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(yi)、冶金因(yin)素(su)：主要(yao)有(you)冷(leng)卻速度(du)，鐵液的過熱處(chu)理、孕育處(chu)理、爐料 性(xing)等(deng)
（1）關于(yu)冷(leng)卻速(su)度(du)的(de)影響
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）關于鐵液孕育(yu)處理的影響
孕育(yu)(yu)處(chu)理 是(shi)(shi)在(zai)鐵(tie)液進(jin)入(ru)鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)平(ping)臺鑄(zhu)(zhu)件(jian)型(xing)腔前(qian)，把(ba)孕育(yu)(yu)劑附加到(dao)鐵(tie)液中以(yi)改變鐵(tie)液的(de)冶(ye)金狀態，從而可gaishan鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)的(de)顯(xian)微組(zu)織和(he)(he)性能。對(dui)(dui)灰鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)而言(yan)，進(jin)行孕育(yu)(yu)處(chu)理是(shi)(shi)為(wei)了獲得(de)A型(xing)石(shi)(shi)墨(mo)、珠光體(ti)基(ji)體(ti)、細小共晶團的(de)組(zu)織，以(yi)及(ji)減少鑄(zhu)(zhu)件(jian)薄壁(bi)(bi)或邊角處(chu)的(de)白口傾向和(he)(he)對(dui)(dui)鑄(zhu)(zhu)件(jian)壁(bi)(bi)厚的(de)mingan性；對(dui)(dui)可鍛(duan)鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)而言(yan)，是(shi)(shi)為(wei)了縮短退火周期，zengda鑄(zhu)(zhu)件(jian)的(de)允許壁(bi)(bi)厚和(he)(he)gaishan組(zu)織的(de)結構；對(dui)(dui)球墨(mo)鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)而言(yan)，是(shi)(shi)為(wei)了減少鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)平(ping)臺鑄(zhu)(zhu)件(jian)白口傾向，提高(gao)球化率和(he)(he)gaishan石(shi)(shi)墨(mo)的(de)圓(yuan)整(zheng)性。
（3）關于鐵(tie)液過熱(re)處理的影響。
提高鐵液過熱溫度可以：
①增(zeng)加化(hua)合碳含量(liang)和(he)相應減少石墨碳含量(liang)
②細化石(shi)墨，并使枝晶石(shi)墨的形成(cheng)
③xiaochu鑄鐵的“遺(yi)傳性”
④提高鑄(zhu)(zhu)鐵平臺鑄(zhu)(zhu)件斷(duan)面上組(zu)織的均勻性(xing)
⑤有(you)利于鑄件的補縮。同樣，鐵液保溫也有(you)鐵液過熱(re)的類似(si)作用。
二、灰鑄(zhu)鐵不可用熱(re)處理的方法(fa)來達(da)到牌號要(yao)求
