鑄鐵平臺鑄造生產中缺陷產生的原因分析及預防措施
2019年09月16日
新聞詳情
工藝、冶金因(yin)素：主要(yao)有冷卻速度，鐵液的(de)過熱(re)處理、孕育處理、爐料 性等
（1）關于冷卻(que)速度的(de)影響(xiang)
鑄鐵平臺鑄鐵是一種對冷卻速度mingan性很大的材料，同一鑄件的厚壁和薄壁部分，內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。因為石墨化過程在很大程度上取決于冷卻速度。影響鑄鐵平臺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、重量和結構取決于工作條件，不能隨意改變，故在選擇化學成分時應考慮到它們對組織的影響。
（2）關于(yu)鐵液孕育(yu)處理(li)的影響
孕育(yu)處理 是在鐵(tie)(tie)液進(jin)入鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵(tie)(tie)平臺鑄(zhu)(zhu)(zhu)件型(xing)腔前(qian)，把孕育(yu)劑附加到鐵(tie)(tie)液中以改變鐵(tie)(tie)液的(de)(de)冶金狀(zhuang)態，從而可(ke)gaishan鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵(tie)(tie)的(de)(de)顯微(wei)組(zu)(zu)織和性能。對(dui)灰(hui)鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵(tie)(tie)而言，進(jin)行孕育(yu)處理是為了(le)獲得A型(xing)石墨(mo)、珠光(guang)體基(ji)體、細(xi)小共晶(jing)團(tuan)的(de)(de)組(zu)(zu)織，以及減(jian)少(shao)鑄(zhu)(zhu)(zhu)件薄壁(bi)或邊角處的(de)(de)白(bai)口(kou)傾向和對(dui)鑄(zhu)(zhu)(zhu)件壁(bi)厚(hou)(hou)的(de)(de)mingan性；對(dui)可(ke)鍛(duan)鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵(tie)(tie)而言，是為了(le)縮短退火周期，zengda鑄(zhu)(zhu)(zhu)件的(de)(de)允許壁(bi)厚(hou)(hou)和gaishan組(zu)(zu)織的(de)(de)結(jie)構(gou)；對(dui)球墨(mo)鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵(tie)(tie)而言，是為了(le)減(jian)少(shao)鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵(tie)(tie)平臺鑄(zhu)(zhu)(zhu)件白(bai)口(kou)傾向，提高球化率和gaishan石墨(mo)的(de)(de)圓整性。
（3）關(guan)于鐵液(ye)過熱處理(li)的影響。
提高鐵液過熱溫度可以：
①增加化合碳含量(liang)和相應減少石墨(mo)碳含量(liang)
②細化(hua)石(shi)(shi)墨，并使枝晶石(shi)(shi)墨的形成
③xiaochu鑄鐵的“遺(yi)傳性”
④提高(gao)鑄(zhu)鐵(tie)平臺鑄(zhu)件斷(duan)面(mian)上(shang)組織的均勻性
⑤有利于鑄件的補縮。同樣，鐵液(ye)保(bao)溫也有鐵液(ye)過熱(re)的類似作用。
二、灰鑄鐵(tie)不可用熱處(chu)理(li)的(de)方法來達到牌號要(yao)求
