세라믹 쉘은 다공성이며 제작 과정에서 자연적으로 수분을 보유합니다.
1050°C에서 소성하면 이 잔류 수분이 완전히 제거됩니다.
이는 금속 주입 단계에서 증기가 급격히 팽창하면 쉘이 갈라지거나 폭발할 수 있기 때문에 필수적입니다.
주조 조건 준비
열충격 저항
세라믹 쉘에 용융 합금을 붓는 것은 즉각적이고 격렬한 온도 상승을 유발합니다.
사전 소성된 쉘은 소결 공정으로 강화되어 갑작스러운 열로 인한 열충격을 파손 없이 더 잘 견딜 수 있습니다.
정적 압력 저항
일단 채워지면, 용융 금속은 쉘 벽에 상당한 외부 힘을 가합니다.
소성 공정은 쉘이 이 정적 압력을 견딜 수 있을 만큼 충분히 단단하도록 보장합니다.
제대로 소성된 쉘은 무거운 액체 금속을 부풀거나 새거나 무너지지 않고 담을 것입니다.
위험 및 절충안 이해
과소 소성의 위험
로가 1050°C에 도달하거나 유지되지 않으면 소결 목이 완전히 형성되지 않을 수 있습니다.
이는 주조 중 용융 금속의 무게로 인해 부서질 수 있는 "녹색" 또는 약한 쉘을 초래합니다.
균일 가열의 필요성
머플로는 작업물을 연료 연소로부터 격리하고 균일한 열을 제공하기 때문에 특별히 사용됩니다.
불균일한 가열은 차등 소결을 초래할 수 있으며, 쉘의 일부는 강하고 다른 일부는 약하여 변형을 유발하는 내부 응력을 도입합니다.
목표에 맞는 올바른 선택
투자 주조 공정을 최적화하려면 즉각적인 우선 순위에 따라 이러한 원칙을 적용하십시오.
- 주요 초점이 쉘 파손 방지라면: 견고한 소결 목 형성을 보장하여 최대 정적 압력 저항을 위해 1050°C에서의 유지 시간을 우선시하십시오.
- 주요 초점이 주조 표면 품질이라면: 로 분위기가 산소가 풍부하여 잔류 유기물을 완전히 태우고 합금의 가스 결함을 방지하도록 하십시오.
제대로 소성된 쉘은 치수적으로 정확하고 결함 없는 주조의 보이지 않는 기초입니다.
요약표:
| 공정 목표 | 1050°C에서의 메커니즘 | 주조 혜택 |
|---|---|---|
| 구조적 강도 | Al2O3 입자 간 소결 목 형성 | 정적 압력에 저항하고 쉘 붕괴 방지 |
| 재료 순도 | 잔류 유기물 산화 제거 | 금속의 탄소 결함 및 가스 기공 제거 |
| 열 안정성 | 잔류 수분 제거 및 사전 소결 | 열충격으로 인한 균열/폭발 방지 |
| 치수 제어 | 균일 가열 환경 | 냉각 중 변형 및 내부 응력 최소화 |
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참고문헌
- Guangyao Chen, Chonghe Li. Effect of Kaolin/TiO2 Additions and Contact Temperature on the Interaction between DD6 Alloys and Al2O3 Shells. DOI: 10.3390/met14020164
이 문서는 다음의 기술 정보도 기반으로 합니다 Kintek Furnace 지식 베이스 .
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