Công ty TNHH Phụ tùng máy móc Zunhua Shengjian Fanrongcó chuyên môn sâu về đúc quy trình V. Bài viết này cung cấp giải thích chi tiết về tài liệu nội bộ của công ty, "SJFR-ZD-045: Tiêu chuẩn nguyên liệu thô và phụ trợ." Nó bao gồm đầy đủ các thông số kỹ thuật—bao gồm cát silic, màng EVA, thép phế liệu và than cốc—và phác thảo các quy trình chấp nhận để giúp truy tìm nguyên nhân gốc rễ của các khuyết tật như độ xốp và độ bám dính của cát.
Trong ngành công nghiệp đúc có câu nói “70% phụ thuộc vào nguyên liệu thô, 30% phụ thuộc vào quy trình”. Quá trình đúc chữ V dựa trên các kỹ thuật độc đáo bao gồm phủ màng nhựa và đúc chân không bằng cát khô; do đó, chất lượng của nguyên liệu thô quyết định trực tiếp đến độ hoàn thiện bề mặt và độ chính xác về kích thước. Vật liệu không đạt tiêu chuẩn dễ dẫn đến các khuyết tật của lô như độ xốp, nếp nhăn bề mặt, bám cát, sập khuôn. Zunhua Shengjian Fanrong Machinery Parts Co., Ltd. đã ban hành tài liệu được kiểm soát "SJFR-ZD-045: Tiêu chuẩn chấp nhận và tiêu chuẩn vật liệu thô và phụ trợ" để thực hiện đầy đủ các yêu cầu kiểm soát chất lượng. Tài liệu này đề cập đến các lĩnh vực cốt lõi—bao gồm các tiêu chuẩn quốc gia về cát silic quy trình V, kiểm soát màng EVA, giới hạn lưu huỳnh và phốt pho trong gang đúc, phân loại thép phế liệu, chỉ báo kỹ thuật nhựa furan, phương pháp thử cốc và kiểm tra gạch chịu lửa—được phân loại thành ba phần chính: vật liệu đúc/làm lõi, điện tích kim loại và vật liệu chịu lửa, và vật liệu tiêu hao phụ trợ. Nó xác định rõ ràng các thông số kỹ thuật hóa lý, quy trình kiểm tra đầu vào và các quy tắc xử lý sản phẩm không tuân thủ, thiết lập hệ thống kiểm soát chất lượng có thể tái sử dụng đối với nguyên liệu thô mà các xưởng đúc quy trình V khác có thể áp dụng. Dựa hoàn toàn vào các thông số kỹ thuật ban đầu, bài viết này chia nhỏ các tiêu chuẩn cốt lõi và các phương pháp kiểm tra thực tế, được hỗ trợ bởi các bảng dữ liệu chuyên nghiệp, để giúp các chuyên gia đúc quy trình V nhanh chóng triển khai các biện pháp kiểm soát nạp vật liệu được tiêu chuẩn hóa và truy tìm hiệu quả các lỗi đúc liên quan đến các vấn đề về nguyên liệu thô. I. Tiêu chuẩn cho các vật liệu chính trong quá trình đúc chữ V: Thông số kỹ thuật cho cát silic, màng EVA và nhựa
Các vật tư tiêu hao thiết yếu cho quá trình đúc chữ V bao gồm cát silic tổng hợp, màng phủ EVA và màng nền PE, được sử dụng cùng với nhựa và lớp phủ tạo lõi. Kích thước hạt nguyên liệu thô, độ dày màng và đặc tính dễ bay hơi ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng của khuôn tạo hình chân không; tất cả các thông số kỹ thuật bắt buộc được Công ty TNHH Phụ tùng Máy móc Zunhua Shengjian Fanrong áp dụng đều được lấy từ tài liệu "SJFR-ZD-045".