一(yi)般(ban)說來，熱處理(li)(li)能在很大程度上(shang)gaishan鑄(zhu)(zhu)造合金的(de)(de)組(zu)織和性(xing)(xing)能，但(dan)在灰(hui)鑄(zhu)(zhu)鐵條件下，熱處理(li)(li)所能發(fa)揮的(de)(de)作用(yong)相對較小。在灰(hui)鑄(zhu)(zhu)鐵中(zhong)，石墨對鑄(zhu)(zhu)鐵性(xing)(xing)能的(de)(de)影響很大，而任何的(de)(de)熱處理(li)(li)方法都不能改變石墨的(de)(de)形態和分布，故(gu)不可(ke)通(tong)過熱處理(li)(li)來youxiao地提高灰(hui)鑄(zhu)(zhu)鐵的(de)(de)性(xing)(xing)能使之達到牌號(hao)要求。
但是，提高(gao)灰鑄鐵力學性能的(de)方法很(hen)多，如合(he)理選配化學成分、改變爐料組成、過熱(re)處(chu)理鐵液、孕育處(chu)理、微量或低合(he)金(jin)化等，都可取得很(hen)好效果。
三、生產高牌號鑄鐵(tie)平(ping)臺（孕育鑄鐵(tie)）的注意事項
生產高(gao)牌號鑄(zhu)鐵平臺(一般指HT200以上(shang))時，為(wei)了獲得(de)高(gao)的(de)力學(xue)性能(neng)，盡可(ke)能(neng)地減少石(shi)墨的(de)數量、減小(xiao)石(shi)墨的(de)長度(du)(du)。傳統(tong)的(de)方法 是降(jiang)低鐵液的(de)碳、硅含量、提高(gao)鐵液的(de)冷(leng)凝速度(du)(du)，但幅(fu)度(du)(du)稍大(da)時 會(hui)出現D型過冷(leng)石(shi)墨及白口，反而降(jiang)低灰鑄(zhu)鐵的(de)力學(xue)性能(neng)。
在(zai)(zai)爐前或在(zai)(zai)澆注前往鐵(tie)(tie)(tie)液中添加(jia)適(shi)量(liang)的(de)(de)、以硅(gui)鐵(tie)(tie)(tie)為主的(de)(de)鐵(tie)(tie)(tie)合(he)金(jin)碎粒(li)被稱作孕(yun)育(yu)處理(li)(li)。孕(yun)育(yu)處理(li)(li)在(zai)(zai)鐵(tie)(tie)(tie)液中提供大量(liang)的(de)(de)、石(shi)(shi)墨(mo)借以生(sheng)核(he)的(de)(de)生(sheng)核(he)質點。youxiao的(de)(de)孕(yun)育(yu)將cujin石(shi)(shi)墨(mo)的(de)(de)析出(chu)，從(cong)而(er)xiaochu白口、細化片狀石(shi)(shi)墨(mo)并使過冷(leng)石(shi)(shi)墨(mo)轉(zhuan)變為無方向性(xing)均(jun)(jun)布石(shi)(shi)墨(mo)(A型石(shi)(shi)墨(mo))，不但可大幅度地(di)提高綜合(he)力(li)學性(xing)能(neng)，同時還提高鑄(zhu)態組(zu)織的(de)(de)均(jun)(jun)一性(xing)，減小鑄(zhu)件由于壁厚不均(jun)(jun)、邊角與心部(bu)的(de)(de)冷(leng)速不同而(er)造成的(de)(de)力(li)學性(xing)能(neng)差別，因此對鐵(tie)(tie)(tie)液進行孕(yun)育(yu)處理(li)(li)是一項生(sheng)產高牌號灰(hui)鑄(zhu)鐵(tie)(tie)(tie)(孕(yun)育(yu)鑄(zhu)鐵(tie)(tie)(tie))不可少的(de)(de)技術。
