В настоящее время существует консенсус относительно технологических мер, которые следует предпринять для решения проблемы образования усадочных полостей и пористости в отливках из высокопрочного чугуна, и их предотвращения, заключающийся в том, что форма должна обладать достаточной жесткостью и прочностью, ее химический состав должен быть близок к эвтектическому составу, а сфероидизация и инокуляция должны быть усилены для обеспечения достаточного графитизационного расширения. Однако в проектировании процесса все еще существуют разногласия. Теория равновесного затвердевания предполагает, что графитизационное расширение высокопрочного чугуна может компенсировать усадку при затвердевании. Поэтому в процессе следует принимать меры для обеспечения пропорциональности усадки и расширения в единицу времени, а также усадки и подачи расплава. Для достижения цели подачи расплава в отливку используется суперпозиция расширения и динамической усадки. Концепция использования питателей ограничивает подачу расплава; питатель не обязательно должен располагаться позже момента затвердевания отливки. Роль охладителей заключается в балансировке разницы толщины стенок отливки, устранении горячих точек и ускорении графитизации. Другие считают, что усадка высокопрочного чугуна превышает его расширение, что требует внешней подачи расплава. Подача расплава через питатель не может происходить позже затвердевания отливки. Роль охладителей заключается в ускорении усадки расплавленного чугуна, что способствует более ранней и своевременной подаче расплава и не влияет на наложение расширения и усадки. Ключевое различие заключается в том, следует ли акцентировать внимание на самокомпенсирующей усадке, вызванной расширением при графитизации, или на внешней подаче расплава.

Что касается целенаправленных решений проблем усадочных полостей и пористости в высокопрочном чугуне, компания XINDA, опираясь на многолетний технический опыт в литейной промышленности, неизменно ставит во главу угла потребности клиентов, уделяя особое внимание проблемам контроля качества сложных отливок и предоставляя индивидуальные технологические решения клиентам по всему миру. Компания использует профессиональную команду разработчиков для точного контроля баланса расширения и сжатия в процессе затвердевания высокопрочного чугуна. Она разработала отлаженную техническую систему в ключевых областях, таких как настройка охлаждения, подбор материалов и обработка сфероидизирующими добавками, успешно помогая многочисленным лидерам отрасли преодолевать дефекты усадки в сложных отливках и завоевывая широкое признание на рынке.

Вот пример решения проблемы с охлаждением от клиента XINDA: отливка представляет собой планетарный носитель внутри редуктора ветряной турбины, изготовленный из материала QT700-2A, весом 3 тонны, с толщиной стенки около 120 мм. Первоначально охлаждающие элементы на валу были относительно толстыми с большими зазорами. Эффективная площадь охлаждения охлаждающих элементов составляла всего 30% от общей площади охлаждения, необходимой для отливки, что приводило к крайне нестабильному качеству отливки. Дефекты усадки часто обнаруживались при дефектоскопии в корне вала и между охлаждающими элементами. Позже, под точным руководством технической команды XINDA, конструкция охлаждающих элементов была оптимизирована путем уменьшения их толщины и увеличения площади охлаждения. Благодаря уменьшению толщины стенок охлаждающих элементов удалось соответствующим образом уменьшить зазор между ними, что в конечном итоге привело к успешному и стабильному технологическому решению. Это не только полностью решило проблему дефектов усадки, но и повысило эффективность производства и снизило производственные затраты. Будь то крупные и толстые компоненты в ветроэнергетике, строительной технике или автомобильных деталях, или же мелкие прецизионные компоненты, компания XINDA может использовать свои основные технологические преимущества, чтобы предоставить клиентам эффективные и надежные решения для устранения усадочных полостей и пористости.

Ковкий чугун, благодаря высокому содержанию углерода и его углеродному эквиваленту, демонстрирует значительное графитизационное расширение. Поскольку ковкий чугун затвердевает в виде пастообразной массы, эвтектическое время длительное. Графитизационное расширение велико на ранней эвтектической стадии, но меньше на более поздней стадии, поскольку графит растет внутри аустенита. Поэтому для конкретной детали это проявляется как разделение усадки и расширения при затвердении в отливке.

Простое акцентирование внимания на разделении усадки и расширения, требующее внешней подачи, не обязательно решит проблему; однако чрезмерное акцентирование внимания на эффекте самоподпитки при графитизирующем расширении также может быть неэффективным. Структурные характеристики отливки должны рассматриваться комплексно; это, по сути, развитие теории равновесного затвердевания. Фактически, использование теории давления для объяснения усадки при отливке может быть более всеобъемлющим и эффективным. Все технологические меры, помогающие предотвратить дефекты усадки в отливках, можно рассматривать как повышение общего давления в локальной области отливки во время затвердевания, либо путем уменьшения или минимизации отрицательного давления, либо путем увеличения положительного давления или коэффициента его использования.

Технологические меры, снижающие отрицательное давление, создаваемое усадкой, и увеличивающие графитизацию и ее использование, эффективны для предотвращения дефектов, вызванных усадкой, практически во всех отливках из высокопрочного чугуна, однако способы использования гидростатического давления расплавленного чугуна различаются в реальных условиях эксплуатации. Для тонких, небольших деталей, поскольку эвтектическая стадия равномерна по всему поперечному сечению, расширение и сжатие не могут быть использованы из-за расслоения. Поэтому крайне важно использовать гидростатическое давление жидкости для поддержания затвердевания при положительном уровне давления. Однако для толстых, больших деталей их структура определяет разницу в последовательности эвтектического затвердевания между внешней и внутренней частями поперечного сечения — то есть разницу во времени расширения при графитизации и сжатия при затвердевании. Это позволяет накладывать друг на друга внутреннее и внешнее расширение и сжатие, что позволяет получить качественную отливку без необходимости использования внешнего гидростатического давления. Напротив, использование внешней подачи может иметь неблагоприятные последствия.