一般說來，熱處理(li)能在(zai)(zai)很(hen)大(da)程度上gaishan鑄(zhu)(zhu)造合(he)金(jin)的組織和性能，但在(zai)(zai)灰鑄(zhu)(zhu)鐵條件下，熱處理(li)所能發揮的作用相對(dui)較小。在(zai)(zai)灰鑄(zhu)(zhu)鐵中，石墨對(dui)鑄(zhu)(zhu)鐵性能的影(ying)響很(hen)大(da)，而任何的熱處理(li)方法都不能改變石墨的形態(tai)和分(fen)布，故(gu)不可(ke)通過熱處理(li)來youxiao地提高(gao)灰鑄(zhu)(zhu)鐵的性能使(shi)之(zhi)達到(dao)牌號要求。
但是，提高灰鑄鐵力學性能的方法很(hen)多(duo)，如合理選配化(hua)(hua)學成(cheng)分(fen)、改(gai)變爐(lu)料(liao)組(zu)成(cheng)、過(guo)熱(re)處理鐵液、孕育(yu)處理、微量或低(di)合金化(hua)(hua)等，都可取得很(hen)好效果(guo)。
三(san)、生產(chan)高(gao)牌號鑄鐵平臺（孕育鑄鐵）的注意事項(xiang)
生產(chan)高牌(pai)號鑄鐵平臺(一般指HT200以上)時，為了(le)獲得高的(de)(de)(de)力學性(xing)能，盡可能地減(jian)少(shao)石墨(mo)的(de)(de)(de)數量(liang)、減(jian)小石墨(mo)的(de)(de)(de)長度。傳(chuan)統的(de)(de)(de)方法(fa) 是降低鐵液(ye)的(de)(de)(de)碳、硅(gui)含量(liang)、提高鐵液(ye)的(de)(de)(de)冷凝速度，但(dan)幅度稍大時 會(hui)出(chu)現D型(xing)過冷石墨(mo)及白口，反而降低灰鑄鐵的(de)(de)(de)力學性(xing)能。
在爐前或(huo)在澆注前往鐵(tie)液(ye)(ye)中(zhong)添加適量的、以(yi)硅鐵(tie)為主的鐵(tie)合金(jin)碎粒(li)被稱作(zuo)孕(yun)育(yu)(yu)處(chu)理(li)(li)。孕(yun)育(yu)(yu)處(chu)理(li)(li)在鐵(tie)液(ye)(ye)中(zhong)提(ti)供大量的、石(shi)墨借以(yi)生核的生核質點。youxiao的孕(yun)育(yu)(yu)將cujin石(shi)墨的析(xi)出，從(cong)而(er)xiaochu白口(kou)、細化片狀(zhuang)石(shi)墨并使(shi)過(guo)冷石(shi)墨轉變(bian)為無方(fang)向性(xing)均(jun)布石(shi)墨(A型石(shi)墨)，不(bu)但可大幅度地提(ti)高綜(zong)合力(li)學性(xing)能(neng)，同(tong)時(shi)還提(ti)高鑄(zhu)態組(zu)織的均(jun)一性(xing)，減小鑄(zhu)件由于壁厚(hou)不(bu)均(jun)、邊角與心部的冷速不(bu)同(tong)而(er)造(zao)成的力(li)學性(xing)能(neng)差別，因此對鐵(tie)液(ye)(ye)進行孕(yun)育(yu)(yu)處(chu)理(li)(li)是(shi)一項(xiang)生產高牌號灰鑄(zhu)鐵(tie)(孕(yun)育(yu)(yu)鑄(zhu)鐵(tie))不(bu)可少的技術。
錳在高(gao)牌(pai)號(hao)灰(hui)鑄鐵(tie)(孕育(yu)(yu)鑄鐵(tie))中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用，除中(zhong)(zhong)(zhong)和硫的(de)(de)(de)(de)影響外(wai)，尚有一個 殊的(de)(de)(de)(de)要(yao)求(qiu)，即借助于它(ta)使灰(hui)鑄鐵(tie)能得到珠光(guang)體(ti)組織(zhi)，故高(gao)牌(pai)號(hao)灰(hui)鑄鐵(tie)(孕育(yu)(yu)鑄鐵(tie))的(de)(de)(de)(de)錳含(han)量一般較高(gao)。