錳(meng)在高牌(pai)號灰鑄(zhu)鐵(tie)(孕育鑄(zhu)鐵(tie))中的(de)作用(yong)，除(chu)中和硫(liu)的(de)影響外，尚有(you)一(yi)個 殊的(de)要求，即借助于它(ta)使灰鑄(zhu)鐵(tie)能(neng)得到珠光體組織，故高牌(pai)號灰鑄(zhu)鐵(tie)(孕育鑄(zhu)鐵(tie))的(de)錳(meng)含(han)量一(yi)般較高。硫(liu)能(neng)削(xue)弱孕育劑的(de)石墨化(hua)作用(yong)，因此(ci)常將硫(liu)限制在0.12以(yi)下(xia)。近幾年(nian)來，也(ye)有(you)人認為(wei)為(wei)了得到好的(de)孕育效果，原鐵(tie)液的(de)硫(liu)量不能(neng)太低。因此(ci)，在以(yi)后鐵(tie)液中的(de)硫(liu)含(han)量逐漸(jian)降低的(de)情況下(xia)，對于孕育鑄(zhu)鐵(tie)中的(de)硫(liu)量究竟應如何確定，看(kan)來是一(yi)個值得注意的(de)問題。
磷含(han)量(liang)一般從力學性(xing)能的要(yao)求(qiu)出(chu)發(fa)，常限制在(zai)0.15以下(xia)，但有些機床(chuang)灰(hui)鑄(zhu)(zhu)鐵件(常由孕(yun)育鑄(zhu)(zhu)鐵制造(zao))需要(yao)耐磨，磷含(han)量(liang)則可提高至0.3~0.5左(zuo)右或 高。
四(si)、用孕育劑進(jin)行鑄鐵平臺孕育處理時禁止的四(si)則
灰(hui)鑄(zhu)鐵用(yong)(yong)的孕(yun)育(yu)劑可以按(an)功能(neng)、主要元素、形狀等進行(xing)分類，在使用(yong)(yong)孕(yun)育(yu)劑進行(xing)灰(hui)鑄(zhu)鐵孕(yun)育(yu)處理時應禁忌四(si)則：
一則，孕(yun)育(yu)劑(ji)在使(shi)用前(qian)烘干(gan)。
二則，禁止使用純硅或純硅鐵(tie)作孕育劑
三則，孕育劑(ji)不可草率加入，要(yao)講究方法。
四(si)則，孕育劑的粒(li)度(du)
五(wu)、灰鑄(zhu)鐵件可能出現的缺陷(xian)
在鑄鐵平臺(tai)生產(chan)中，常(chang)見(jian)的(de)鑄件(jian)缺陷(xian)有(you)：氣孔、成(cheng)分與性(xing)能不合格(ge)、熱(re)裂(lie)與冷裂(lie)、縮孔與縮松、渣眼與鐵豆、冷隔(ge)與澆不足、砂(sha)(sha)(sha)眼與夾砂(sha)(sha)(sha)、多肉與錯輻、變(bian)形等。通常(chang)，產(chan)生這(zhe)些缺陷(xian)的(de)原因不單是(shi)造(zao)型制(zhi)芯問題(ti)(ti)，有(you)時還有(you)熔煉(lian)澆注(zhu)、配砂(sha)(sha)(sha)質量、落(luo)砂(sha)(sha)(sha)清理等許多生產(chan)工(gong)序的(de)問題(ti)(ti)，因此具體分析，以便(bian)采取相(xiang)應的(de)合理措施加以解決。
鑄鐵平臺(tai)鑄造生產中，怎(zen)樣辨別(bie)氣孔(kong)和縮孔(kong)的區別(bie)
鑄(zhu)(zhu)鐵平臺在鑄(zhu)(zhu)造(zao)生產中，鑄(zhu)(zhu)件氣孔和鑄(zhu)(zhu)件縮孔有(you)時是(shi)伴生的(de)(de)，有(you)時是(shi) 立群在。當(dang)出現氣孔和縮孔時，我(wo)們快速(su)的(de)(de)判(pan)斷(duan)(duan)出缺(que)陷(xian)是(shi)氣孔，還(huan)是(shi)縮孔對于解(jie)決問題 要。要想(xiang)快速(su)判(pan)斷(duan)(duan)這(zhe)兩種缺(que)陷(xian)， 首先入(ru)時對它(ta)們的(de)(de) 征(zheng)(zheng) 了解(jie)。今天，我(wo)們 從認識它(ta)們的(de)(de) 征(zheng)(zheng)來教大(da)家快速(su)判(pan)斷(duan)(duan)鑄(zhu)(zhu)鐵平臺氣孔和縮孔缺(que)陷(xian)。
