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球墨铸铁（NodularCastIron）是一种具有优良力学性能的金属材料，通过在铁液中加入球化剂和孕育剂，让石墨呈球状形核并长大而获得。20世纪40年代，现代球墨铸铁由美国国际锡公司(INCO)青年科研人员K.D.Millis首先研究成功。球墨铸铁在力学性能、物理性能、工艺性能、使用性能上具有独特的优势，生产工艺简单，成本低廉，在机械、冶金、矿山、纺织、汽车及船舶等领域应用广泛。 生产球墨铸铁时夹渣是zui常见的缺陷，其多出现在铸件浇注位置的上平面或型芯上表面部位。夹渣缺陷严重影响铸件的力学性能，特别是韧性和屈服强度，导致承压部位发生渗漏。 笔者所在单位生产的一种发电设备铸件前期经常出现铸件夹渣缺陷而报废，针对此缺陷进行了改进。 1.原工艺及缺陷状况 铸件重量为4500kg，材料为QT400-18，呋喃树脂自硬砂造型。采用15t/h工频电炉熔炼，化学成分为：wC＝3.5%~3.7%，wS＝2.2%~2.7%，wMn＝0.3%~0.47%，wP≤0.06%，wS≤0.2%，浇注温度为1350~1380℃。浇注系统采用半封闭式、横浇道在分型面的环形底注工艺，内浇道为4道φ35mm的陶瓷管，直浇道为φ80mm，横浇道截面为：70/80mm×100mm，截面比为：F直：F横：F内=1∶2.99∶0.77，工艺方案如图1所示。这样设计出来的铸件缺陷主要为夹渣，位置在法兰背面和轴承上表面，形状不规则，无金属光泽，用渗透液或磁粉检测，有时用肉眼即可发现，如图2所示。 图1 工艺方案 图2 夹渣缺陷分布 2.缺陷原因分析 （1）熔炼或球化处理后，加入的熔剂和形成的熔渣在浇注时随金属液一起注入型腔。 （2）金属液在浇注过程中镁、稀土、硅、锰、铁等二次氧化，产生的金属氧化物和硫化物、游离石墨等上浮到铸件上表面或滞留在铸件内的死角和砂芯下表面等处。 原工艺该铸件的浇注压头为2.5m，铁液从浇口杯进入浇注系统后，直接由内浇道底返进入底法兰，进流速度大，约0.7m/s，进入型腔的铁液紊流严重，且严重卷气，因此铸件表面出现大量的渣，造成该产品的废品率超过10%。 （3）由于含硫量过高，使金属液含有大量硫化物，浇注后在铸件内部形成渣。 （4）金属液中各组元（碳、锰、硫、硅、铝、钛）之间或这些组元与氮、氧之间发生化学反应，其氧化物与炉衬、包衬、砂型壁或涂料之间发生界面反应形成夹渣。 3.改进方案 （1）熔炼时对原材料进行分拣，保证干燥、清洁、无锈蚀。 （2）提高铁液出炉温度和球化处理温度，对浇包进行充分烘烤。 （3）金属液在浇包内应静置一段时间，以利于渣上浮。 （4）降低原铁液含硫量，在保证球化前提下，尽可能减少球墨铸铁的残留镁含量。 （5）浇注系统改进。为保证铁液在充填型腔的过程中平稳、流畅，按大孔出流理论对浇注系统进行了改进，如图3所示。采用开放式浇注系统，通过增大进流截面降低进流速度。铸件整体分散进流，快速充型，保证浇口杯、直浇道及时充满。 图3 改进后的浇注系统 该铸件重4500kg，浇注重量6000kg，根据相关公式计算的浇注时间为60s，阻流截面积为52cm2，即设计的开放式浇注系统的直浇道截面积为52cm2。按照标准的陶瓷管，则选择φ80mm的陶瓷管，截面积是50.24cm2，按照推荐的浇注系统比例，设计的横浇道截面形状是矩形（9cm×6cm），则面积是108cm2，内浇道是13道φ35mm的陶瓷管，截面积是125cm2，则zui终的截面比是F直：F横：F内=1∶2.15∶2.49。 根据上面计算的参数计算得进流速度为0.28m/s，进流速度降低很多，是原工艺进流速度的40%。充型平稳，避免紊流，大大降低了铁液二次氧化的机会，从而可以减少夹渣缺陷。 4.改进后验证 采用以上措施连续生产15件，铸件没有再出现法兰和轴承上表面部位夹渣缺陷，改进有效。类似的方法在其他产品上运用，也有明显效果。 5.结语 大型球墨铸铁件易于在浇注位置上表面以及铁液流动的一些死角区域产生夹渣缺陷，这些缺陷可以通过熔炼控制和浇注系统的改进来解决。浇注系统形式以及参数选择应能保证铁液平稳充型，为此浇注系统各组成部分面积、浇注时间需按照内浇道低速进流、铸件整体快速充满的原则来计算。
+查看全文14 2020-04
热处理工艺中淬火的常用方法有十种，分别是单介质(水、油、空气)淬火;双介质淬火;马氏体分级淬火;低于Ms点的马氏体分级淬火法;贝氏体等温淬火法;复合淬火法;预冷等温淬火法;延迟冷却淬火法;淬火自回火法;喷射淬火法等。 一、单介质(水、油、空气)淬火 单介质(水、油、空气)淬火：把已加热到淬火温度的工件淬人一种淬火介质，使其完全冷却。这种是zui简单的淬火方法，常用于形状简单的碳钢和合金钢工件。淬火介质根据零件传热系数大小、淬透性、尺寸、形状等进行选择。 二、双介质淬火 双介质淬火：把加热到淬火温度的工件，先在冷却能力强的淬火介质中冷却至接近Ms点，然后转入慢冷的淬火介质中冷却至室温，以达到不同淬火冷却温度区间，并有比较理想的淬火冷却速度。用于形状复杂件或高碳钢、合金钢制作的大型工件，碳素工具钢也多采用此法。常用冷却介质有水-油、水-硝盐、水-空气、油-空气，一般用水作快冷淬火介质，用油或空气作慢冷淬火介质，较少采用空气。 三、马氏体分级淬火 马氏体分级淬火：钢材奥氏体化，随之浸入温度稍高或稍低于钢的上马氏点的液态介质(盐浴或碱浴)中，保持适当时间，待钢件的内、外层都达到介质温度后取出空冷，过冷奥氏体缓慢转变成马氏体的淬火工艺。一般用于形状复杂和变形要求严的小型工件，高速钢和高合金钢工模具也常用此法淬火。 四、低于Ms点的马氏体分级淬火法 低于Ms点的马氏体分级淬火法：浴槽温度低于工件用钢的Ms而高于Mf时，工件在该浴槽中冷却较快，尺寸较大时仍可获得和分级淬火相同的结果。常用于尺寸较大的低淬透性钢工件。 五、贝氏体等温淬火法 贝氏体等温淬火法：将工件淬入该钢下贝氏体温度的浴槽中等温，使其发生下贝氏体转变，一般在浴槽中保温30~60min。数控微信公号cncdar贝氏体等温淬火工艺主要三个步骤：①奥氏体化处理;②奥氏体化后冷却处理;③贝氏体等温处理;常用于合金钢、高碳钢小尺寸零件及球墨铸铁件。 六、复合淬火法 复合淬火法：先将工件急冷至Ms以下得体积分数为10%~30%的马氏体，然后在下贝氏体区等温，使较大截面工件得到马氏体和贝氏体组织，常用于合金工具钢工件。 