1. Tiêu chuẩn thành phần hóa học của cát silic tổng hợp dùng trong đúc khuôn chữ V
| Thành phần được phát hiện | SiO₂ | Al₂O₃ | Fe₂O₃ | CaO | MgO | 其他杂质 |
| Tỷ lệ đủ tiêu chuẩn | ＞95% | ＜2,0% | ＜0,05% | ＜0,05% | ＜0,1% |
＜2,8% |
Kiểm tra kích thước hạt được thực hiện theo tiêu chuẩn GB2684-81. Các yêu cầu duy trì sàng như sau: 50 lưới <0,2%, 70 lưới <5,4%, 100 lưới >26,0%, 140 lưới >46,5%, 200 lưới <19,2% và 270 lưới + chảo <2,4%. Chỉ số kích thước hạt của cát mới được kiểm soát trong phạm vi 90–130, với tỷ lệ phần trăm sàng cụ thể chỉ dùng để tham khảo. Loại cát silic để chế tạo lõi là ZGS85-50/100, với SiO₂ ≥85% và độ ẩm <0,3%; việc sử dụng cát khô (độ ẩm bằng không) là điều cần thiết cho quá trình đúc chân không quy trình chữ V để ngăn chặn độ xốp dưới bề mặt do tạo ra khí từ màng được nung nóng, một yêu cầu cốt lõi của tiêu chuẩn quốc gia đối với cát silic đúc.
2. Thông số kỹ thuật màng nhựa chuyên dụng V-process (Màng trước EVA + Màng sau PE)
Các thông số tuân thủ đầy đủ các thông số kỹ thuật ban đầu:
Màng trước EVA (Ethylene-Vinyl Acetate): Hàm lượng vinyl axetat 17,5–19%, độ dày 0,15–0,25 mm, rộng 1800 mm; đạt tiêu chuẩn về độ dẻo do nhiệt; đảm bảo không bị vỡ màng hay rò rỉ chân không trong quá trình đúc.
Màng sau PE (Polyethylene): Độ dày 0,03–0,04 mm; dùng để bịt kín mặt sau của bình và tránh rò rỉ cát khô.
Cả hai loại phim đều phải kèm theo giấy chứng nhận hợp quy của nhà cung cấp khi giao hàng và vượt qua quá trình thử nghiệm sản xuất quy trình V; những tài liệu không phù hợp sẽ bị từ chối ngay lập tức.
3. Các thông số hóa lý của vật liệu phụ dùng cho quá trình chế tạo lõi nhựa furan quy trình V
| Tên vật liệu | người mẫu | Các chỉ số kỹ thuật chính | Yêu cầu về ngoại hình |
| Nhựa tự đông cứng Furan | FFD-121 | Mật độ 1,20–1,30 g/cm³, độ nhớt 0,5, pH 7,5. | Chất lỏng trong suốt màu nâu |
| Chất đóng rắn (axit p-toluenesulfonic) | TO-1/XY-1 | Giá trị axit TO-1 ≥18%, giá trị axit XY-1 ≥23% | Chất lỏng màu nâu nhạt |
| Chất ghép silane | KH-550/A151 | KH-550 có mật độ 0,94 g/cm³ và nhiệt độ sôi là 103–108°C; A151 có mật độ 0,91 g/cm³ và nhiệt độ sôi là 160°C. | Chất lỏng trong suốt, không màu |
Các thông số kỹ thuật của nhựa furan được liệt kê ở trên là các thông số kiểm soát cụ thể do công ty thiết lập để chế tạo lõi quy trình V; các giá trị tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn nội bộ của công ty.
4. Tiêu chuẩn nhựa phenolic dùng trong sơn phủ V-process
| Cấp | Vẻ bề ngoài | Phenol tự do (%) | Độ nhớt (Pa·s) | Thời gian bảo quản (ngày) |
| PF-124 | Chất lỏng trong suốt màu nâu đỏ | 10 | 15～40 | 90 |
| PF-135 | Chất lỏng trong suốt màu nâu đỏ | 10 | 4～15 |
90 |
Yêu cầu kiểm tra sắp tới: Nhà cung cấp phải cung cấp giấy chứng nhận phù hợp đầy đủ về các tính chất vật lý và hóa học. Vật liệu phải xuất hiện dưới dạng chất lỏng trong suốt, màu nâu đỏ, không bị vón cục. Nếu lớp phủ than chì được chuẩn bị cho quy trình V không đáp ứng các tiêu chuẩn hiệu suất trong quá trình sử dụng thử nghiệm thì sẽ bị trả lại theo quy trình sản phẩm không phù hợp.