氣孔類缺陷牲(sheng)與fangzhi方(fang)法
在(zai)鑄(zhu)鐵平臺(tai)鑄(zhu)造生產中(zhong)，孔洞類缺(que)陷(xian)(xian)是(shi)常(chang)見缺(que)陷(xian)(xian)，也是(shi)給(gei)鑄(zhu)造廠造成損失比較(jiao)大的缺(que)陷(xian)(xian)之(zhi)一。孔洞類缺(que)陷(xian)(xian)分為氣(qi)孔和縮孔。氣(qi)孔多為由于金屬液中(zhong)侵(qin)入、裹入、卷入氣(qi)體所(suo)至。
鑄(zhu)鐵平臺鑄(zhu)件(jian)氣(qi)孔出(chu)現在(zai)鑄(zhu)件(jian)上的位置(zhi)不同，其產生的原因(yin)也(ye)不同。這(zhe) 要求我們(men)的鑄(zhu)造技術員在(zai)判斷氣(qi)孔缺陷病因(yin)時，要掌握各(ge)類氣(qi)孔發生的原理，具有什么(me)樣的 生。只有如此才能對癥下藥，將出(chu)現的氣(qi)孔缺陷解(jie)決(jue)掉。
下面，我(wo)們再看看不(bu)同(tong)原因(yin)生(sheng)成(cheng)的氣孔 征(zheng)：
（1）卷入氣(qi)孔：金屬液(ye)在充型過程中(zhong)(zhong)因卷入氣(qi)體而(er)在鑄件(jian)內形成氣(qi)孔，多呈(cheng)孤立(li)存(cun)在的圓(yuan)形或(huo)橢圓(yuan)形大氣(qi)孔，位置不(bu)固定(ding)，一般偏鑄件(jian)中(zhong)(zhong)上部。
（2）侵入氣(qi)孔：由型、芯(xin)、涂料、芯(xin)撐、冷鐵產(chan)生的氣(qi)孔侵入鑄件表層(ceng)而形(xing)成氣(qi)孔，多呈梨形(xing)或橢圓形(xing)，尺寸(cun)較大(da)，孔壁光滑，表面多呈氧化色。
（3）反應氣(qi)孔(kong)：由金(jin)(jin)屬液內(nei)部某些成分(fen)之間或(huo)金(jin)(jin)屬液與型(xing)、芯(xin)在(zai)界(jie)面(mian)(mian)上發生化學反應而形(xing)成群分(fen)布的(de)氣(qi)孔(kong)。位于鑄件(jian)表(biao)層的(de)針(zhen)頭形(xing)或(huo)腰圓形(xing)反應氣(qi)孔(kong)稱為表(biao)面(mian)(mian)針(zhen)空(kong)與皮下(xia)氣(qi)孔(kong)，由金(jin)(jin)屬液與型(xing)、芯(xin)涂料發生界(jie)面(mian)(mian)反應所至；分(fen)散或(huo)成群分(fen)布在(zai)鑄鐵(tie)平臺鑄件(jian)整個(ge)斷(duan)面(mian)(mian)上或(huo)某個(ge)局部區(qu)域的(de)針(zhen)頭反應氣(qi)孔(kong)。
形成原因
（1）由于爐(lu)料(liao)潮濕、銹蝕、油污、氣候的(de)潮濕，熔練工(gong)具和澆包未烘干，金屬液成(cheng)分不當，合金液為煉與(yu)煉不足，使金屬液中(zhong)含有大量氣體或氣體物質，導致在鑄(zhu)件中(zhong)析出氣孔(kong)或反應氣孔(kong)。
（2）型、芯未(wei)充(chong)分烘干，透氣性差，通氣不(bu)(bu)良(liang)，含水分和發(fa)氣物質過(guo)多(duo)，涂(tu)料未(wei)烘干或含發(fa)氣成分過(guo)多(duo)，冷鐵(tie)、芯撐有銹(xiu)斑、油污或未(wei)烘干，金(jin)屬(shu)型排氣不(bu)(bu)良(liang)，在(zai)鑄件中形成侵入氣孔。
