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、冶金因素：主(zhu)要有冷卻速度，鐵液的過熱(re)處(chu)理、孕育處(chu)理、爐料 性等
（1）關于冷卻速度(du)的影響
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(guan)于(yu)鐵液孕育處理的影響
孕育處(chu)理(li) 是(shi)(shi)在(zai)鐵(tie)液進入鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)平(ping)臺(tai)鑄(zhu)(zhu)件(jian)型腔前(qian)，把孕育劑(ji)附加(jia)到鐵(tie)液中以(yi)改(gai)變鐵(tie)液的(de)冶金狀態，從而(er)可gaishan鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)的(de)顯微組(zu)(zu)織和性能。對灰鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)而(er)言(yan)(yan)，進行孕育處(chu)理(li)是(shi)(shi)為(wei)了獲得A型石墨、珠光體基(ji)體、細小共晶團(tuan)的(de)組(zu)(zu)織，以(yi)及(ji)減少(shao)(shao)鑄(zhu)(zhu)件(jian)薄壁(bi)或邊角(jiao)處(chu)的(de)白口(kou)傾向和對鑄(zhu)(zhu)件(jian)壁(bi)厚的(de)mingan性；對可鍛鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)而(er)言(yan)(yan)，是(shi)(shi)為(wei)了縮(suo)短退火周期(qi)，zengda鑄(zhu)(zhu)件(jian)的(de)允(yun)許壁(bi)厚和gaishan組(zu)(zu)織的(de)結(jie)構；對球墨鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)而(er)言(yan)(yan)，是(shi)(shi)為(wei)了減少(shao)(shao)鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)平(ping)臺(tai)鑄(zhu)(zhu)件(jian)白口(kou)傾向，提高(gao)球化率(lv)和gaishan石墨的(de)圓整性。
（3）關(guan)于鐵液過熱處理(li)的影響。
提高鐵(tie)液過熱(re)溫度可以：
①增加化合碳含量(liang)和相應減少石墨碳含量(liang)
②細化石(shi)(shi)墨(mo)，并使枝晶石(shi)(shi)墨(mo)的形成(cheng)
③xiaochu鑄鐵的“遺(yi)傳性”
④提高鑄鐵(tie)平(ping)臺鑄件斷面上組織(zhi)的均(jun)勻性
⑤有利(li)于(yu)鑄件的補縮。同樣，鐵液(ye)保溫(wen)也(ye)有鐵液(ye)過熱的類似(si)作用。
二、灰鑄鐵不可用熱處理的(de)方法來達到(dao)牌號要求
一般說來(lai)，熱(re)處(chu)理能(neng)在很(hen)大(da)程(cheng)度上gaishan鑄造合金(jin)的(de)組織和性(xing)能(neng)，但(dan)在灰(hui)鑄鐵(tie)條件下，熱(re)處(chu)理所能(neng)發揮的(de)作用相對較小。在灰(hui)鑄鐵(tie)中，石(shi)墨(mo)對鑄鐵(tie)性(xing)能(neng)的(de)影(ying)響很(hen)大(da)，而(er)任何的(de)熱(re)處(chu)理方法(fa)都不(bu)能(neng)改變石(shi)墨(mo)的(de)形態和分布(bu)，故(gu)不(bu)可通過熱(re)處(chu)理來(lai)youxiao地提高灰(hui)鑄鐵(tie)的(de)性(xing)能(neng)使(shi)之(zhi)達到牌號要求。
但(dan)是，提高灰鑄鐵力(li)學性(xing)能(neng)的方法很多，如(ru)合(he)理選配化(hua)學成分、改變爐料組成、過熱(re)處(chu)理鐵液(ye)、孕育處(chu)理、微量或低合(he)金(jin)化(hua)等，都(dou)可(ke)取得很好效(xiao)果。
三、生產高牌號鑄(zhu)鐵平臺（孕(yun)育鑄(zhu)鐵）的注意事項(xiang)
生產(chan)高(gao)牌(pai)號(hao)鑄(zhu)鐵(tie)(tie)平臺(一(yi)般指(zhi)HT200以上)時，為了獲得高(gao)的(de)(de)力學性能，盡(jin)可能地減少石(shi)(shi)墨(mo)的(de)(de)數量、減小石(shi)(shi)墨(mo)的(de)(de)長度。傳統(tong)的(de)(de)方法(fa) 是降低鐵(tie)(tie)液的(de)(de)碳(tan)、硅(gui)含量、提高(gao)鐵(tie)(tie)液的(de)(de)冷(leng)凝速度，但幅度稍(shao)大時 會出現D型過(guo)冷(leng)石(shi)(shi)墨(mo)及白(bai)口，反而降低灰鑄(zhu)鐵(tie)(tie)的(de)(de)力學性能。