Quy tắc chung để kiểm tra vật liệu phụ trợ quy trình V: Tất cả các màng xử lý V chuyên dụng, cát silic, nhựa và bột than chì phải có kèm theo giấy chứng nhận tuân thủ của nhà cung cấp. Nguyên liệu đầu vào được kiểm tra trực quan, sau đó là sản xuất thử hàng loạt nhỏ (phủ màng và làm lõi). Cấm đưa các vật liệu dẫn đến vỡ màng do bị kéo căng, độ bền lõi cát không đủ hoặc bong tróc lớp phủ; điều này tạo thành quy trình kiểm soát chất lượng cơ bản đối với nguyên liệu đúc cát.
II. Tiêu chuẩn kiểm tra đối với vật liệu nung chảy theo quy trình V: Kiểm soát phân loại gang, thép phế liệu và sắt vụn.
Đúc chân không quy trình V đòi hỏi độ tinh khiết cao hơn của sắt nóng chảy; tạp chất lưu huỳnh và phốt pho quá mức làm tăng đáng kể khả năng xảy ra khuyết tật về độ xốp và rò rỉ.Zunhua Shengjian Fanhong Machinery Parts Co., Ltd.phân loại vật liệu theo tiêu chuẩn *SJFR-ZD-045* và thực thi nghiêm ngặt các tiêu chuẩn kiểm soát lưu huỳnh và phốt pho trong gang đúc và các tiêu chuẩn phân loại đối với thép phế liệu.
1. Phạm vi kiểm soát silic, mangan, phốt pho và lưu huỳnh trong các loại gang đúc quy trình V (GB718-82)
Công ty ưu tiên thu mua gang "nguyên chất" cấp Z18 đến Z26, với hàm lượng carbon luôn vượt quá 3,3%. Hàm lượng silicon được phân loại theo độ dốc, trong khi mangan, phốt pho và lưu huỳnh phải chịu sự kiểm soát phân loại nhiều tầng. Tiêu chuẩn đối với nguyên liệu mua trên thị trường có thể được nới lỏng ở mức: P 0,2%, S 0,15% và Mn 0,50%. Các khối sắt phải sạch, không có xỉ và hạt cát và chỉ để lại một lượng nhỏ vết bám dính của than chì hoặc vôi. Kích thước đầu vào tối đa không được vượt quá 250mm và tất cả các vật liệu phải tuân thủ các chỉ số kiểm soát đã thiết lập đối với lưu huỳnh và phốt pho trong suốt quá trình.
2. Tiêu chuẩn phân loại độ dày và thành phần đối với phế liệu thép nấu chảy theo quy trình V
| Các loại thép phế liệu | Độ dày tấm | Giới hạn thông số hóa học | Yêu cầu đúc V-Method |
| Chất liệu hạng A | ＞8mm | C 0,6%, P 0,06%, S 0,06% | Hơi rỉ sét, không chứa tạp chất kim loại màu (đồng, nhôm, chì); ưu tiên sạc. |
| Vật liệu cấp hai | 6 ~ 8mm | Tương tự như trên | Phân loại và xếp chồng đồng đều, cắt thành các đoạn có chiều dài từ 250mm trở xuống và sử dụng kết hợp. |
| Vật liệu lớp 3 | 3 ~ 6mm | Tương tự như trên | Kiểm soát tỷ lệ cấp liệu để giảm sự hình thành xỉ oxy hóa. |
| Vật liệu không đạt tiêu chuẩn | ＜3 mm | Tương tự như trên | Từ chối ngay lập tức; vật liệu mỏng bị oxy hóa mạnh và sẽ làm ô nhiễm buồng chân không. |
Các thông số kỹ thuật về giới hạn độ dày và thành phần hóa học hoàn toàn phù hợp với các tiêu chuẩn phân loại thép phế liệu đã được ghi lại.
