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灰鑄鐵件生產中的幾點技術措施添加時間:2019-01-07 17:55
如何改善鑄件的內在與外觀質量,提高鑄件的技術含量,應對市場的競爭,是國內部分生產企業所面臨的課題。鑄件生產中的每個環節對質量都有著重要影響,不可忽視。現將本人在實際工作中總結的一些技術措施歸納如下,供借鑒。

  一、砂芯和砂型的剛性

  砂型澆注后,由于鐵液的靜壓力或凝固而引起的膨脹力,常導致型壁移動和砂芯潰散,這就會使鑄件產生內部縮孔和表面縮陷。因此為使鑄件尺寸穩定,要最大限度地使鑄型緊實。

  為了節約造型材料,造芯時廣泛采用了空心砂芯,它比實體芯輕,故熱容量小,凝固速度慢,這會導致砂型擴張或砂芯潰散。此外,鐵液可能通過芯頭或砂芯上的裂紋而滲入其中空部分,這也會使鑄件產生缺陷。為了提高空心砂芯的剛性,可用濕型砂或水玻璃砂充填;也可將殼芯作成兩半,其內部設置加強筋,造芯后粘合可得到堅硬的砂芯。

  二、正確選擇澆注溫度

  1.澆注溫度過低時可能形成的缺陷

  (1)硫化錳氣孔此種氣孔位于鑄件表皮以下且多在上面,常在加工后顯露出來,氣孔直徑約2~6mm。有時孔中含有少量熔渣,金相研究表明,此缺陷是由MnS偏析與熔渣混合而成,原因是澆注溫度低,同時鐵液中含Mn和S量高。

  為防止這種缺陷,用沖天爐化鐵時可在多孔材料的澆包中用氣流連續脫S,將S降至0.06%~0.08%。這樣的含S量和適宜的含Mn量(0.5%~0.65%),可以顯著改善鐵液純度,從而有效地防止這類缺陷。

  (2)液體夾渣加工后鑄件表皮之下會發現一個個單體的小孔,孔的直徑一般為1~3mm。個別情況下只有1~2個小孔。金相研究表明,這些小孔與少量的液體夾渣一起出現,但該處未發現S的偏析。研究表明,這種缺陷與澆注溫度有關,澆注溫度高于1380℃時,鑄件中未發現這種缺陷,故澆注溫度應控制在1380—1420℃。值得一提的是改變澆注系統設計,未能消除此缺陷,故此種缺陷可以認為是由于澆注溫度低以及鐵液在微量還原氣氛下澆注時形成的。

  (3)砂芯氣體引起的氣孔氣孔和多空性氣孔常因砂芯排氣不良而引起。因為造芯時砂芯多在芯盒中硬化,這就常使砂芯排氣孔數量不夠。為了形成排氣孔,可在型芯硬化后補充鉆孔。

  試驗表明,改善型芯通氣系統,可使澆注溫度有較大的調整余地。

  澆注溫度過低最常見的原因是澆注前,鐵液在敞口的澆包中長時間運輸和停留而散熱。用帶有絕熱材料的澆包蓋,可以顯著地減少熱損失。

  2.澆注溫度過高

  澆注溫度過高會引起砂型漲大,特別是具有復雜砂芯的鑄件,當澆注溫度≥1420℃時廢品增多,澆注溫度為1460℃時廢品達50%。在生產中,利用感應電爐熔煉能較好地控制鐵液溫度。

  三、晶核的形成

  (1)孕育的影響孕育處理有時也會增加鑄造缺陷,因為強烈孕育而急劇生核的鑄鐵件,形成碳化物的傾向增大了。所以建議孕育處理時孕育劑的用量能防止白口就可以了,健全鑄件中的晶核比有縮孔的鑄件要少的多。

  (2)硫的作用由于大多數廢鋼中含S量低,故電爐熔化廢鋼時,只能獲得含S量低(≤0.05%)的鑄鐵。此種鑄鐵對許多孕育劑來說不起作用,原因是孕育衰退的很快,所以用廢鋼在電爐中熔化時,常常在鑄件中產生白口。故有時采用含硫量相當高的增碳劑,這樣可使最終ws≥0.05%,以保證充分吸收孕育劑。

  (3)鐵液的保溫和過熱溫度近年來,人們傾向于用電爐熔化并保溫鐵液,但提高過熱溫度和增加保溫時間會減少晶核的形成,故有產生白口的危險。考慮到經濟和材料性能方面的原因,長時間保溫時其溫度應盡可能低些。

  四、因砂芯引起的鑄件尺寸誤差

  砂芯受熱時首先是膨脹,然后產生塑性變形,這種在高溫下所引起的變化與所用的型砂以及粘結劑的分解有關。

  (1)硬化溫度和硬化時間的影響樹脂砂的最初膨脹和熱塑性同硬化溫度和時間有關。硬化時間長的砂芯,其一次和二次膨脹就大,可能帶來變形問題;而硬化時間短時,砂芯膨脹小且分解快。所以嚴格控制硬化時間和溫度,對于制造高溫性能穩定的砂芯是十分重要的。

  (2)砂芯涂料的影響大部分砂芯表面要刷涂料,經試驗發現,耐火涂料滲入砂芯表面的深度對砂芯變形有很大影響,當涂上含有表面活性劑的涂料時、因滲透深度大而防止了二次膨脹。

  五、結語

  本文所總結的一些方法對生產優質灰鑄鐵是十分重要的。在技術控制中,首先是應用金相檢驗法來鑒定缺陷。其次借助于化學分析法來檢驗,有了正確的鑒別方法,就比較容易找到防止缺陷的措施。

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