在(zai)爐前或在(zai)澆注前往(wang)鐵液(ye)中(zhong)添加適量的(de)、以(yi)硅(gui)鐵為主(zhu)的(de)鐵合金碎粒被稱作孕(yun)育(yu)處理(li)。孕(yun)育(yu)處理(li)在(zai)鐵液(ye)中(zhong)提(ti)供(gong)大量的(de)、石(shi)墨(mo)借以(yi)生核(he)的(de)生核(he)質點。youxiao的(de)孕(yun)育(yu)將cujin石(shi)墨(mo)的(de)析(xi)出，從而xiaochu白(bai)口、細化片狀(zhuang)石(shi)墨(mo)并使過冷石(shi)墨(mo)轉(zhuan)變為無方向性均布石(shi)墨(mo)(A型石(shi)墨(mo))，不(bu)但(dan)可大幅(fu)度地提(ti)高綜合力學性能，同時還提(ti)高鑄(zhu)(zhu)態組織的(de)均一(yi)性，減小鑄(zhu)(zhu)件(jian)由于(yu)壁厚不(bu)均、邊角與心部的(de)冷速(su)不(bu)同而造(zao)成(cheng)的(de)力學性能差別(bie)，因此對鐵液(ye)進(jin)行孕(yun)育(yu)處理(li)是一(yi)項生產(chan)高牌(pai)號灰鑄(zhu)(zhu)鐵(孕(yun)育(yu)鑄(zhu)(zhu)鐵)不(bu)可少的(de)技術。
錳在高牌號灰(hui)鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)(孕育(yu)(yu)(yu)鑄(zhu)(zhu)鐵(tie))中(zhong)的(de)作用，除(chu)中(zhong)和硫(liu)(liu)的(de)影響外，尚有一(yi)個(ge) 殊的(de)要求，即借助于它使灰(hui)鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)能(neng)得到珠光體(ti)組織，故高牌號灰(hui)鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)(孕育(yu)(yu)(yu)鑄(zhu)(zhu)鐵(tie))的(de)錳含量(liang)一(yi)般較高。硫(liu)(liu)能(neng)削弱(ruo)孕育(yu)(yu)(yu)劑的(de)石(shi)墨化作用，因(yin)此(ci)常將硫(liu)(liu)限(xian)制在0.12以下(xia)。近幾(ji)年來(lai)，也有人認為為了得到好的(de)孕育(yu)(yu)(yu)效果，原鐵(tie)液(ye)的(de)硫(liu)(liu)量(liang)不能(neng)太(tai)低(di)。因(yin)此(ci)，在以后鐵(tie)液(ye)中(zhong)的(de)硫(liu)(liu)含量(liang)逐漸(jian)降(jiang)低(di)的(de)情況(kuang)下(xia)，對于孕育(yu)(yu)(yu)鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)中(zhong)的(de)硫(liu)(liu)量(liang)究竟應如何(he)確定(ding)，看來(lai)是(shi)一(yi)個(ge)值得注意的(de)問題。
磷(lin)含(han)量一般從力學(xue)性(xing)能的要求(qiu)出發(fa)，常限制在0.15以(yi)下，但有些機床灰鑄鐵(tie)件(常由孕育鑄鐵(tie)制造)需要耐磨(mo)，磷(lin)含(han)量則可(ke)提高至0.3~0.5左右或 高。
四(si)、用(yong)孕育(yu)劑(ji)進行(xing)鑄鐵(tie)平臺孕育(yu)處理時禁(jin)止(zhi)的(de)四(si)則
灰鑄鐵用的(de)孕育劑可(ke)以(yi)按(an)功能、主(zhu)要(yao)元素、形(xing)狀等進行分類，在使用孕育劑進行灰鑄鐵孕育處理時(shi)應禁(jin)忌四則(ze)：
一則，孕育劑在(zai)使用前烘干。
二則，禁止使用(yong)純硅或純硅鐵作孕育劑(ji)
三(san)則，孕(yun)育劑不可草率(lv)加(jia)入，要講究方法。
四(si)則，孕育劑(ji)的粒度
五、灰鑄鐵(tie)件可能(neng)出現(xian)的缺陷
在鑄鐵平臺(tai)生產中，常見(jian)的(de)鑄件缺(que)陷(xian)有：氣孔、成(cheng)分與(yu)(yu)性能(neng)不合格、熱(re)裂與(yu)(yu)冷裂、縮孔與(yu)(yu)縮松、渣眼與(yu)(yu)鐵豆、冷隔與(yu)(yu)澆(jiao)不足、砂眼與(yu)(yu)夾砂、多肉與(yu)(yu)錯輻、變形等(deng)。通常，產生這些缺(que)陷(xian)的(de)原因(yin)不單是造型(xing)制芯問(wen)題，有時還有熔(rong)煉澆(jiao)注、配(pei)砂質(zhi)量、落(luo)砂清理等(deng)許(xu)多生產工序的(de)問(wen)題，因(yin)此(ci)具體分析，以便采(cai)取(qu)相應的(de)合理措施加以解決。
