Pembentukan Inklusi Non-logam dalam Pengecoran

Sumber inklusi dan gas dalam logam cair terutama meliputi beberapa aspek: residu dan gas dari dekomposisi termal dan penguapan pola, terak dan gas yang dihasilkan selama peleburan logam cair, terak oksida yang terbentuk dari oksidasi logam cair, pelarutan gas spesifik oleh logam cair bersuhu tinggi, dan pengotor eksternal yang masuk ke dalam rongga cetakan tertutup.

Di antara terak dan gas ini, terak yang diproduksi dalam peleburan logam cair menyumbang proporsi terbesar, diikuti oleh terak yang dihasilkan dari reaksi antara gas terlarut dalam logam cair bersuhu tinggi dan logam itu sendiri, serta oksida yang terbentuk dari oksidasi logam cair. Faktanya, residu dari penguapan dan dekomposisi termal pola menempati proporsi yang relatif kecil. Meskipun demikian, penyegelan rongga pola yang buruk memungkinkan pengotor eksternal masuk, yang dapat menyebabkan cacat inklusi masif yang parah.

Terak, gas, dan pengotor padat yang tercampur dari luar ini memiliki kepadatan rendah. Mereka perlahan mengapung ke atas selama pengisian dan pendinginan logam cair sebelum pemadatan, dan bergerak menuju area dengan tekanan lateral yang lebih rendah di bawah tekanan negatif. Jika terak dan gas tersebut keluar dari coran saat logam tetap cair, cacat inklusi maupun lubang tiup tidak akan terjadi.

Di perusahaan pengecoran busa hilang, ruang tekanan negatif dari sistem tekanan negatif kotak pasir sebagian besar ditempatkan di bagian bawah dan dinding sekeliling kotak pasir. Arah ekstraksi tekanan negatif tegak lurus dengan arah pengapungan alami terak dan gas, yang menghambat pengapungan ke atas dan pembuangan pengotor dan gas.

Faktor termodinamika dan kinetika yang mengatur pembentukan dan penghilangan inklusi dalam logam cair memfasilitasi terjadinya cacat inklusi dalam coran busa hilang, sambil menghambat penghilangannya. Karena beragam bahan baku dan pembantu yang diadopsi oleh pengecoran domestik, dan di bawah tekanan pengurangan biaya yang berkelanjutan, baja bekas dan besi tuang yang dibeli mengandung komposisi yang rumit dan pengotor yang melimpah.

Sebagian besar pengecoran melebur baja bekas dalam tungku induksi frekuensi menengah untuk produksi pengecoran, menghasilkan kandungan unsur pengotor yang tinggi dalam logam cair. Sementara itu, bahan pola yang digunakan oleh perusahaan pengecoran busa hilang domestik sebagian besar adalah busa polistirena untuk konstruksi dan pengemasan. Reaksi fisik dan kimia yang kompleks antara pengisian logam cair dan bahan pola menghasilkan produk pirolisis yang melimpah, yang semakin meningkatkan inklusi dalam logam cair.