硫能削弱(ruo)孕育(yu)(yu)劑的(de)(de)(de)(de)石墨(mo)化作(zuo)(zuo)用，因(yin)此(ci)常將硫限(xian)制在0.12以下。近(jin)幾年來，也有人(ren)認為為了(le)得到好(hao)的(de)(de)(de)(de)孕育(yu)(yu)效果，原鐵(tie)液的(de)(de)(de)(de)硫量不能太低(di)。因(yin)此(ci)，在以后鐵(tie)液中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)硫含(han)量逐漸(jian)降低(di)的(de)(de)(de)(de)情況下，對(dui)于孕育(yu)(yu)鑄鐵(tie)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)硫量究竟應如(ru)何確定，看(kan)來是一個值得注意(yi)的(de)(de)(de)(de)問題(ti)。
磷(lin)含量一般從力學性(xing)能的要求出發，常(chang)限制(zhi)在0.15以下(xia)，但有(you)些(xie)機(ji)床灰(hui)鑄鐵件(常(chang)由(you)孕(yun)育鑄鐵制(zhi)造)需要耐磨(mo)，磷(lin)含量則可提(ti)高至0.3~0.5左右或 高。
四、用孕育(yu)劑進行鑄(zhu)鐵(tie)平臺(tai)孕育(yu)處理時禁止(zhi)的四則(ze)
灰(hui)鑄鐵(tie)用的孕育(yu)劑可以按功能、主要元素、形狀(zhuang)等(deng)進行(xing)分類，在(zai)使用孕育(yu)劑進行(xing)灰(hui)鑄鐵(tie)孕育(yu)處理時應禁忌四則：
一則，孕育劑(ji)在使用前烘干。
二(er)則，禁止使用純硅(gui)或純硅(gui)鐵(tie)作孕(yun)育(yu)劑
三則，孕育劑不可草(cao)率加(jia)入，要講究方(fang)法(fa)。
四則，孕育(yu)劑的粒度(du)
五、灰鑄鐵件可能出現(xian)的缺陷
在(zai)鑄鐵平臺生(sheng)產(chan)(chan)中，常見的鑄件缺陷有：氣孔、成分(fen)與性能不合格、熱裂與冷裂、縮(suo)孔與縮(suo)松、渣眼與鐵豆、冷隔(ge)與澆(jiao)不足(zu)、砂(sha)眼與夾砂(sha)、多肉(rou)與錯輻、變(bian)形(xing)等(deng)。通常，產(chan)(chan)生(sheng)這些缺陷的原因不單是造(zao)型制芯(xin)問題(ti)，有時(shi)還有熔煉澆(jiao)注、配砂(sha)質量、落砂(sha)清理等(deng)許(xu)多生(sheng)產(chan)(chan)工序(xu)的問題(ti)，因此具(ju)體分(fen)析，以便采取相應的合理措施加(jia)以解決(jue)。
鑄鐵平臺鑄造生產中，怎樣辨(bian)別氣孔(kong)和縮(suo)孔(kong)的(de)區別
鑄(zhu)(zhu)鐵平臺(tai)在鑄(zhu)(zhu)造生產(chan)中(zhong)，鑄(zhu)(zhu)件氣(qi)(qi)孔和鑄(zhu)(zhu)件縮孔有(you)時(shi)(shi)是(shi)伴生的，有(you)時(shi)(shi)是(shi) 立(li)群(qun)在。當(dang)出現氣(qi)(qi)孔和縮孔時(shi)(shi)，我們(men)(men)快速的判(pan)斷(duan)出缺陷是(shi)氣(qi)(qi)孔，還是(shi)縮孔對于解決問題 要(yao)。要(yao)想快速判(pan)斷(duan)這兩(liang)種(zhong)缺陷， 首先入時(shi)(shi)對它(ta)們(men)(men)的 征 了解。今天，我們(men)(men) 從認識它(ta)們(men)(men)的 征來教大(da)家快速判(pan)斷(duan)鑄(zhu)(zhu)鐵平臺(tai)氣(qi)(qi)孔和縮孔缺陷。
