鑄鐵平臺(tái)鑄造生產(chǎn)中缺陷產(chǎn)生的原因分析及預(yù)防措施
2019年09月16日
新聞詳情
工藝、冶金因素:主要有冷卻速度,鐵液的過(guò)熱處理、孕育處理、爐料 性等
(1)關(guān)于冷卻速度的影響
鑄鐵平臺(tái)鑄鐵是一種對(duì)冷卻速度mingan性很大的材料,同一鑄件的厚壁和薄壁部分,內(nèi)部和外表都可能獲得相差懸殊的組織,俗稱為組織的不均勻性。因?yàn)槭^(guò)程在很大程度上取決于冷卻速度。影響鑄鐵平臺(tái)鑄件冷卻速度的因素較多:鑄件壁厚和重量、鑄型材料的種類、澆冒口和重量等等。由于鑄件的壁厚、重量和結(jié)構(gòu)取決于工作條件,不能隨意改變,故在選擇化學(xué)成分時(shí)應(yīng)考慮到它們對(duì)組織的影響。
(2)關(guān)于鐵液孕育處理的影響
孕育處理 是在鐵液進(jìn)入鑄鐵平臺(tái)鑄件型腔前,把孕育劑附加到鐵液中以改變鐵液的冶金狀態(tài),從而可gaishan鑄鐵的顯微組織和性能。對(duì)灰鑄鐵而言,進(jìn)行孕育處理是為了獲得A型石墨、珠光體基體、細(xì)小共晶團(tuán)的組織,以及減少鑄件薄壁或邊角處的白口傾向和對(duì)鑄件壁厚的mingan性;對(duì)可鍛鑄鐵而言,是為了縮短退火周期,zengda鑄件的允許壁厚和gaishan組織的結(jié)構(gòu);對(duì)球墨鑄鐵而言,是為了減少鑄鐵平臺(tái)鑄件白口傾向,提高球化率和gaishan石墨的圓整性。
(3)關(guān)于鐵液過(guò)熱處理的影響。
提高鐵液過(guò)熱溫度可以:
①增加化合碳含量和相應(yīng)減少石墨碳含量
②細(xì)化石墨,并使枝晶石墨的形成
③xiaochu鑄鐵的“遺傳性”
④提高鑄鐵平臺(tái)鑄件斷面上組織的均勻性
⑤有利于鑄件的補(bǔ)縮。同樣,鐵液保溫也有鐵液過(guò)熱的類似作用。
二、灰鑄鐵不可用熱處理的方法來(lái)達(dá)到牌號(hào)要求
一般說(shuō)來(lái),熱處理能在很大程度上gaishan鑄造合金的組織和性能,但在灰鑄鐵條件下,熱處理所能發(fā)揮的作用相對(duì)較小。在灰鑄鐵中,石墨對(duì)鑄鐵性能的影響很大,而任何的熱處理方法都不能改變石墨的形態(tài)和分布,故不可通過(guò)熱處理來(lái)youxiao地提高灰鑄鐵的性能使之達(dá)到牌號(hào)要求。
但是,提高灰鑄鐵力學(xué)性能的方法很多,如合理選配化學(xué)成分、改變爐料組成、過(guò)熱處理鐵液、孕育處理、微量或低合金化等,都可取得很好效果。
三、生產(chǎn)高牌號(hào)鑄鐵平臺(tái)(孕育鑄鐵)的注意事項(xiàng)
生產(chǎn)高牌號(hào)鑄鐵平臺(tái)(一般指HT200以上)時(shí),為了獲得高的力學(xué)性能,盡可能地減少石墨的數(shù)量、減小石墨的長(zhǎng)度。傳統(tǒng)的方法 是降低鐵液的碳、硅含量、提高鐵液的冷凝速度,但幅度稍大時(shí) 會(huì)出現(xiàn)D型過(guò)冷石墨及白口,反而降低灰鑄鐵的力學(xué)性能。
在爐前或在澆注前往鐵液中添加適量的、以硅鐵為主的鐵合金碎粒被稱作孕育處理。孕育處理在鐵液中提供大量的、石墨借以生核的生核質(zhì)點(diǎn)。youxiao的孕育將cujin石墨的析出,從而xiaochu白口、細(xì)化片狀石墨并使過(guò)冷石墨轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)方向性均布石墨(A型石墨),不但可大幅度地提高綜合力學(xué)性能,同時(shí)還提高鑄態(tài)組織的均一性,減小鑄件由于壁厚不均、邊角與心部的冷速不同而造成的力學(xué)性能差別,因此對(duì)鐵液進(jìn)行孕育處理是一項(xiàng)生產(chǎn)高牌號(hào)灰鑄鐵(孕育鑄鐵)不可少的技術(shù)。