七、预冷等温淬火法 预冷等温淬火法：又称升温等温淬火，零件先在温度较低(大于Ms)浴槽中冷却，然后转入温度较高的浴槽中，使奥氏体进行等温转变。适用于淬透性较差的钢件或尺寸较大又必须进行等温淬火的工件。 八、延迟冷却淬火法 延迟冷却淬火法：零件先在空气、热水、盐浴中预冷到稍高于Ar3或Ar1温度，然后进行单介质淬火。常用于形状复杂各部位厚薄悬殊及要求变形小的零件。 九、淬火自回火法 淬火自回火法：将被处理工件全部加热，但在淬火时仅将需要淬硬的部分(常为工作部位)浸入淬火液冷却，数控微信公号cncdar待到未浸入部分火色消失的瞬间，立即取出在空气中冷却的淬火工艺。淬火自回火法利用心部未全部冷透的热量传到表面，使表面回火。常用于承受冲击的工具如錾子、冲子、锤子等。 十、喷射淬火法 喷射淬火法：向工件喷射水流的淬火方法，水流可大可小，根据所要求的淬火深度而定。喷射淬火法不会在工件表面形成蒸汽膜，这样就能够保证得到比昔通水中淬火更深的淬硬层。主要用于局部表面淬火。
+查看全文13 2020-04
第1步 材料的选择 铁素体球铁的生产，选择高纯的原材料是非常必要的，原材料中的Si、Mn、S、P含量要少（Si<1.0%, Mn<0.3% S<0.03%，P<0.03%），对Cu、Cr、Mo等一些合金元素要严格控制含量。由于很多微量元素对球化衰退zui为敏感，如，钨、锑、锡、钛、钒等。钛对球化影响很大应加以控制，但钛高是我国生铁的特点，这主要与生铁的冶金工艺有关。 第2步 脱硫 原铁液含硫量决定球化剂的加入量，原铁液中的含硫量越高，则球化剂的加入量越多，否则不能获得球化良好的铸件。球化处理前原铁液中的S含量控制在0.02%以下。对球化处理前原铁液的含硫量高时，必须进行脱硫处理。 第3步 Mo合金处理 Mo合金化处理，采用涡流工艺，加入量控制在0.5～1.0%，具体根据zui终Mo含量进行调整。为了确保Mo的有效吸收，对合金的粒度应该严格要求。 第4步 球化剂和球化处理 生产厚大断面球铁件时，为了提高抗衰退能力，在球化剂中加入一定比例的重稀土，这样既可以保证起球化作用的Mg的含量，同时也可以增加具有较高抗衰退能力的重稀土元素，如，钇等。根据国内很多工厂的试验和生产实践，采用Re—Mg与钇基重稀土的复合球化剂作为厚大断面球铁件生产的球化剂是非常理想的，使用这种球化剂在实际生产应用过程中也取得了很好的效果。据有关资料表明，钇的球化能力仅次于镁，但其抗衰退能力比镁强的多，且不回硫，钇可过量加入，高碳孕育良好时，不会出现渗碳体。另外，钇与磷可形成高熔点夹杂物，使磷共晶减少并弥散，从而进一步提高球铁的延伸率。在球化处理时，为了提高镁的吸收率，控制反应速度及提高球化效果，采用特有的球化工艺。对球化处理的控制，主要是在反应速度上进行控制，控制球化反应时间在2分钟左右。 对此采用中低Mg、Re球化剂和钇基重稀土的复合球化剂，球化剂的加入量根据残留Mg量确定。 球化衰退防止：球化衰退的原因一方面和Mg、RE元素由铁液中逃逸减少有关，另一方面也和孕育作用不断衰退有关，为了防止球化衰退，采取以下措施： A、铁液中应保持有足够的球化元素含量； B、降低原铁液的含硫量，并防止铁液氧化； C、缩短铁液经球化处理后的停留时间； D、铁液经球化处理并扒渣后，为防止 Mg、RE元素逃逸，可用覆盖剂将铁液表面覆盖严，隔绝空气以减少元素的逃逸。 第5步 孕育剂和孕育处理 球化处理是球铁生产的基础，孕育处理是球铁生产的关键，孕育效果决定了石墨球的直径、石墨球数和石墨球的园整度，为了保证孕育效果，孕育处理采用多级孕育处理。孕育处理越接近浇注，孕育效果越好。从孕育到浇注需要一定的时间，该时间越长，孕育衰退就越严重。为了防止或减少孕育衰退，采用以下措施： A、使用长效孕育剂（含有一定量的钡、锶、锆或锰的硅基孕育剂）； B、采用多级孕育处理（包内孕育、孕育槽孕育、水口瞬时孕育等）； C、尽量缩短孕育到浇注时间。 孕育剂的加入量控制在0.6～1.4%，孕育剂加入量过少，直接造成孕育效果差，孕育量过大，导致铸件夹杂。 第6步 浇注工艺控制 浇注应采用快浇，平稳注入的原则。为了提高瞬时孕育的均匀性及防止熔渣进入型腔，水口盆的总容量应与铸件的毛重相当，浇注时将孕育剂放入水口盆中，将铁水一次全部注入水口，使铁水与孕育剂充分混合，扒去表面浮渣，提出水口堵浇注。
+查看全文10 2020-04
一、缩孔缩松 1.影响因素 (1)碳当量：提高碳量，增大了石墨化膨胀，可减少缩孔缩松。此外，提高碳当量还可提高球铁的流动性，有利于补缩。生产优质铸件的经验公式为C%+1/7Si%>3.9%。但提高碳当量时，不应使铸件产生石墨漂浮等其他缺陷。 (2)磷：铁液中含磷量偏高，使凝固范围扩大，同时低熔点磷共晶在zui后凝固时得不到补给，以及使铸件外壳变弱，因此有增大缩孔、缩松产生的倾向。一般工厂控制含磷量小于0.08%。 (3)稀土和镁：稀土残余量过高会恶化石墨形状，降低球化率，因此稀土含量不宜太高。而镁又是一个强烈稳定碳化物的元素，阻碍石墨化。由此可见，残余镁量及残余稀土量会增加球铁的白口倾向，使石墨膨胀减小，故当它们的含量较高时，亦会增加缩孔、缩松倾向。 (4)壁厚：当铸件表面形成硬壳以后，内部的金属液温度越高，液态收缩就越大，则缩孔、缩松的容积不仅绝对值增加，其相对值也增加。另外，若壁厚变化太突然，孤立的厚断面得不到补缩，使产生缩孔缩松倾向增大。 (5)温度：浇注温度高，有利于补缩，但太高会增加液态收缩量，对消除缩孔、缩松不利，所以应根据具体情况合理选择浇注温度，一般以1300～1350℃为宜。 (6)砂型的紧实度：若砂型的紧实度太低或不均匀，以致浇注后在金属静压力或膨胀力的作用下，产生型腔扩大的现象，致使原来的金属不够补缩而导致铸件产生缩孔缩松。 (7)浇冒口及冷铁：若浇注系统、冒口和冷铁设置不当，不能保证金属液顺序凝固；另外，冒口的数量、大小以及与铸件的连接当否，将影响冒口的补缩效果。 2.防止措施 (1)控制铁液成分：保持较高的碳当量(>3.9%)；尽量降低磷含量(<0.08%)；降低残留镁量(<0.07%)；采用稀土镁合金来处理，稀土氧化物残余量控制在0.02%～0.04%。 (2)工艺设计要确保铸件在凝固中能从冒口不断地补充高温金属液，冒口的尺寸和数量要适当，力求做到顺序凝固。 (3)必要时采用冷铁与补贴来改变铸件的温度分布，以利于顺序凝固。 (4)浇注温度应在1300～1350℃，一包铁液的浇注时间不应超过25min，以免产生球化衰退。 (5)提高砂型的紧实度，一般不低于90；撞砂均匀，含水率不宜过高，保证铸型有足够的刚度。 二、夹渣 1.影响因素 (1)硅：硅的氧化物也是夹渣的主要组成部分，因此尽可能降低含硅量。 (2)硫：铁液中的硫化物是球铁件形成夹渣缺陷的主要原因之一。硫化物的熔点比铁液熔点低，在铁液凝固过程中，硫化物将从铁液中析出，增大了铁液的粘度，使铁液中的熔渣或金属氧化物等不易上浮。因而铁液中硫含量太高时，铸件易产生夹渣。球墨铸铁原铁液含硫量应控制在0.06%以下，当它在0.09%～0.135%时，铸铁夹渣缺陷会急剧增加。 (3)稀土和镁：近年来研究认为夹渣主要是由于镁、稀土等元素氧化而致，因此残余镁和稀土不应太高。 (4)浇注温度：浇注温度太低时，金属液内的金属氧化物等因金属液的粘度太高，不易上浮至表面而残留在金属液内；温度太高时，金属液表面的熔渣变得太稀薄，不易自液体表面去除，往往随金属液流入型内。而实际生产中，浇注温度太低是引起夹渣的主要原因之一。此外，浇注温度的选取还应考虑碳、硅含量的关系。 (5)浇注系统:浇注系统设计应合理,具有挡渣功能,使金属液能平稳地充填铸型,力求避免飞溅及紊流。 (6)型砂：若型砂表面粘附有多余的砂子或涂料，它们可与金属液中的氧化物合成熔渣，导致夹渣产生；砂型的紧实度不均匀，紧实度低的型壁表面容易被金属液侵蚀和形成低熔点的化合物，导致铸件产生夹渣。 2.防止措施 (1)控制铁液成分：尽量降低铁液中的含硫量(<0.06%)，适量加入稀土合金(0.1%～0.2%)以净化铁液，尽可能降低含硅量和残镁量。 (2)熔炼工艺：要尽量提高金属液的出炉温度，适宜的镇静，以利于非金属夹杂物的上浮、聚集。扒干净铁液表面的渣子，铁液表面应放覆盖剂(珍珠岩、草木灰等)，防止铁液氧化。选择合适的浇注温度，zui好不低于1350℃。 (3)浇注系统要使铁液流动平稳，应设有集渣包和挡渣装置(如滤渣网等)，避免直浇道冲砂。 (4)铸型紧实度应均匀，强度足够；合箱时应吹净铸型中的砂子。 三、石墨漂浮 1.影响因素 (1)碳当量：碳当量过高，以致铁液在高温时就析出大量石墨。由于石墨的密度比铁液小，在镁蒸汽的带动下，使石墨漂浮到铸件上部。碳当量越高，石墨漂浮现象越严重。应当指出，碳当量太高是产生石墨漂浮的主要原因，但不是单一原因，铸件大小、壁厚也是影响石墨漂浮的重要因素。 (2)硅：在碳当量不变的条件下，适当降低含硅量，有助于降低产生石墨漂浮的倾向。 (3)稀土：稀土含量过少时，碳在铁液中的溶解度会降低，铁液将析出大量石墨，加重石墨漂浮。 (4)球化温度与孕育温度：为了提高镁及稀土元素的吸收率，国内试验研究表明，球化处理时zui适当的铁液温度是1380～1450℃。在此温度区间，随着温度升高，镁和稀土的吸收率增加。 (5)浇注温度：一般情况下,浇注温度越高，出现石墨漂浮的倾向越大，这是因为铸件长时间处于液态有利于石墨的析出。A.P.Druschitz与Ｗ.Ｗ.Ｃhaput研究发现,若缩短凝固时间，随着浇注温度升高，石墨漂浮倾向降低。 (6)滞留时间：孕育处理后至浇注完毕之间的停留时间太长，为石墨的析出提供了条件，一般这段时间应控制在10ｍin以内。 2.防止措施 （1）调整化学成分，在保证球化级别的前提下，降低铁液的碳当量，夏天高温季节碳当量在4.3%～4.5%，冬天寒冷季节碳当量在4.4%～4.7%，铁液wC≤3.85%、wSi≤2.7%。 （2）严格高温熔炼，低温浇注的原则。铁液球化处理前，将铁液进行一段过热，铁液温度可在1530～1550℃保持3～5min，球化处理时再将温度降至1490～1510℃之间。 （3）严格控制球化剂和孕育剂颗粒度，球化剂粒度在Ø3～Ø15mm,孕育剂粒度在Ø3～Ø10mm以及球化剂和孕育剂的烘烤工序，坚持随流孕育和多次孕育的原则，保证球化剂和孕育剂的吸收率，以及良好的孕育效果。 （4）严格浇包烘烤环节，通过浇包烘烤，保证球化处理过程中所需补充的热量，降低铁液的出炉温度，减少球化剂和孕育剂的烧损，保证球化剂和孕育剂在铁液中的吸收率。 （5）通过培训，提高各工序操作人员的知识、质量意识，特别是调高浇注工的熟练程度，缩短球化处理后的浇注时间。 （6）严格控制消失模浇注过程中和浇注后的真空负压，以及浇注后真空负压的保持时间，保证浇注后铸件的凝固时间；及时清理真空管道，保证抽真空时气流畅通，同时，可根据浇注实际情况，调整负压气体流量，尽可能使模样发气量与负压气体流量比接近1:1。 （7）严格控制消失模模样的密度，在保证模样强度的前提下，尽可能降低模样的密度，减少浇注过程中模样的发气量。 （8）高温季节，严格控制干砂（壳型）温度≤35℃，保证铸件的凝固速度，缩短铁液在液体停留的时间。
+查看全文09 2020-04
一、气孔（气泡、呛孔、气窝） 特征：气孔是存在于铸件表面或内部的孔洞，呈圆形、椭圆形或不规则形，有时多个气孔组成一个气团，皮下一般呈梨形。呛孔形状不规则，且表面粗糙，气窝是铸件表面凹进去一块，表面较平滑。明孔外观检查就能发现，皮下气孔经机械加工后才能发现。 形成原因： 1、模具预热温度太低，液体金属经过浇注系统时冷却太快。 2、模具排气设计不良，气体不能通畅排出。 3、涂料不好，本身排气性不佳，甚至本身挥发或分解出气体。 4、模具型腔表面有孔洞、凹坑，液体金属注入后孔洞、凹坑处气体迅速膨胀压缩液体金属，形成呛孔。 5、模具型腔表面锈蚀，且未清理干净。 6、原材料（砂芯）存放不当，使用前未经预热。 7、脱氧剂不佳，或用量不够或操作不当等。 防止方法： 1、模具要充分预热，涂料（石墨）的粒度不宜太细，透气性要好。 2、使用倾斜浇注方式浇注。 3、原材料应存放在通风干燥处，使用时要预热。 4、选择脱氧效果较好的脱氧剂（镁）。 5、浇注温度不宜过高。 二、缩孔（缩松） 特征：缩孔是铸件表面或内部存在的一种表面粗糙的孔，轻微缩孔是许多分散的小缩孔，即缩松，缩孔或缩松处晶粒粗大。常发生在铸件内浇道附近、冒口根部、厚大部位，壁的厚薄转接处及具有大平面的厚薄处。 形成原因： 1、模具工作温度控制未达到定向凝固要求。 2、涂料选择不当，不同部位涂料层厚度控制不好。 3、铸件在模具中的位置设计不当。 4、浇冒口设计未能达到起充分补缩的作用。 5、浇注温度过低或过高。 