3. Tiêu chí tái sử dụng sắt phế liệu V-process (gang xám)
Phạm vi thành phần hóa học: C 2,9–3,5%, Si 1,3–2,5%, Mn 0,4–1,5%; P và S đều 0,15%; tạp chất khác <0,8%;
Hình dạng vết nứt: Mặt cắt ngang màu xám đồng nhất; việc bao gồm gang trắng bị nghiêm cấm;
Kiểm soát tạp chất: Cấm trộn lẫn với các bộ phận bằng chì, đồng hoặc nhôm; lô sắt máy phế liệu tương tự ≥2 tấn yêu cầu kiểm nghiệm lại hóa chất thông qua lấy mẫu;
Yêu cầu gia công: Kích thước vật liệu tối đa <250mm.
III. Tóm tắt thông số kỹ thuật của vật liệu chịu lửa nóng chảy quy trình V và phụ trợ luyện kim: Than cốc, ferrosilicon và gạch chịu lửa
Các mái vòm và lò rót được sử dụng trong quy trình chữ V đặt ra các yêu cầu nghiêm ngặt về nhiệt trị của nhiên liệu và khả năng chịu nhiệt độ cao của vật liệu chịu lửa; tất cả các thông số kỹ thuật của vật liệu phụ trợ đều được lấy trực tiếp từ tiêu chuẩn của công ty.
1. Hai tiêu chuẩn cho than cốc dành riêng cho quy trình V
① Than cốc luyện kim cấp II (GB1996-80)
| Mục chỉ số | Giá trị giới hạn tiêu chuẩn | Yêu cầu về kích thước cục | Phương pháp chấp nhận phương pháp V |
| Hàm lượng tro | 13,5% | 100～250mm | Phân tích công nghiệp được thực hiện trên các mẫu từ mỗi lô. |
| Hàm lượng lưu huỳnh | .60,6% | Không có tạp chất than cốc hoặc bụi | Phát hiện độ ẩm, chất dễ bay hơi và carbon cố định |
| chất dễ bay hơi | 1,9% | Mảnh lớn, nguyên vẹn; không bị phong hóa hoặc phân mảnh. | Toàn bộ lô hàng bị loại do không đáp ứng các chỉ tiêu hóa lý. |
| Độ ẩm | 5% | / | / |
| Cacbon cố định | ≥85% | / | / |
② Than cốc đúc loại II (GB8729-88)
Kích thước cục: 100–150 mm; độ ẩm ≤ 5%; tro ≤ 12%; lưu huỳnh ≤ 0,8%; chất dễ bay hơi ≤ 1,5%.
Tiêu chí kiểm tra trực quan thống nhất trên toàn nhà máy đối với kích thước cục cốc: 80–150 mm. Trong trường hợp có tranh chấp về chất lượng, việc kiểm tra bên thứ ba bên ngoài có thể được thực hiện; quy trình thử nghiệm hoàn chỉnh tuân theo các phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn đối với than cốc đúc.
2. Tiêu chuẩn điều chỉnh thành phần hợp kim ferrosilicon và ferromanganese trong sắt nóng chảy (V-process)
Dòng Ferrosilicon (GB2272-87) FeSi75
| Lớp / Chỉ định | nội dung Si | Mn< | Cr< | P< | S< | C< |
| FeSi75-A/B | 74~80% | 0,4% | 0,3% | 0,04% | 0,02% | 0,1% |
| FeSi75-C | 72~80% | 0,5% | 0,5% | 0,04% | 0,02% | 0,2% |
Ferromanganese FeMn65C7.0
Hàm lượng Mn: 65–72%; C ≤ 7,0%; Si: 2,5–4,5%; P 0,4%; S 0,03%. Thông số kích thước cục: đối với ferrosilicon, 40–80 mm (sau lò) và 15 mm (trước lò); đối với ferromanganese, 40–80 mm (sau lò) và 10 mm (trước lò); vật liệu phải được lưu trữ riêng biệt theo danh mục.