錳在高牌號(hào)灰鑄鐵(孕育鑄鐵)中的作用,除中和硫的影響外,尚有一個(gè) 殊的要求,即借助于它使灰鑄鐵能得到珠光體組織,故高牌號(hào)灰鑄鐵(孕育鑄鐵)的錳含量一般較高。硫能削弱孕育劑的石墨化作用,因此常將硫限制在0.12以下。近幾年來(lái),也有人認(rèn)為為了得到好的孕育效果,原鐵液的硫量不能太低。因此,在以后鐵液中的硫含量逐漸降低的情況下,對(duì)于孕育鑄鐵中的硫量究竟應(yīng)如何確定,看來(lái)是一個(gè)值得注意的問(wèn)題。
磷含量一般從力學(xué)性能的要求出發(fā),常限制在0.15以下,但有些機(jī)床灰鑄鐵件(常由孕育鑄鐵制造)需要耐磨,磷含量則可提高至0.3~0.5左右或 高。
四、用孕育劑進(jìn)行鑄鐵平臺(tái)孕育處理時(shí)禁止的四則
灰鑄鐵用的孕育劑可以按功能、主要元素、形狀等進(jìn)行分類,在使用孕育劑進(jìn)行灰鑄鐵孕育處理時(shí)應(yīng)禁忌四則:
一則,孕育劑在使用前烘干。
二則,禁止使用純硅或純硅鐵作孕育劑
三則,孕育劑不可草率加入,要講究方法。
四則,孕育劑的粒度
五、灰鑄鐵件可能出現(xiàn)的缺陷
在鑄鐵平臺(tái)生產(chǎn)中,常見(jiàn)的鑄件缺陷有:氣孔、成分與性能不合格、熱裂與冷裂、縮孔與縮松、渣眼與鐵豆、冷隔與澆不足、砂眼與夾砂、多肉與錯(cuò)輻、變形等。通常,產(chǎn)生這些缺陷的原因不單是造型制芯問(wèn)題,有時(shí)還有熔煉澆注、配砂質(zhì)量、落砂清理等許多生產(chǎn)工序的問(wèn)題,因此具體分析,以便采取相應(yīng)的合理措施加以解決。
鑄鐵平臺(tái)鑄造生產(chǎn)中,怎樣辨別氣孔和縮孔的區(qū)別
鑄鐵平臺(tái)在鑄造生產(chǎn)中,鑄件氣孔和鑄件縮孔有時(shí)是伴生的,有時(shí)是 立群在。當(dāng)出現(xiàn)氣孔和縮孔時(shí),我們快速的判斷出缺陷是氣孔,還是縮孔對(duì)于解決問(wèn)題 要。要想快速判斷這兩種缺陷, 首先入時(shí)對(duì)它們的 征 了解。今天,我們 從認(rèn)識(shí)它們的 征來(lái)教大家快速判斷鑄鐵平臺(tái)氣孔和縮孔缺陷。
氣孔類缺陷牲與fangzhi方法
在鑄鐵平臺(tái)鑄造生產(chǎn)中,孔洞類缺陷是常見(jiàn)缺陷,也是給鑄造廠造成損失比較大的缺陷之一??锥搭惾毕莘譃闅饪缀涂s孔。氣孔多為由于金屬液中侵入、裹入、卷入氣體所至。
鑄鐵平臺(tái)鑄件氣孔出現(xiàn)在鑄件上的位置不同,其產(chǎn)生的原因也不同。這 要求我們的鑄造技術(shù)員在判斷氣孔缺陷病因時(shí),要掌握各類氣孔發(fā)生的原理,具有什么樣的 生。只有如此才能對(duì)癥下藥,將出現(xiàn)的氣孔缺陷解決掉。
下面,我們?cè)倏纯床煌蛏傻臍饪?征:
(1)卷入氣孔:金屬液在充型過(guò)程中因卷入氣體而在鑄件內(nèi)形成氣孔,多呈孤立存在的圓形或橢圓形大氣孔,位置不固定,一般偏鑄件中上部。
(2)侵入氣孔:由型、芯、涂料、芯撐、冷鐵產(chǎn)生的氣孔侵入鑄件表層而形成氣孔,多呈梨形或橢圓形,尺寸較大,孔壁光滑,表面多呈氧化色。
(3)反應(yīng)氣孔:由金屬液內(nèi)部某些成分之間或金屬液與型、芯在界面上發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而形成群分布的氣孔。位于鑄件表層的針頭形或腰圓形反應(yīng)氣孔稱為表面針空與皮下氣孔,由金屬液與型、芯涂料發(fā)生界面反應(yīng)所至;分散或成群分布在鑄鐵平臺(tái)鑄件整個(gè)斷面上或某個(gè)局部區(qū)域的針頭反應(yīng)氣孔。
形成原因
(1)由于爐料潮濕、銹蝕、油污、氣候的潮濕,熔練工具和澆包未烘干,金屬液成分不當(dāng),合金液為煉與煉不足,使金屬液中含有大量氣體或氣體物質(zhì),導(dǎo)致在鑄件中析出氣孔或反應(yīng)氣孔。