（3）澆(jiao)(jiao)注系統不合理，澆(jiao)(jiao)注和(he)充型速度過快，金屬型排氣不良，使金屬液在澆(jiao)(jiao)注和(he)充型過程(cheng)中產生(sheng)紊流(liu)、渦流(liu)或斷流(liu)而卷入(ru)氣體，在鑄(zhu)件中形成(cheng)卷入(ru)性(xing)氣孔。
（4）合金(jin)液(ye)易可吸氣，鑄鐵平臺在(zai)熔煉(lian)和(he)(he)澆注過程中未采取youxiao的煉(lian)、保護和(he)(he)凈化(hua)措施(shi)，使金(jin)屬液(ye)中含(han)有大量氣體、夾(jia)渣和(he)(he)夾(jia)氣成(cheng)分，在(zai)充型和(he)(he)凝固過程中形成(cheng)析出(chu)氣孔和(he)(he)反應氣孔。
（5）型砂、型芯和涂料配制不當，與金屬(shu)液(ye)發生界面反應，形成表面針孔和皮下氣孔。
（6）澆注(zhu)(zhu)溫度過(guo)低，金屬(shu)型(xing)(xing)溫度過(guo)低，金屬(shu)液除渣不(bu)良，粘度過(guo)高(gao)，使(shi)在澆注(zhu)(zhu)和充(chong)型(xing)(xing)過(guo)程中卷(juan)入的氣(qi)體(ti)(ti)及(ji)由金屬(shu)液中析(xi)出(chu)的氣(qi)體(ti)(ti)來不(bu)及(ji)排出(chu)鑄型(xing)(xing)或(huo)上浮到冒口或(huo)出(chu)氣(qi)口中去(qu)。
（7）在氣(qi)候(hou)潮濕季節(jie)熔(rong)煉易吸(xi)氣(qi)的(de)合(he)金時(shi)，合(he)金液大量吸(xi)氣(qi)，造成鑄件(jian)成批報廢。
（8）樹脂(zhi)砂(sha)的樹脂(zhi)和固化劑加(jia)入(ru)量(liang)過(guo)多，樹脂(zhi)含(han)氟量(liang)過(guo)高，原砂(sha)和zaisheng砂(sha)的角形系(xi)數過(guo)高、粒度過(guo)細，灼(zhuo)減量(liang)和微粉(fen)含(han)量(liang)過(guo)高，使型砂(sha)的發氣(qi)量(liang)過(guo)高，透氣(qi)性過(guo)低
防止方法(fa)
（1）非鐵合(he)金(jin)熔煉(lian)時，爐(lu)(lu)料、溶劑、工具和澆包(bao)要充(chong)分預(yu)熱和烘干，去銹去油污，多(duo)次重熔爐(lu)(lu)料的加入(ru)量要適(shi)當限制。
（2）防止金屬液(ye)在(zai)熔(rong)(rong)煉過程中過度氧化(hua)和吸氣(qi)，加以脫(tuo)氧、除(chu)(chu)氣(qi)和除(chu)(chu)渣，在(zai)澆(jiao)包(bao)內(nei)的(de)(de)(de)金屬熔(rong)(rong)池(chi)表(biao)面(mian)加覆蓋(gai)溶(rong)劑，防止金屬二次氧化(hua)、吸氣(qi)和有害雜質返(fan)回(hui)熔(rong)(rong)池(chi)。用鋁對鑄(zhu)(zhu)鋼(gang)、鑄(zhu)(zhu)鐵脫(tuo)氧時，應嚴格控制(zhi)殘(can)留含鋁量，吸氣(qi)傾向嚴重的(de)(de)(de)鋼(gang)液(ye)，應盡(jin)量避免用鋁脫(tuo)氧，可(ke)采用AVD、VOD、多孔塞吹惰性氣(qi)體(ti)、噴粉(fen)法等對鋼(gang)液(ye)進行(xing)爐外練，脫(tuo)除(chu)(chu)鋼(gang)液(ye)中的(de)(de)(de)氣(qi)體(ti)與有害雜質；對球墨鑄(zhu)(zhu)鐵，應加強(qiang)脫(tuo)硫，降(jiang)低(di)原湯的(de)(de)(de)含流(liu)量，在(zai)保證球化(hua)的(de)(de)(de)前提下，盡(jin)量減少球化(hua)劑的(de)(de)(de)加入量，降(jiang)低(di)鑄(zhu)(zhu)鐵的(de)(de)(de)殘(can)留鎂量，并加強(qiang)孕育(yu)處理(li)。