3. Các tiêu chuẩn bề ngoài và hóa lý của gạch chịu lửa đất sét/nhôm cao dùng trong lò nung quy trình V
Gạch đất sét nung (N4): Độ chịu lửa ≥ 1690°C; cường độ nghiền nguội ≥ 200 kgf/cm2. Gạch có hàm lượng nhôm cao (LZ-75): Al₂O₃ ≥ 75%; độ khúc xạ dưới tải (0,2 MPa) ≥ 1520°C. Dung sai kích thước chung: ± 2%; cong vênh: 2 mm; độ sâu mép/góc bị sứt mẻ: ≤7 mm; vết nứt có chiều rộng > 0,5 mm sẽ bị loại bỏ ngay lập tức; những điều này tạo thành các tiêu chí cốt lõi cho việc kiểm tra gạch chịu lửa sắp tới. IV. Quy trình chấp nhận được tiêu chuẩn hóa đối với vật liệu thô và phụ trợ đúc V-Process (Tuân thủ hoàn toàn các thông số kỹ thuật ban đầu)
Công ty TNHH Phụ tùng Máy móc Thịnh vượng Zunhua Shengjian đã triển khai các thông số kỹ thuật chấp nhận được tiêu chuẩn hóa đối với nguyên liệu thô và phụ trợ được sử dụng trong quy trình V (đúc chân không). Thủ tục nghiệm thu tuân thủ nghiêm ngặt các yêu cầu sau:
Xác minh tài liệu: Khi vật liệu đến—chẳng hạn như màng EVA quy trình V, cát silic đúc, gang và than cốc—phải cung cấp giấy chứng nhận tuân thủ và báo cáo thử nghiệm hóa lý của nhà sản xuất; nhập kho bị đình chỉ nếu tài liệu không đầy đủ.
Kiểm tra trực quan sơ bộ: Phim EVA phải không có đốm đen hoặc hư hỏng; cát silic phải khô và không bị vón cục; nhựa lỏng không được có hiện tượng tách pha; phí lò kim loại phải được phân loại để loại bỏ kim loại màu và phế liệu bị rỉ sét nặng.
Lấy mẫu và kiểm tra:
Cát silic: Việc lấy mẫu và sàng cỡ hạt được tiến hành theo tiêu chuẩn GB2684; nếu độ ẩm vượt quá giới hạn thì tiến hành thử nghiệm lại với cỡ mẫu gấp đôi.
Gang/Hợp kim: Việc lấy mẫu được tiến hành theo GB719; phân tích nhanh cacbon, lưu huỳnh, silic, phốt pho và mangan được thực hiện bằng phương pháp đốt và đo quang, với thử nghiệm trọng tài theo GB223.1–223.5-81.
Than cốc: Mẫu được lấy từ ba điểm cố định và được cô đặc bằng phương pháp hình nón và chia tư; độ ẩm, tro, chất dễ bay hơi, cacbon cố định và tổng hàm lượng lưu huỳnh được kiểm tra.
Thử nghiệm lại và xử lý: Nếu thử nghiệm sơ bộ thất bại, thử nghiệm lại được tiến hành với cỡ mẫu gấp đôi; nếu kết quả kiểm tra lại vượt quá giới hạn thì "Quy định quản lý xử lý nguyên liệu thô và phụ trợ không phù hợp" (Số QB/HXTMS-B-028-2009) sẽ được thực thi, dẫn đến việc cách ly và trả lại nguyên liệu.