防治方法： 1、提高磨具温度。 2、调整涂料层厚度，涂料喷洒要均匀，涂料脱落而补涂时不可形成局部涂料堆积现象。 3、对模具进行局部加热或用绝热材料局部保温。 4、热节处镶铜块，对局部进行激冷。 5、模具上设计散热片，或通过水等加速局部地区冷却速度，或在模具外喷水，喷雾。 6、用可拆缷激冷块，轮流安放在型腔内，避免连续生产时激冷块本身冷却不充分。 7、模具冒口上设计加压装置。 8、浇注系统设计要准确，选择适宜的浇注温度。 三、渣孔（熔剂夹渣或金属氧化物夹渣） 特征：渣孔是铸件上的明孔或暗孔，孔中全部或局部被熔渣所填塞，外形不规则，小点状熔剂夹渣不易发现，将渣去除后，呈现光滑的孔，一般分布在浇注位置下部，内浇道附近或铸件死角处，氧化物夹渣多以网状分布在内浇道附近的铸件表面，有时呈薄片状，或带有皱纹的不规则云彩状，或形成片状夹层，或以团絮状存在铸件内部，折断时往往从夹层处断裂，氧化物在其中，是铸件形成裂纹的根源之一。 形成原因： 渣孔主要是由于合金熔炼工艺及浇注工艺造成的（包括浇注系统的设计不正确），模具本身不会引起渣孔，而且金属模具是避免渣孔的有效方法之一。 防治方法： 1、浇注系统设置正确或使用铸造纤维过滤网。 2、采用倾斜浇注方式。 3、选择熔剂，严格控制品质。 四、裂纹（热裂纹、冷裂纹） 特征：裂纹的外观是直线或不规则的曲线，热裂纹断口表面被强烈氧化呈暗灰色或黑色，无金属光泽，冷裂纹断口表面清洁，有金属光泽。一般铸件的外裂直接可以看见，而内裂则需借助其他方法才可以看到。裂纹常常与缩松、夹渣等缺陷有联系，多发生在铸件尖角内侧，厚薄断面交接处，浇冒口与铸件连接的热节区。 形成原因： 金属模铸造容易产生裂纹缺陷，因为金属模本身没有退让性，冷却速度快，容易造成铸件内应力增大，开型过早或过晚，浇注角度过小或过大，涂料层太薄等都易造成铸件开裂，模具型腔本身有裂纹时也容易导致裂纹。 防治方法： 1、应注意铸件结构工艺性，使铸件壁厚不均匀的部位均匀过渡，采用合适的圆角尺寸。 2、调整涂料厚度，尽可能使铸件各部分达到所要求的冷却速度，避免形成太大的内应力。 3、应注意金属模具的工作温度，调整模具斜度，以及适时抽芯开裂，取出铸件缓冷。 五、冷隔（融合不良） 特征：冷隔是一种透缝或有圆边缘的表面夹缝，中间被氧化皮隔开，不完全融为一体，冷隔严重时就成了“欠铸”。冷隔常出现在铸件顶部壁上，薄的水平面或垂直面，厚薄壁连接处或在薄的助板上。 形成原因： 1、金属模具排气设计不合理。 2、工作温度太低。 3、涂料品质不好（人为、材料）。 4、浇道开设的位置不当。 5、浇注速度太慢等。 防治方法： 1、正确设计浇道和排气系统。 2、大面积薄壁铸件，涂料不要太薄，适当加厚涂料层有利于成型。 3、适当提高模具工作温度。 4、采用倾斜浇注方法。 5、采用机械震动金属模浇注。 六、砂眼（砂孔） 特征：在铸件表面或内部形成相对规则的孔洞，其形状与砂粒的外形一致，刚出模时可见铸件表面镶嵌的砂粒，可从中掏出砂粒，多个砂眼同时存在时，铸件表面呈桔子皮状。 形成原因： 由于砂芯表面掉下的砂粒被铜液包裹存在与铸件表面而形成孔洞。 1、砂芯表面强度不好，烧焦或没有完全固化。 2、砂芯的尺寸与外模不符，合模时压碎砂芯。 3、模具蘸了有砂子污染的石墨水。 4、浇包与浇道处砂芯相摩擦掉下的砂随铜水冲进型腔。 防治方法： 1、砂芯制作时严格按工艺生产，检查品质。 2、砂芯与外模的尺寸相符。 3、是墨水要及时清理。 4、避免浇包与砂芯摩擦。 5、下砂芯时要吹干净模具型腔里的砂子。
+查看全文08 2020-04
特征：“内生”式气孔，钢液中气体随温度下降其溶解度急剧减少，气体向较高温度扩散至壁较厚部位，严重时遍布冒口下部部位；“外生”式气孔，这类气孔呈梨形，细颈方向指向气体来源，发生在铸件表面或皮下，热处理后或加工后可发现。原因分析：炼钢过程中脱氧不良 1.1气孔分四种：侵入气孔，抑出气孔，反应气孔，卷入气孔 （1）侵入气孔：尺寸较大，孔壁光滑，表面氧化，多数量梨形或椭圆形，位于铸件表面或内部； （2）抑出气孔：多是细小的，呈现圆形，椭圆形或针状，分布在铸件整体或一部份；内壁光滑而明亮； （3）反应气孔：位于铸件表皮下，有的呈分散状的针形孔，有的隐藏在铸件上部上半百夹渣； （4）卷入气孔：浇注过程中，液态金属由浇注系统或型空卷入气体所造成气孔。 1.2气孔产生的原因： 在常压下凡是增加金属中气体的含量和阻碍气泡逸出金属表面的因素，都可能促使铸件产生气孔。生产中的原因有： （1）铸件结构方面的原因： 1）较大平面铸件，浇注时处于水平位置，液体金属中浮的气泡到达平面时，往往因不平面阻挡不能上浮，如表面已经凝固或气泡不能通过型芯壁逸出型外，将产生气孔； 2）铸件壁较薄，浇速较快，气体压力高而引起沸腾； 3）铸件凹角处圆角半径太小，容易产生凹角气孔。 （2）合金冶炼方面的原因： 1）金属炉料质量低劣，表面严重氧化，带有油污，表面多孔，杂质太多，厚度太薄，的金属材料，使溶炼的液体金属的气体和金属氧化物含量过多，容易使铸件生气孔； 2）炉料潮湿； 3）金属炉料尺寸太小或太松散； 4）冶金过程脱氧不完全，或不定加入量不足，铝锭上浮部份进入炉渣导致实际上用来脱氧的铝量不足； 5）熔炼过程温度控制不当，钢水温度太低或钢渣太高； 6）炉壁、出铁槽、浇包未充分干燥； 7）炉渣控制不良； 8）熔炼时间太长； 9）合金化学成份不合格。 （3）工艺设计方面的原因： 1）芯头设计不良； 2）芯头间隙过大金属流入排气堵塞； 3）砂箱高度太低，静压力低； 4）浇注系统形成或选择不正确。浇注系统和型腔在浇注过程中卷入气体而不能排除 高大铸件采用顶注，落差大，冲击、飞溅，单纯浇注，上部较早凝固，阻碍液体排出； 5）内浇口位置不合理； 6）型腔排气不畅，冒口太少或出气孔太少。 （4）型砂、芯砂、涂料方面的原因： 1）型砂或芯砂，透气性差，砂粒太细粘土含量太高； 2）型砂的水分含量太高； 3）型砂的耐火度太低（型壁发生严重浇注，致使透气性下降） 4）型砂中发气，物质加入量太多； 5）涂料选用不当，涂料中发生物质加入量太多； 6）冷铁涂料处理不当。 （5）造型和造芯方面的原因： 1）砂芯浇有做出排气道或排气不合理； 2）砂型、芯、冷铁、芯撑等温度相差太悬殊； 3）砂型没彻底焊干或返潮； 4）冷铁或芯撑没有焊干表面生锈或沾上油渍； 5）砂型或砂芯局部紧实度太高，透气性太低； 6）浇注原因产生卷入气泡，通常先慢，后快，再慢的浇注方法。