（3）澆注時(shi)金(jin)屬(shu)液不得斷流，充型(xing)速度不宜太高，鑄件澆注位置(zhi)和澆注系(xi)統的(de)設(she)置(zhi)應保證金(jin)屬(shu)液平穩地充滿型(xing)腔，并利(li)于(yu)開(kai)腔內氣體能順利(li)排出。
（4）鑄造時(shi)，應保證(zheng)鑄型(xing)和型(xing)芯排(pai)氣changtong，砂芯內要開排(pai)氣通(tong)道，合型(xing)時(shi)要填補(bu)芯頭間隙，以免(mian)鉆入(ru)金屬液堵塞排(pai)氣通(tong)道。
（5）增加直澆(jiao)道高(gao)度，以提高(gao)充型(xing)金屬液(ye)靜壓力。
（6）降低樹(shu)脂(zhi)(zhi)砂(sha)的(de)樹(shu)脂(zhi)(zhi)和(he)固化劑加入量(liang)(liang)(liang)，采(cai)用(yong)低氮(dan)或無(wu)氮(dan)樹(shu)脂(zhi)(zhi)及形料圓(yuan)整、粒度適中、灼(zhuo)減(jian)量(liang)(liang)(liang)和(he)微粉含量(liang)(liang)(liang)低的(de)原(yuan)砂(sha)和(he)zaisheng砂(sha)，以(yi)降低樹(shu)脂(zhi)(zhi)的(de)發氣(qi)(qi)量(liang)(liang)(liang)，提高樹(shu)脂(zhi)(zhi)砂(sha)的(de)透(tou)氣(qi)(qi)性
縮孔類(lei)缺陷及fangzhi方法
而(er)鑄件產生縮孔、縮松，原(yuan)(yuan)因(yin)(yin)很多，有(you)(you)鑄件與模樣設(she)計(ji)原(yuan)(yuan)因(yin)(yin)，有(you)(you)砂箱設(she)計(ji)不(bu)(bu)合(he)適的(de)(de)原(yuan)(yuan)因(yin)(yin)，有(you)(you)澆冒口設(she)計(ji)的(de)(de)原(yuan)(yuan)因(yin)(yin)，有(you)(you)型砂型避移位(wei)方面的(de)(de)原(yuan)(yuan)因(yin)(yin)，另外還有(you)(you)制(zhi)方面的(de)(de)原(yuan)(yuan)因(yin)(yin)，有(you)(you)金屬化學成(cheng)分(fen)調配不(bu)(bu)當的(de)(de)原(yuan)(yuan)因(yin)(yin)，有(you)(you)熔煉環節操作不(bu)(bu)當原(yuan)(yuan)因(yin)(yin)，也(ye)有(you)(you)澆注(zhu)方面的(de)(de)原(yuan)(yuan)因(yin)(yin)。
由(you)于造成鑄鐵(tie)平臺鑄件縮孔(kong)(kong)的(de)原因(yin)眾多，所以在查找根源時，常常比較費時間。如何快速判(pan)定鑄件縮孔(kong)(kong)產生的(de)內因(yin)，這 需要我們(men)多對(dui)照(zhao)鑄件縮孔(kong)(kong)缺陷(xian)案例(li)，熟(shu)記理論 征(zheng)，加強(qiang)學(xue)習，從而提高對(dui)這類缺陷(xian)認識和解決能力。
如果(guo)您想了(le)解(jie)鑄鐵平(ping)臺 多知識(shi)，可以(yi)隨時咨(zi)詢！