氣孔類缺陷牲(sheng)與fangzhi方法
在鑄(zhu)鐵平臺鑄(zhu)造(zao)生產中，孔(kong)洞類(lei)缺陷(xian)是(shi)常見(jian)缺陷(xian)，也(ye)是(shi)給鑄(zhu)造(zao)廠造(zao)成(cheng)損失比較大(da)的缺陷(xian)之一。孔(kong)洞類(lei)缺陷(xian)分為(wei)氣孔(kong)和縮孔(kong)。氣孔(kong)多為(wei)由于金屬(shu)液中侵入(ru)、裹入(ru)、卷入(ru)氣體所至。
鑄(zhu)鐵平臺鑄(zhu)件(jian)氣孔(kong)出(chu)現在鑄(zhu)件(jian)上的位置不(bu)同，其(qi)產生的原因也不(bu)同。這 要(yao)(yao)求我們的鑄(zhu)造技術員在判斷氣孔(kong)缺(que)陷病因時，要(yao)(yao)掌握各(ge)類氣孔(kong)發生的原理，具有(you)什么(me)樣的 生。只有(you)如此才(cai)能對(dui)癥下(xia)藥，將出(chu)現的氣孔(kong)缺(que)陷解決掉。
下面，我(wo)們再看(kan)看(kan)不(bu)同(tong)原因(yin)生(sheng)成(cheng)的氣孔(kong) 征：
（1）卷(juan)(juan)入氣(qi)孔(kong)(kong)：金屬(shu)液在(zai)(zai)充型過程中因卷(juan)(juan)入氣(qi)體(ti)而在(zai)(zai)鑄件(jian)內(nei)形成氣(qi)孔(kong)(kong)，多呈(cheng)孤立存在(zai)(zai)的圓(yuan)形或(huo)橢圓(yuan)形大氣(qi)孔(kong)(kong)，位置不固定，一(yi)般偏鑄件(jian)中上部。
（2）侵入氣孔：由(you)型、芯、涂料、芯撐、冷鐵產(chan)生的氣孔侵入鑄件表(biao)層而形(xing)成氣孔，多(duo)呈梨形(xing)或橢圓形(xing)，尺寸較大，孔壁光滑，表(biao)面多(duo)呈氧化色。
（3）反應(ying)(ying)氣孔：由金(jin)屬(shu)(shu)液內部(bu)某些成分之間或(huo)(huo)金(jin)屬(shu)(shu)液與型、芯在界面(mian)上發生化學反應(ying)(ying)而(er)形(xing)(xing)成群分布的氣孔。位(wei)于鑄件表(biao)層的針頭(tou)形(xing)(xing)或(huo)(huo)腰圓形(xing)(xing)反應(ying)(ying)氣孔稱為表(biao)面(mian)針空與皮下氣孔，由金(jin)屬(shu)(shu)液與型、芯涂料發生界面(mian)反應(ying)(ying)所至；分散或(huo)(huo)成群分布在鑄鐵平臺鑄件整個斷面(mian)上或(huo)(huo)某個局部(bu)區域的針頭(tou)反應(ying)(ying)氣孔。
形成(cheng)原因(yin)
（1）由(you)于爐料潮濕(shi)、銹蝕(shi)、油污、氣(qi)(qi)候(hou)的(de)潮濕(shi)，熔練工具和(he)澆包(bao)未烘干，金(jin)屬(shu)液(ye)(ye)成分不當，合金(jin)液(ye)(ye)為(wei)煉與煉不足，使金(jin)屬(shu)液(ye)(ye)中含有大(da)量氣(qi)(qi)體或氣(qi)(qi)體物(wu)質(zhi)，導致在鑄件中析出氣(qi)(qi)孔(kong)或反應(ying)氣(qi)(qi)孔(kong)。