+查看全文07 2020-04
球墨铸铁化学成分主要包括碳、硅、锰、硫、磷5大常见元素。对于一些对组织及性能有特殊要求的铸件，还包括少量的合金元素。同普通灰铸铁不同的是，为保证石墨球化，球墨铸铁中还须含有微量的残留球化元素。 1.碳及碳当量的选择原则 碳是球墨铸铁的基本元素，碳高有助于石墨化。由于石墨呈球状后石墨对机械性能的影响已减小到zui低程度，球墨铸铁的含碳量一般较高，在3.5%～3.9%之间，碳当量在4.1%～4.7%之间。铸件壁薄、球化元素残留量大或孕育不充分时取上限；反之，取下限。将碳当量选择在共晶点附近不仅可以改善铁液的流动性，对于球墨铸铁而言，碳当量的提高还会由于提高了铸铁凝固时的石墨化膨胀提高铁液的自补缩能力。碳含量过高，会引起石墨漂浮。因此，球墨铸铁中碳当量的上限以不出现石墨漂浮为原则。 2.硅的选择原则 硅是强石墨化元素。在球墨铸铁中，硅不仅可以有效地减小白口倾向，增加铁素体量，而且具有细化共晶团，提高石墨球圆整度的作用。硅提高铸铁的韧脆性转变温度，降低冲击韧性，因此硅含量不宜过高，尤其是当铸铁中锰和磷含量较高时，更需要严格控制硅的含量。球墨铸铁中终硅量一般在1.4%～3.0%。选定碳当量后，一般采取高碳低硅强化孕育的原则。硅的下限以不出现自由渗碳体为原则。 球墨铸铁中碳硅含量确定以后，成分设计基本合适。如果高于zui佳区域，则容易出现石墨漂浮现象。如果低于zui佳区域，则容易出现缩松缺陷和自由碳化物。 3.锰的选择原则 由于球墨铸铁中硫的含量已经很低，不需要过多的锰来中和硫，球墨铸铁中锰的作用就主要表现在增加珠光体的稳定性，促进形成(Fe、Mn)3C。这些碳化物偏析于晶界，对球墨铸铁的韧性影响很大。锰也会提高铁素体球墨铸铁的韧脆性转变温度，锰含量每增加0.1%，脆性转变温度提高10～12℃。因此，球墨铸铁中锰含量一般是愈低愈好，即使珠光体球墨铸铁，锰含量也不宜超过0.4%～0.6%。只有以提高耐磨性为目的的中锰球铁和贝氏体球铁例外。 4.磷的选择原则 磷是一种有害元素。它在铸铁中溶解度极低，当其含量小于0.05%时，固溶于基体中，对力学性能几乎没有影响。当含量大于0.05%时，磷极易偏析于共晶团边界，形成二元、三元或复合磷共晶，降低铸铁的韧性。磷提高铸铁的韧脆性转变温度，含磷量每增加0.01%，韧脆性转变温度提高4～4.5℃。因此，球墨铸铁中磷的含量愈低愈好，一般情况下应低于0.08%。对于比较重要的铸件，磷含量应低于0.05%。 5.硫的选择原则 硫是一种反球化元素，它与镁、稀土等球化元素有很强的亲合力，硫的存在会大量消耗铁液中的球化元素，形成镁和稀土的硫化物，引起夹渣、气孔等铸造缺陷。球墨铸铁中硫的含量一般要求小于0.06%。 6.球化元素的选择原则 目前在工业上使用的球化元素主要是镁和稀土。镁和稀土元素可以中和硫等反球化元素的作用，使石墨按球状生长。镁和稀土的残留量应根据铁液中硫等反球化元素的含量确定。在保证球化合格的前提下，镁和稀土的残留量应尽量低。镁和稀土残留量过高，会增加铁液的白口倾向，并会由于它们在晶界上偏析而影响铸件的力学性能。
+查看全文06 2020-04
铸件粘砂不仅影响铸件的外观质量，甚至引起报废。因此，对铸件的粘砂必须引起足够的重视，以提高产品出品率。那应该如何防止铸件粘砂呢？ “治病”当然要找到根源，首先我们先来看一下铸件粘砂的原因 1、足够的压力使金属液渗人砂粒之间较高的金属液静压力头。即由铸件浇注高度和浇注系统形成的压力。如该压力超过砂粒间隙之间毛细现象形成的抵抗压力。即尸毛=QcosO/r，式中P毛为毛细压力；为金属液表面张力；e为金属液毛细管的润湿角；r为毛细管半径。就会形成机械粘砂。静压力头超过500 mm，铸造用砂又较粗，多数会产生机械粘砂，除非上涂料。上式亦说明：越大，即砂粒粒度越粗，尸毛越小，即较易产生机械粘砂。 2、金属液在铸型内流动形成的动压力。 3、铸型“爆”或“呛”。即铸型浇注时释放的可燃气体与空气混合并被炽热金属液点燃所形成的动压力。 4、机械粘砂一经开始，即便压力减小，金属液渗透还会继续进行，直到渗透金属液前沿凝固。即金属液温度低于固相线温度，渗透方可停止。 5、化学粘砂通常的原因是湿型和制芯用原材料耐火度、烧结点低;石英砂不纯;煤粉或代用品加人不足;没有使用涂料或使用不当;浇注温度过高;浇注不当致使渣子进人铸型等因素造成。 容易造成粘砂的原因找到了，接下来我们就来说一下如何防止！ 1、预防机械粘砂可采用如下措施 1)避免较高的金属液静压力头;在满足铸件补缩条件下冒口高度不要过高;避免浇包处于高位直接浇到直浇道内，必要时可利用盆形浇口杯缓冲一下金属流，并形成恒高静压力头。 2)尽量使用粒度较细、的铸造用砂。 3)砂型应紧实良好。机器造型不可超载，供给造型机的压缩空气应保持规定压力，避免使用过湿或存放期过长的型砂，因难以紧实，芯盒通气孔(塞)不得堵塞;采用树脂砂造型和制芯不能仅靠型砂的良好流动性，要保证紧实，必要时辅以震动。 4)防止铸型“爆”或“呛”。型砂不可加人过量煤粉和水分。尽量为型和芯开好出气孔、通气孔，增加铸型透气性。 5)减缓型内产生的动压力。铸型应多设出气孔，多扎气眼;高紧实度的铸型分型面上可设排气槽(通气槽或通气沟)。 6)铸型或型芯使用有效的涂料。即充填型、芯表层砂粒的空隙。如涂料过厚可能开裂，使金属液渗入砂中，这时可在第1或第2层中使用较稀的涂料，然后再以正常或较稠的涂料。 2、预防化学粘砂可采用如下措施 1)砂子供应来源不同，铸造用砂的纯度、烧结点;耐火度有很大差异。烧结点在1 200℃以下的低纯度硅砂将促使粘砂;浇结点在1 450℃以上的高纯度硅砂或非石英砂如错砂、铬铁矿砂等将减少粘砂。 2)湿型粘土砂中加人煤粉约5%能防止中小尺寸铸件的粘砂。铸造用煤粉的灰分含量应小于10%。为防止型砂系统中失效煤粉及粉尘的积累，每个生产周期应淘汰一些旧砂并加人一些新材料。旧砂废弃量一般约为10%一15%，薄壁铸件生产取下限，厚壁铸件生产取上限。 3)水玻璃砂由于混合物烧结点低，必须采用涂料。混砂中硅酸钠和旧砂不应过多，混砂中加入1%一2%的煤粉也有助于防止粘砂。
+查看全文03 2020-04