Lưu giữ mẫu và truy xuất nguồn gốc: Các mẫu thử của than cốc, phí lò kim loại và màng xử lý chữ V được giữ lại trong 7 ngày; trong trường hợp có lỗi đúc trong quy trình V, các mẫu này được sử dụng để kiểm tra lại và phân tích truy xuất nguồn gốc nhằm liên kết các lỗi với nguyên liệu thô. V. Tóm tắt những cạm bẫy thường gặp trong việc kiểm soát nguyên liệu thô cho quá trình đúc chữ V
Dựa trên nhiều năm kinh nghiệm kiểm soát chất lượng tuyến đầu trong quá trình đúc V-process tạiCông ty TNHH Phụ tùng Máy móc Zunhua Shengjian Rongrong,chúng tôi đã biên soạn một danh sách những quan niệm sai lầm trong ngành. Tất cả các tiêu chuẩn được trích dẫn ở đây đều tuân thủ các thông số kỹ thuật nội bộ của công ty:
Kiểm tra giấy chứng nhận mà không tiến hành sản xuất thử nghiệm tại chỗ bằng ứng dụng màng: Màng EVA không đáp ứng các thông số kỹ thuật về hàm lượng hoặc độ dày ethylene-vinyl axetat có thể bị vỡ trong quá trình gia nhiệt và kéo giãn, gây rò rỉ chân không—vi phạm các yêu cầu kiểm soát chất lượng cơ bản đối với nguyên liệu thô đúc cát;
Kiểm soát lỏng lẻo độ ẩm của cát silic: Không tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn quốc gia đối với cát silic đúc; cát chứa nhiều hơi ẩm giải phóng khí quá mức khi đun nóng, dẫn đến độ xốp dưới da lan rộng trong vật đúc;
Trộn thép phế mỏng với phế liệu khác: Không thực hiện đúng tiêu chuẩn phân loại phế liệu; vật liệu kém chất lượng (ví dụ: độ dày <3 mm) bị oxy hóa trong lò, tạo ra khói và bụi làm ô nhiễm khoang khuôn chân không, dẫn đến rỗ bề mặt và vùi trên vật đúc;
Đánh giá nhựa thông/nhựa chỉ dựa trên kiểm tra trực quan mà không xác minh quy trình: Việc bỏ qua việc đo các thông số kỹ thuật (như giá trị axit và độ nhớt) của nhựa furan dẫn đến các vấn đề như nứt lõi cát, bong tróc cát và bám dính cát trong quá trình đổ;
Than cốc bị nhiễm cặn/bụi: Không tuân thủ các quy trình thử nghiệm đối với than cốc đúc; bụi bám vào khoang khuôn thông qua luồng không khí chân không, dẫn đến bề mặt đúc kém.
Phần kết luận
Trong bối cảnh cạnh tranh dựa trên chất lượng ngày càng tăng trong ngành đúc quy trình chữ V, các thông số kỹ thuật chấp nhận được tiêu chuẩn hóa đối với nguyên liệu thô và phụ trợ là rất quan trọng để giảm tỷ lệ phế liệu và đảm bảo chất lượng đúc chân không nhất quán. Tài liệu *SJFR-ZD-045: Tiêu chuẩn và thông số kỹ thuật chấp nhận đối với nguyên liệu thô và phụ trợ*, do Zunhua Shengjian Rongrong Machinery Parts Co., Ltd. biên soạn, tích hợp các tiêu chuẩn quốc gia (GB) và tiêu chuẩn ngành với nhu cầu vận hành thực tế của quá trình đúc chân không quy trình chữ V. Nó bao gồm toàn bộ vòng đời—từ thu mua và lưu kho đến thử nghiệm và loại bỏ các mặt hàng không phù hợp—đối với các vật liệu như màng xử lý chữ V chuyên dụng, cát khô, phí lò kim loại và vật liệu chịu lửa. Các xưởng đúc V-process có thể sử dụng số liệu trong các bảng được cung cấp ở đây để thiết lập hệ thống kiểm soát chất lượng nguyên liệu thô của riêng mình, cho phép truy xuất nguồn gốc của các khuyết tật đúc trở lại nguyên liệu nguồn và ngăn ngừa tổn thất sản xuất hàng loạt do các vấn đề về nguyên liệu thô.