（2）型、芯(xin)未(wei)充分(fen)烘干，透(tou)氣(qi)(qi)性差，通(tong)氣(qi)(qi)不良(liang)，含(han)水(shui)分(fen)和(he)發(fa)氣(qi)(qi)物質(zhi)過(guo)多(duo)，涂料未(wei)烘干或(huo)含(han)發(fa)氣(qi)(qi)成分(fen)過(guo)多(duo)，冷鐵、芯(xin)撐有銹(xiu)斑、油(you)污或(huo)未(wei)烘干，金屬(shu)型排氣(qi)(qi)不良(liang)，在鑄件中形成侵入氣(qi)(qi)孔。
（3）澆注系統不(bu)(bu)合理，澆注和充型(xing)(xing)速度過快，金屬型(xing)(xing)排(pai)氣(qi)不(bu)(bu)良，使(shi)金屬液在(zai)澆注和充型(xing)(xing)過程中產生(sheng)紊流(liu)、渦流(liu)或斷流(liu)而卷入(ru)氣(qi)體，在(zai)鑄件中形成卷入(ru)性(xing)氣(qi)孔。
（4）合金液(ye)(ye)易可吸(xi)氣(qi)，鑄鐵平臺在(zai)熔煉(lian)和(he)(he)澆(jiao)注(zhu)過程中(zhong)未采取youxiao的煉(lian)、保(bao)護(hu)和(he)(he)凈化措施，使金屬(shu)液(ye)(ye)中(zhong)含有大量氣(qi)體(ti)、夾渣和(he)(he)夾氣(qi)成(cheng)分，在(zai)充型和(he)(he)凝(ning)固過程中(zhong)形成(cheng)析出(chu)氣(qi)孔和(he)(he)反應氣(qi)孔。
（5）型砂、型芯和涂料配(pei)制不當，與金(jin)屬液發生界面反應，形成表面針孔和皮(pi)下氣孔。
（6）澆(jiao)注溫(wen)度(du)(du)過(guo)低(di)(di)，金(jin)(jin)(jin)屬型(xing)溫(wen)度(du)(du)過(guo)低(di)(di)，金(jin)(jin)(jin)屬液除(chu)渣不(bu)(bu)良，粘度(du)(du)過(guo)高，使在澆(jiao)注和(he)充型(xing)過(guo)程中(zhong)卷入的氣(qi)(qi)體(ti)及由金(jin)(jin)(jin)屬液中(zhong)析出的氣(qi)(qi)體(ti)來(lai)不(bu)(bu)及排出鑄型(xing)或(huo)上浮到冒口或(huo)出氣(qi)(qi)口中(zhong)去。
（7）在氣(qi)候潮濕季(ji)節熔煉易吸(xi)(xi)氣(qi)的合金時，合金液大量吸(xi)(xi)氣(qi)，造(zao)成鑄件成批報(bao)廢。
（8）樹(shu)(shu)脂砂(sha)的樹(shu)(shu)脂和固化劑加入量過(guo)多，樹(shu)(shu)脂含(han)氟量過(guo)高，原砂(sha)和zaisheng砂(sha)的角形系數過(guo)高、粒度過(guo)細(xi)，灼減量和微粉含(han)量過(guo)高，使型砂(sha)的發氣(qi)量過(guo)高，透氣(qi)性過(guo)低(di)
防(fang)止方法
（1）非(fei)鐵合(he)金熔(rong)煉(lian)時，爐料、溶劑、工具和(he)澆包要充分預(yu)熱和(he)烘干，去銹去油(you)污，多次重熔(rong)爐料的(de)加入量要適當限制。
（2）防(fang)止(zhi)(zhi)金(jin)屬液在(zai)熔煉過程(cheng)中過度氧(yang)化(hua)和(he)(he)吸氣，加(jia)(jia)以脫(tuo)(tuo)氧(yang)、除(chu)(chu)氣和(he)(he)除(chu)(chu)渣，在(zai)澆(jiao)包內的(de)金(jin)屬熔池(chi)表面加(jia)(jia)覆蓋溶劑(ji)，防(fang)止(zhi)(zhi)金(jin)屬二次氧(yang)化(hua)、吸氣和(he)(he)有害雜(za)(za)質返回熔池(chi)。