覆膜砂铸造在铸造领域已有相当长的历史，铸件的产量也相当大；但采用覆膜砂铸造生产精密铸钢件时面临很多难题：粘砂（结疤）、冷隔、气孔。如何解决这些问题有待于我们去进一步探讨。 一、对覆膜砂的认识与了解（覆膜砂属于有机粘结剂型、芯砂） （1）覆膜砂的特点：具有适宜的强度性能；流动性好，制出的砂型、砂芯轮廓清晰，组织致密，能够制造出复杂的砂芯；砂型（芯）表面质量好，表面粗糙度可达Ra=6.3～12.5μm，尺寸精度可达CT7～CT9级；溃散性好，铸件容易清理。 （2）适用范围：覆膜砂既可制作铸型又可制作砂芯，覆膜砂的型或芯既可互相配合使用又可与其它砂型（芯）配合使用；不仅可以用于金属型重力铸造或低压铸造，也可以用于铁型覆砂铸造，还可以用于热法离心铸造；不仅可以用于铸铁、非铁合金铸件的生产，还可以用于铸钢件的生产。 二、覆膜砂的制备 1．覆膜砂组成 一般由耐火材料、粘结剂、固化剂、润滑剂及特殊添加剂组成。 （1）耐火材料是构成覆膜砂的主体。对耐火材料的要求是：耐火度高、挥发物少、颗粒较圆整、坚实等。一般选用天然擦洗硅砂。对硅砂的要求是：SiO2含量高（铸铁及非铁合金铸件要求大于90%，铸钢件要求大于97%）；含泥量不大于0.3%（为擦洗砂）--[水洗砂含泥量规定小于；粒度①分布在相邻3～5个筛号上；粒形圆整，角形因素应不大于1.3；酸耗值不小于5ml。 （2）粘结剂普遍采用酚醛树脂。 （3）固化剂通常采用乌洛托品；润滑剂一般采用硬脂酸钙，其作用是防止覆膜砂结块，增加流动性。添加剂的主要作用是改善覆膜砂的性能。 （4）覆膜砂的基本配比 成分 配比（质量分数，%） 说明：原砂 100 擦洗砂， 酚醛树脂 1.0～3.0 占原砂重 ，乌洛托品（水溶液2） 10～15 占树脂重，硬脂酸钙 5～7 占树脂重，添加剂 0.1～0.5 占原砂重 。1：2） 10～15 占树脂重，硬脂酸钙 5～7 占树脂重，添加剂 0.1～0.5 占原砂重 。 ２．覆膜砂的生产工艺 覆膜砂的制备工艺主要有冷法覆膜、温法覆膜、热法覆膜三种，目前覆膜砂的生产几乎都是采用热覆膜法。热法覆膜工艺是先将原砂加热到一定温度，然后分别与树脂、乌洛托品水溶液和硬脂酸钙混合搅拌，经冷却破碎和筛分而成。由于配方的差异，混制工艺有所不同。目前国内覆膜砂生产线的种类很多，手工加料的半自动生产线约有2000~2300条，电脑控制的全自动生产线也已经有将近50条，有效提高了生产效率和产品稳定性。例如xx铸造有限公司的自动化可视生产线，其加料时间控制精确到0.1秒，加热温度控制精确到1/10℃，并且可以通过视频时时观察混砂状态，生产效率达到6吨/小时。 ３．覆膜砂的主要产品类型 （1）普通类覆膜砂 普通覆膜砂即传统覆膜砂，其组成通常由石英砂，热塑性酚醛树脂，乌洛托品和硬脂酸钙构成，不加有关添加剂，其树脂加入量通常在一定强度要求下相对较高，不具备耐高温，低膨胀、低发气等特性，适用于要求不高的铸件生产。 （2）高强度低发气类覆膜砂 特点：高强度、低膨胀、低发气、慢发气、抗氧化 简介:高强度低发气覆膜砂是普通覆膜砂的更新换代产品，通过加入有关特性的“添加剂”和采用新的配制工艺，使树脂用量大幅度下降，其强度比普通覆膜砂高30%以上，发气量显著降低，并能延缓发气速度，能更好地适应铸件生产的需要。该类覆膜砂主要适用于铸铁件中，中小铸钢、合金铸钢件的生产。目前该类覆膜砂有三个系列：GD-1高强度低发气覆膜砂；GD-2高强度低膨胀低发气覆膜砂；GD-3高强度低膨胀低发气抗氧化覆膜。 （3）耐高温(类)覆膜砂(ND型) 特点：耐高温、高强度、低膨胀、低发气、慢发气、易溃散、抗氧化 简介:耐高温覆膜砂是通过特殊工艺配方技术生产出的具有优异高温性能(高温下强度高、耐热时间长、热膨胀量小、发气量低)和综合铸造性能的新型覆膜砂。该类覆膜砂特别适用于复杂薄壁精密的铸铁件(如汽车发动机缸体、缸盖等)以及高要求的铸钢件(如集装箱角和火车刹车缓；中器壳件等)的生产，可有效消除粘砂、变形、热裂和气孔等铸造缺陷。目前该覆膜砂有四个系列：VND-1耐高温覆膜砂. ND-2耐高温低膨胀低发气覆膜砂 ND-3耐高温低膨胀低发气抗氧化覆膜砂 ND-4耐高温高强底低膨胀低发气覆膜 （4）易溃散类覆膜砂 具有较好的强度，同时具有优异的低温溃散性能，适用于生产有色金属铸件。 （5）其它特殊要求覆膜砂 为适应不同产品的需要，开发出了系列特种覆膜砂如：离心铸造用覆膜砂、激冷覆膜砂、湿态覆膜砂、防粘砂、防脉纹、防橘皮覆膜砂等。 三、覆膜砂制芯主要工艺过程 加热温度200-300℃、固化时间30-150s、射砂压力0.15-0.60MPa。形状简单的砂芯、流动性好的覆膜砂可选用较低的射砂压力，细薄砂芯选择较低的加热温度，加热温度低时可适当延长固化时间等。覆膜砂所使用的树脂是酚醛类树脂。制芯工艺的优点：具有适宜的强度性能；流动性好；砂芯表面质量好（Ra=6.3-12.5μm）；砂芯抗吸湿性强；溃散性好，铸件容易清理。 1、铸型（模具）温度 铸型温度是影响壳层厚度及强度的主要因素之一,一般控制在220～260℃,并根据下列原则选定: （1）保证覆膜砂上的树脂软化及固化所需的足够热量； （2）保证形成需要的壳厚且壳型（芯）表面不焦化； （3）尽量缩短结壳及硬化时间，以提高生产率。 2、射砂压力及时间 射砂时间一般控制在3～10s，时间过短则砂型（芯）不能成型。射砂压力一般为0.6MPa左右；压力过低时，易造成射不足或疏松现象。3、硬化时间：硬化时间的长短主要取决于砂型（芯）的厚度与铸型的温度，一般在60～120s左右。时间过短，壳层未完全固化则强度低；时间过长，砂型（芯）表面层易烧焦影响铸件质量。覆膜砂造型（芯）工艺参数实例：序号 图号 壳厚（㎜） 重量（㎏） 铸型温度（℃） 射砂时间（s） 硬化时间（s） 1 （导向套）DN80-05 8～10 2.5～2.6 220～240 2～3 60～80 2 （阀体）DN05-01 10～12 3.75～3.8 240～260 3～5 80～100 四、覆膜砂应用中存在的问题及解决对策 制芯的方法种类很多，总的可以划分为热固性方法和冷固性方法两大类，覆膜砂制芯属于热固性方法类。任何一种制芯方法都有其自身的优点和缺点，这主要取决于产品的质量要求、复杂程度、生产批量、生产成本、产品价格等综合因素来决定采用何种制芯方法。对铸件内腔表面质量要求高，尺寸精度要求高、形状复杂的砂芯采用覆膜砂制芯是非常有效的。例如：轿车发动机气缸盖的进排气道砂芯、水道砂芯、油道砂芯，气缸体的水道砂芯、油道砂芯，进气岐管、排气岐管的壳芯砂芯，液压阀的流道砂芯，汽车涡轮增压器气道砂芯等等。