(2)型、芯未充分烘干,透氣性差,通氣不良,含水分和發(fā)氣物質(zhì)過(guò)多,涂料未烘干或含發(fā)氣成分過(guò)多,冷鐵、芯撐有銹斑、油污或未烘干,金屬型排氣不良,在鑄件中形成侵入氣孔。
(3)澆注系統(tǒng)不合理,澆注和充型速度過(guò)快,金屬型排氣不良,使金屬液在澆注和充型過(guò)程中產(chǎn)生紊流、渦流或斷流而卷入氣體,在鑄件中形成卷入性氣孔。
(4)合金液易可吸氣,鑄鐵平臺(tái)在熔煉和澆注過(guò)程中未采取youxiao的煉、保護(hù)和凈化措施,使金屬液中含有大量氣體、夾渣和夾氣成分,在充型和凝固過(guò)程中形成析出氣孔和反應(yīng)氣孔。
(5)型砂、型芯和涂料配制不當(dāng),與金屬液發(fā)生界面反應(yīng),形成表面針孔和皮下氣孔。
(6)澆注溫度過(guò)低,金屬型溫度過(guò)低,金屬液除渣不良,粘度過(guò)高,使在澆注和充型過(guò)程中卷入的氣體及由金屬液中析出的氣體來(lái)不及排出鑄型或上浮到冒口或出氣口中去。
(7)在氣候潮濕季節(jié)熔煉易吸氣的合金時(shí),合金液大量吸氣,造成鑄件成批報(bào)廢。
(8)樹(shù)脂砂的樹(shù)脂和固化劑加入量過(guò)多,樹(shù)脂含氟量過(guò)高,原砂和zaisheng砂的角形系數(shù)過(guò)高、粒度過(guò)細(xì),灼減量和微粉含量過(guò)高,使型砂的發(fā)氣量過(guò)高,透氣性過(guò)低
防止方法
(1)非鐵合金熔煉時(shí),爐料、溶劑、工具和澆包要充分預(yù)熱和烘干,去銹去油污,多次重熔爐料的加入量要適當(dāng)限制。
(2)防止金屬液在熔煉過(guò)程中過(guò)度氧化和吸氣,加以脫氧、除氣和除渣,在澆包內(nèi)的金屬熔池表面加覆蓋溶劑,防止金屬二次氧化、吸氣和有害雜質(zhì)返回熔池。用鋁對(duì)鑄鋼、鑄鐵脫氧時(shí),應(yīng)嚴(yán)格控制殘留含鋁量,吸氣傾向嚴(yán)重的鋼液,應(yīng)盡量避免用鋁脫氧,可采用AVD、VOD、多孔塞吹惰性氣體、噴粉法等對(duì)鋼液進(jìn)行爐外練,脫除鋼液中的氣體與有害雜質(zhì);對(duì)球墨鑄鐵,應(yīng)加強(qiáng)脫硫,降低原湯的含流量,在保證球化的前提下,盡量減少球化劑的加入量,降低鑄鐵的殘留鎂量,并加強(qiáng)孕育處理。
(3)澆注時(shí)金屬液不得斷流,充型速度不宜太高,鑄件澆注位置和澆注系統(tǒng)的設(shè)置應(yīng)保證金屬液平穩(wěn)地充滿型腔,并利于開(kāi)腔內(nèi)氣體能順利排出。
(4)鑄造時(shí),應(yīng)保證鑄型和型芯排氣changtong,砂芯內(nèi)要開(kāi)排氣通道,合型時(shí)要填補(bǔ)芯頭間隙,以免鉆入金屬液堵塞排氣通道。
(5)增加直澆道高度,以提高充型金屬液靜壓力。
(6)降低樹(shù)脂砂的樹(shù)脂和固化劑加入量,采用低氮或無(wú)氮樹(shù)脂及形料圓整、粒度適中、灼減量和微粉含量低的原砂和zaisheng砂,以降低樹(shù)脂的發(fā)氣量,提高樹(shù)脂砂的透氣性
縮孔類缺陷及fangzhi方法
而鑄件產(chǎn)生縮孔、縮松,原因很多,有鑄件與模樣設(shè)計(jì)原因,有砂箱設(shè)計(jì)不合適的原因,有澆冒口設(shè)計(jì)的原因,有型砂型避移位方面的原因,另外還有制方面的原因,有金屬化學(xué)成分調(diào)配不當(dāng)?shù)脑?,有熔煉環(huán)節(jié)操作不當(dāng)原因,也有澆注方面的原因。
由于造成鑄鐵平臺(tái)鑄件縮孔的原因眾多,所以在查找根源時(shí),常常比較費(fèi)時(shí)間。如何快速判定鑄件縮孔產(chǎn)生的內(nèi)因,這 需要我們多對(duì)照鑄件縮孔缺陷案例,熟記理論 征,加強(qiáng)學(xué)習(xí),從而提高對(duì)這類缺陷認(rèn)識(shí)和解決能力。
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