Erkennung von Graphitdegradation in der Sphärogussproduktion

Originalsprache: Niederländisch

Die Herausforderung

Trotz aller Kontrollmethoden, die modernen Gießereien zur Verfügung stehen, kommt es immer noch regelmäßig vor, dass Produktionsfehler eine unzureichende Nodularität in einer Serie von Gussteilen verursachen. In extremen Fällen kann die Qualität innerhalb einer einzigen Serie von perfekter Nodularität bis zum vollständigen Fehlen von Graphitsphäruliten variieren, wobei der Graphit stattdessen als Vermiculargraphit (Kompaktgraphit) oder sogar als Lamellengraphit ausfällt.

Dieses Problem entsteht typischerweise durch Magnesiumfading. Beim Gießen aus einer Pfanne mit marginalem Magnesiumgehalt erzeugen die ersten Abgüsse perfekt nodulares Gusseisen. Aber mit fortschreitendem Gießen sinkt der Magnesiumgehalt unter den Schwellenwert, der für die Bildung von Kugelgraphit erforderlich ist. Das Ergebnis sind Gussteile mit zunehmend verschlechterter Graphitmorphologie, die die Spezifikationen für Sphäroguss nicht erfüllen.

Die Lösung

Die Schallschwingungsanalyse bietet eine zerstörungsfreie Methode zur Erkennung von Nodularitätsschwankungen in Gussteilen. Da die Graphitmorphologie den Elastizitätsmodul von Gusseisen erheblich beeinflusst, zeigt die Messung der Resonanzfrequenz, ob ein Gussteil Kugelgraphit, Vermiculargraphit oder Lamellengraphit enthält.

Gussteile mit guter Nodularität weisen einen höheren Elastizitätsmodul und entsprechend höhere Resonanzfrequenzen auf. Wenn sich die Nodularität in Richtung Lamellengraphit verschlechtert, sinkt der Modul messbar. Diese Beziehung ermöglicht es Gießereien, Gussteile nach der Erstarrung, aber vor den Endbearbeitungsvorgängen zu prüfen.

Ergebnisse

Die Implementierung der Resonanzfrequenzprüfung ermöglicht es Gießereien, Magnesiumfading-Probleme zu erkennen, bevor defekte Gussteile in der Produktion weiterlaufen. Verdächtige Gussteile können zur metallurgischen Untersuchung markiert werden, und der Zeitpunkt, an dem das Fading begann, kann rückwirkend identifiziert werden. Diese Information fließt in die Prozesskontrolle ein und hilft Gießereien, die Magnesiumbehandlung und Pfannenpraktiken zu optimieren, um zukünftige Vorkommnisse zu verhindern.