但是在覆膜砂使用中还常遇到一些问题，这里仅就工作中的体会略谈一二。 1、覆膜砂的强度和发气量的确定方法 在原砂质量和树脂质量一定的前提下，影响覆膜砂强度的关键因素主要取于酚醛树脂的加入量。酚醛树脂加入量多，则强度就提高，但发气量也增加，溃散性就降低。因此在生产应用中一定要控制覆膜砂的强度来减少发气量，提高溃散性，在强度标准的制订时定要找到一个平衡点。这个平衡点就是保证砂芯的表面质量及在浇注时不产生变形、不产生断芯前提下的强度。这样才能保证铸件的表面质量和尺寸精度，又可以减少发气量，减少铸造件气孔缺陷，提高砂芯的出砂性能。对砂芯存放，搬运过程中可以采用工位器具、砂芯小车，并在其上面铺有10ｍｍ～15ｍｍ厚的海绵，这样可以减少砂芯的损耗率。 2、覆膜砂砂芯的存放期 任何砂芯都会吸湿，特别是南方地区空气相对湿度大，必须对砂芯存放期在工艺文件上加以规定，利用精益生产先进先出的生产方式减少砂芯的存放量和存放周期。各企业应结合自己的厂房条件和当地的气候条件来确定砂芯的存放周期。 3、控制好覆膜砂的供货质量 覆膜砂进厂时必须附有供应商的质量保证资料，并且企业根据抽样标准进行检查，检查合格后方可入库。企业取样检测不合格时由质保和技术部门做出处理结果，是让步接受或向供应商退货。 4、合格的覆膜砂在制芯时发现砂芯断裂变形 制芯时砂芯的断裂变形通常会认为覆膜砂强度低造成的。实际上砂芯断裂和变形会涉及到许多生产过程。出现不正常情况，必须要查到真正的原因才能彻底解决。具体原因如下： （１）制芯时模具的温度和留模时间，关系到砂芯结壳硬化厚度是否满足工艺要求。工艺上所规定的工艺参数都需要有一个范围，这个范围需靠操作人员的技能来进行调整。在模具温度上限时留模时间可以取下限，模具温度在下限时留模时间取上限。对操作人员需要不断地培训提高操作技能。 （２）制芯时在模具上会粘有酚醛树脂和砂粒，必须进行及时清理并喷上脱模剂，否则会越积越多开模时会把砂芯拉断或变形。 （３）热芯盒模具静模上的弹簧顶杆，由于长期在高温状态下工作会产生弹性失效而造成砂芯断裂或变形。必须及时更换弹簧。 （４）动模和静模不平行或不在同一中心线上，合模时在油缸或气缸的压力作用下，定位销前端有一段斜度，模具还是会合紧，但在开模时动模和静模仍会恢复到原始状态使砂芯断裂或变形。在这种情况下射砂时会跑砂，砂芯的尺寸会变大。解决对策是及时调整模具的平行度和同轴度。 （５）在壳芯机上生产空心砂芯时，从砂芯中倒出尚未硬化的覆膜砂需要重新使用时，必须进行过筛并未用过的覆膜砂按３：７比例混合后使用，这样才能保证壳芯砂芯的表面质量和砂芯强度。
+查看全文02 2020-04
消失模铸造技术是用泡沫塑料制作成与零件结构和尺寸完全一样的实型模具，经浸涂耐火粘结涂料，烘干后进行干砂造型，振动紧实，然后浇入金属液使模样受热气化消失，而得到与模样形状一致的金属零件的铸造方法。 压力消失模铸造技术 压力消失模铸造技术是消失模铸造技术与压力凝固结晶技术相结合的铸造新技术，它是在带砂箱的压力灌中，浇注金属液使泡沫塑料气化消失后，迅速密封压力灌，并通入一定压力的气体，使金属液在压力下凝固结晶成型的铸造方法。这种铸造技术的特点是能够显著减少铸件中的缩孔、缩松、气孔等铸造缺陷，提高铸件致密度，改善铸件力学性能。 真空低压消失模铸造技术 真空低压消失模铸造技术是将负压消失模铸造方法和低压反重力浇注方法复合而发展的一种新铸造技术。真空低压消失模铸造技术的特点是：综合了低压铸造与真空消失模铸造的技术优势，在可控的气压下完成充型过程，大大提高了合金的铸造充型能力；与压铸相比，设备投资小、铸件成本低、铸件可热处理强化；而与砂型铸造相比，铸件的精度高、表面粗糙度小、生产率高、性能好；反重力作用下，直浇口成为补缩短通道，浇注温度的损失小，液态合金在可控的压力下进行补缩凝固，合金铸件的浇注系统简单有效、成品率高、组织致密；真空低压消失模铸造的浇注温度低，适合于多种有色合金。 振动消失模铸造技术 振动消失模铸造技术是在消失模铸造过程中施加一定频率和振幅的振动，使铸件在振动场的作用下凝固，由于消失模铸造凝固过程中对金属溶液施加了一定时间振动，振动力使液相与固相间产生相对运动，而使枝晶破碎，增加液相内结晶核心，使铸件zui终凝固组织细化、补缩提高，力学性能改善。该技术利用消失模铸造中现成的紧实振动台，通过振动电机产生的机械振动，使金属液在动力激励下生核，达到细化组织的目的，是一种操作简便、成本低廉、无环境污染的方法。 半固态消失模铸造技术 半固态消失模铸造技术是消失模铸造技术与半固态技术相结合的新铸造技术，由于该工艺的特点在于控制液固相的相对比例，也称转变控制半固态成形。该技术可以提高铸件致密度、减少偏析、提高尺寸精度和铸件性能。 消失模壳型铸造技术 消失模壳型铸造技术是熔模铸造技术与消失模铸造结合起来的新型铸造方法。该方法是将用发泡模具制作的与零件形状一样的泡沫塑料模样表面涂上数层耐火材料，待其硬化干燥后，将其中的泡沫塑料模样燃烧气化消失而制成型壳，经过焙烧，然后进行浇注，而获得较高尺寸精度铸件的一种新型精密铸造方法。它具有消失模铸造中的模样尺寸大、精密度高的特点，又有熔模精密铸造中结壳精度、强度等优点。与普通熔模铸造相比，其特点是泡沫塑料模料成本低廉，模样粘接组合方便，气化消失容易，克服了熔模铸造模料容易软化而引起的熔模变形的问题，可以生产较大尺寸的各种合金复杂铸件 消失模悬浮铸造技术 消失模悬浮铸造技术是消失模铸造工艺与悬浮铸造结合起来的一种新型实用铸造技术。该技术工艺过程是金属液浇入铸型后，泡沫塑料模样气化，夹杂在冒口模型的悬浮剂（或将悬浮剂放置在模样某特定位置，或将悬浮剂与EPS一起制成泡沫模样）与金属液发生物化反应从而提高铸件整体（或部分）组织性能。
+查看全文01 2020-04