用鋁(lv)對鑄鋼(gang)(gang)、鑄鐵脫(tuo)(tuo)氧(yang)時，應嚴(yan)格控制殘留含(han)鋁(lv)量(liang)(liang)，吸氣傾向嚴(yan)重的(de)鋼(gang)(gang)液，應盡(jin)量(liang)(liang)避免(mian)用鋁(lv)脫(tuo)(tuo)氧(yang)，可采用AVD、VOD、多(duo)孔塞吹惰性氣體、噴粉(fen)法等對鋼(gang)(gang)液進行(xing)爐外(wai)練(lian)，脫(tuo)(tuo)除(chu)(chu)鋼(gang)(gang)液中的(de)氣體與(yu)有害雜(za)(za)質；對球墨鑄鐵，應加(jia)(jia)強(qiang)脫(tuo)(tuo)硫，降低原湯的(de)含(han)流(liu)量(liang)(liang)，在(zai)保證球化(hua)的(de)前提(ti)下，盡(jin)量(liang)(liang)減少球化(hua)劑(ji)的(de)加(jia)(jia)入量(liang)(liang)，降低鑄鐵的(de)殘留鎂量(liang)(liang)，并加(jia)(jia)強(qiang)孕育處(chu)理。
（3）澆(jiao)注時金屬液(ye)不得斷(duan)流，充(chong)型(xing)速度不宜太高，鑄(zhu)件澆(jiao)注位置和(he)澆(jiao)注系統(tong)的設置應保證金屬液(ye)平(ping)穩地充(chong)滿型(xing)腔，并利于開腔內(nei)氣體能順利排出。
（4）鑄(zhu)造時，應保證鑄(zhu)型(xing)和型(xing)芯(xin)排氣(qi)changtong，砂芯(xin)內要開(kai)排氣(qi)通道，合型(xing)時要填補芯(xin)頭間隙，以免鉆入(ru)金屬(shu)液堵塞排氣(qi)通道。
（5）增加直澆(jiao)道(dao)高度，以(yi)提高充型(xing)金屬(shu)液靜壓力。
（6）降(jiang)低樹(shu)(shu)脂砂(sha)的(de)(de)(de)樹(shu)(shu)脂和固化劑(ji)加(jia)入量，采用(yong)低氮或無氮樹(shu)(shu)脂及形料圓整、粒度適中、灼(zhuo)減量和微粉含量低的(de)(de)(de)原砂(sha)和zaisheng砂(sha)，以降(jiang)低樹(shu)(shu)脂的(de)(de)(de)發氣量，提高樹(shu)(shu)脂砂(sha)的(de)(de)(de)透氣性
縮孔類缺(que)陷及fangzhi方法
而鑄件(jian)產(chan)生縮(suo)孔(kong)、縮(suo)松，原(yuan)(yuan)因(yin)很(hen)多，有鑄件(jian)與(yu)模樣設(she)計原(yuan)(yuan)因(yin)，有砂箱設(she)計不合適的(de)原(yuan)(yuan)因(yin)，有澆冒口設(she)計的(de)原(yuan)(yuan)因(yin)，有型砂型避移位方(fang)面的(de)原(yuan)(yuan)因(yin)，另(ling)外還(huan)有制方(fang)面的(de)原(yuan)(yuan)因(yin)，有金屬(shu)化學成(cheng)分調配不當的(de)原(yuan)(yuan)因(yin)，有熔煉環節操作不當原(yuan)(yuan)因(yin)，也有澆注方(fang)面的(de)原(yuan)(yuan)因(yin)。
由于造成鑄鐵(tie)平臺鑄件縮(suo)孔的(de)原因(yin)眾多(duo)，所以在查找根源(yuan)時，常常比較費時間。如何快(kuai)速判定鑄件縮(suo)孔產生的(de)內因(yin)，這(zhe) 需要(yao)我們多(duo)對照鑄件縮(suo)孔缺陷(xian)案例，熟記理論 征，加強學習(xi)，從而提(ti)高對這(zhe)類缺陷(xian)認識(shi)和解決能力。
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