缺陷一：铸造缩孔 主要原因有合金凝固收缩产生铸造缩孔和合金溶解时吸收了大量的空气中的氧气、氮气等，合金凝固时放出气体造成铸造缩孔。 解决的办法： 1）放置储金球。 2）加粗铸道的直径或减短铸道的长度。 3）增加金属的用量。 4）采用下列方法，防止组织面向铸道方向出现凹陷。 a.在铸道的根部放置冷却道。 b.为防止已熔化的金属垂直撞击型腔，铸道应成弧形。 c.斜向放置铸道。 缺陷二：铸件表面粗糙不光洁缺陷 型腔表面粗糙和熔化的金属与型腔表面产生了化学反应，主要体现出下列情况。 1）包埋料粒子粗，搅拌后不细腻。 2）包埋料固化后直接放入茂福炉中焙烧，水分过多。 3）焙烧的升温速度过快，型腔中的不同位置产生膨胀差，使型腔内面剥落。 4）焙烧的zui高温度过高或焙烧时间过长，使型腔内面过于干燥等。 5）金属的熔化温度或铸圈的焙烧的温度过高，使金属与型腔产生反应，铸件表面烧粘了包埋料。 6）铸型的焙烧不充分，已熔化的金属铸入时，引起包埋料的分解，发生较多的气体，在铸件表面产生麻点。 7）熔化的金属铸入后，造成型腔中局部的温度过高，铸件表面产生局部的粗糙。 解决的办法： a.不要过度熔化金属。 b.铸型的焙烧温度不要过高。 c.铸型的焙烧温度不要过低（磷酸盐包埋料的焙烧温度为800度-900度）。 d.避免发生组织面向铸道方向出现凹陷的现象。 e.在蜡型上涂布防止烧粘的液体。 缺陷三：铸件发生龟裂缺陷 有两大原因，一是通常因该处的金属凝固过快，产生铸造缺陷（接缝）；二是因高温产生的龟裂。 1）对于金属凝固过快，产生的铸造接缝，可以通过控制铸入时间和凝固时间来解决。铸入时间的相关因素：蜡型的形状。铸到的粗细数量。铸造压力（铸造机）。包埋料的透气性。凝固时间的相关因素：蜡型的形状。铸圈的zui高焙烧温度。包埋料的类型。金属的类型。铸造的温度。 2）因高温产生的龟裂，与金属及包埋料的机械性能有关。下列情况易产生龟裂：铸入温度高易产生龟裂；强度高的包埋料易产生龟裂；延伸性小的镍烙合金及钴烙合金易产生龟裂。 解决的办法： 使用强度低的包埋料；尽量降低金属的铸入温度；不使用延展性小的。较脆的合金。 缺陷四：球状突起缺陷 主要是包埋料调和后残留的空气（气泡）停留在蜡型的表面而造成。 1）真空调和包埋料，采用真空包埋后效果更好。 2）包埋前在蜡型的表面喷射界面活性剂（例如日进公司的castmate） 3）先把包埋料涂布在蜡型上。 4）采用加压包埋的方法，挤出气泡。 5）包埋时留意蜡型的方向，蜡型与铸道连接处的下方不要有凹陷。 6）防止包埋时混入气泡。铸圈与铸座。缓冲纸均需密合；需沿铸圈内壁灌注包埋料（使用震荡机）。 7）灌满铸圈后不得再震荡。 缺陷五：铸件的飞边缺陷 主要是因铸圈龟裂，熔化的金属流入型腔的裂纹中。 解决的办法： 1）改变包埋条件：使用强度较高的包埋料。石膏类包埋料的强度低于磷酸盐类包埋料，故使用时应谨慎。尽量使用有圈铸造。无圈铸造时，铸圈易产生龟裂，故需注。 2）焙烧的条件：勿在包埋料固化后直接焙烧（应在数小时后再焙烧）。应缓缓的升温。焙烧后立即铸造，勿重复焙烧铸圈。
+查看全文31 2020-03
在铸件生产过程中都会出现各种各样的缺陷，影响铸件质量，甚至让铸件直接报废，气孔就是其中比较常见的，无论铸铁件、铸钢件还是合金铸件都可能出现气孔的问题。今天洲际铸造整理了一篇关于球磨铸铁皮下气孔防治措施，希望能对大家有所帮助。 气孔特征 皮下气孔大多数情况下是由多个直径为1-3mm的小气孔，成串横列于铸件表面以下1-3mm处。气孔内壁光滑，呈均匀分布在铸件上表面或远离内浇道的部位，但在铸件侧面和底部也偶尔存在。一般为圆球形、团球形、泪滴形、长针形。在铸态时，皮下气孔不易被发现；但是，铸件经热处理后，或是经机械加工后则显露。 形成的原因以及防治措施 1、控制铁液质量 （1）控制残留铝量 湿型球墨铸铁件的危险残留铝量为0.03%-0.05%，此时会出现皮下气孔，小于0.03%时，一般不会出现。在不影响金相组织的前提下，浇注前添加0.2%以上的铝，就可以消除皮下气孔。但是铸铁中的铝主要来自孕育剂，湿型孕育的球墨铸铁件，在铁液中加入过多的硅铁孕育剂时，则是铸件产生皮下气孔的原因之一。 （2）控制钛量 铸铁中残留铝和残留钛都有时，过量的残留钛会使铸铁产生严重的皮下气孔。球墨铸铁件残留铝量小于0.03%时，一般不出现皮下气孔，若此时残留钛含量超过0.01%时，则会产生皮下气孔。钛铝共同作用下，加剧界面水气还原，使得界面铁液含氢量更高，更易形成皮下气孔。残留钛主要来自熔炼炉料生铁锭，应注意生铁锭的含钛量，含钛量高的与低的搭配使用，控制钛量。 （3）减少硫含量 锰、硫 对于湿型球墨铸铁件，从防止皮下气孔的角度来讲，硫元素是有害元素。当硫元素含量超过0.094%时容易产生皮下气孔，硫含量越高，出现缺陷的情况越严重。除此之外，产生的H2S可能会使缺陷更加严重。球化处理之后产生的氧化物、硫化物渣，清理干净。否则产生在界面处产生H2S气体也会形成皮下气孔，这种皮下气孔周围的石墨球化不良。 （4）添加稀土元素 加入稀土元素能够脱氧、脱硫，提高铸铁液态的表面张力，能够有效的防止皮下气孔的产生。球墨铸铁一般用稀土镁硅铁合金做球化剂，浇注前铁液中加碲（Te）0.002%（20ppm），加入量很少就可以起到明显的效果。 （5）控制浇注温度 为防止球墨铸铁件产生皮下气孔，选择正确的浇注温度，避免落入危险的浇注温度范围（危险浇注温度1310℃-1250℃）。 （6）控制铁液原始含氢量 实践证明当铁液含氢量到4-5ppm，此时易产生皮下气孔，一般原始铁液含氢量控制在2-2.5ppm以下，开炉后1.5-3.5小时内，含氢量较高不适宜浇注。 2、铸型因素的控制 （1）控制型砂含水量 湿型型砂的水分、死粘土和附加物 水分应少于5%，当水分从4.5%到6.5%时，球墨铸铁的皮下气孔出现的几率会增加7-10倍。在砂型中添加煤粉（4%-6%）、赤铁矿粉（2%）、二氟化铵（2%-2.5%）等各种附加物都有利于防止皮下气孔。 （2）型砂温度 流水线生产时，对于皮下气孔非常敏感的球墨铸铁，不能用冒热气温度超过35℃的热砂造型，否则极易在铸件过热部位出现皮下气孔，不解决热型砂造型问题，其他防治措施的效果不理想。因此在砂处理系统设计上旧砂回用的砂冷却装置，容量足够的贮砂斗等设备设施，工艺上定时添加新砂及合理的湿型型砂壁厚度等，保证生产制造时不出现热型砂造型的问题。 （3）型腔表面抖敷熔剂粉 常用的熔剂粉是冰晶石粉或者氟化钠粉，据有关统计，抖敷的氟化钠粉的同不抖敷的相比较，可使球墨铸铁皮下气孔产生的缺陷由25%降至5%，有利的减少皮下气孔。 （4）型砂中加入适量煤粉 型砂加入煤粉4-5%浇注时煤粉在金属铸型界面形成还原性气膜，不仅可以防治铸件粘砂，而且可能抵制了界面水气的反应，也是防止皮下气孔。另外也可以加入沥青2%或木屑粉2%-3%来防止皮下气孔。 如果您在铸件生产的过程中遇到其他的铸件缺陷，也可以在“洲际铸造”微信留言，我们将尽全力为大家解决！
+查看全文30 2020-03