鑄鐵平臺鑄造生產中，怎樣辨別氣孔和縮(suo)孔的區別
鑄(zhu)鐵平臺在(zai)鑄(zhu)造生產中(zhong)，鑄(zhu)件(jian)(jian)氣孔(kong)和(he)鑄(zhu)件(jian)(jian)縮(suo)孔(kong)有(you)時(shi)(shi)是(shi)(shi)伴生的(de)，有(you)時(shi)(shi)是(shi)(shi) 立群(qun)在(zai)。當出現氣孔(kong)和(he)縮(suo)孔(kong)時(shi)(shi)，我(wo)(wo)們(men)快(kuai)速的(de)判斷出缺(que)陷(xian)是(shi)(shi)氣孔(kong)，還是(shi)(shi)縮(suo)孔(kong)對于解決問題 要(yao)。要(yao)想快(kuai)速判斷這(zhe)兩種缺(que)陷(xian)， 首(shou)先(xian)入時(shi)(shi)對它(ta)(ta)們(men)的(de) 征 了(le)解。今天，我(wo)(wo)們(men) 從(cong)認識它(ta)(ta)們(men)的(de) 征來教大家快(kuai)速判斷鑄(zhu)鐵平臺氣孔(kong)和(he)縮(suo)孔(kong)缺(que)陷(xian)。
氣孔類缺陷牲(sheng)與fangzhi方法
在鑄鐵平(ping)臺(tai)鑄造(zao)生產中(zhong)，孔(kong)洞類缺(que)陷是常見缺(que)陷，也是給鑄造(zao)廠(chang)造(zao)成(cheng)損(sun)失比較大的缺(que)陷之一。孔(kong)洞類缺(que)陷分為氣孔(kong)和縮孔(kong)。氣孔(kong)多(duo)為由于金(jin)屬液中(zhong)侵入(ru)、裹入(ru)、卷(juan)入(ru)氣體所至。
鑄鐵平臺鑄件氣孔(kong)出現在(zai)鑄件上(shang)的(de)位置不同(tong)(tong)，其(qi)產生的(de)原因也不同(tong)(tong)。這 要求我們的(de)鑄造技術員在(zai)判(pan)斷氣孔(kong)缺(que)陷病因時(shi)，要掌握各類氣孔(kong)發生的(de)原理，具有(you)什么樣的(de) 生。只有(you)如此才(cai)能對(dui)癥下藥，將出現的(de)氣孔(kong)缺(que)陷解(jie)決(jue)掉(diao)。
下(xia)面，我們再看(kan)看(kan)不同(tong)原因生(sheng)成的氣孔 征：
（1）卷(juan)入氣孔：金屬液在(zai)充型過程中因卷(juan)入氣體(ti)而在(zai)鑄(zhu)件(jian)內(nei)形成(cheng)氣孔，多呈孤(gu)立存在(zai)的圓(yuan)形或橢圓(yuan)形大氣孔，位(wei)置不固定，一般偏鑄(zhu)件(jian)中上部。
（2）侵(qin)入氣孔(kong)(kong)：由型(xing)、芯、涂(tu)料、芯撐、冷鐵產生的氣孔(kong)(kong)侵(qin)入鑄件表層而形(xing)成氣孔(kong)(kong)，多呈(cheng)(cheng)梨形(xing)或橢(tuo)圓形(xing)，尺(chi)寸較大(da)，孔(kong)(kong)壁光滑，表面多呈(cheng)(cheng)氧化色。
（3）反(fan)(fan)應氣(qi)孔(kong)：由(you)金(jin)屬液內部某些成分之(zhi)間或金(jin)屬液與型、芯在界面(mian)(mian)上發(fa)生(sheng)化學反(fan)(fan)應而(er)形(xing)成群分布的氣(qi)孔(kong)。位于鑄(zhu)件表層的針(zhen)頭(tou)(tou)形(xing)或腰(yao)圓形(xing)反(fan)(fan)應氣(qi)孔(kong)稱為表面(mian)(mian)針(zhen)空(kong)與皮下氣(qi)孔(kong)，由(you)金(jin)屬液與型、芯涂料發(fa)生(sheng)界面(mian)(mian)反(fan)(fan)應所至；分散或成群分布在鑄(zhu)鐵平臺鑄(zhu)件整個斷面(mian)(mian)上或某個局部區域(yu)的針(zhen)頭(tou)(tou)反(fan)(fan)應氣(qi)孔(kong)。
形(xing)成原(yuan)因(yin)
（1）由于爐料潮濕、銹(xiu)蝕、油(you)污、氣(qi)候(hou)的潮濕，熔練工具和澆包未烘干，金屬(shu)液(ye)(ye)成分不(bu)當，合金液(ye)(ye)為煉與煉不(bu)足，使金屬(shu)液(ye)(ye)中含有大量氣(qi)體(ti)或氣(qi)體(ti)物(wu)質，導致在(zai)鑄件中析(xi)出氣(qi)孔(kong)或反應氣(qi)孔(kong)。
（2）型(xing)、芯未(wei)充分(fen)烘(hong)干，透氣性差，通(tong)氣不(bu)良，含(han)水分(fen)和發(fa)氣物質過多(duo)，涂(tu)料(liao)未(wei)烘(hong)干或含(han)發(fa)氣成(cheng)(cheng)分(fen)過多(duo)，冷鐵(tie)、芯撐有銹斑、油污(wu)或未(wei)烘(hong)干，金屬型(xing)排(pai)氣不(bu)良，在鑄件中形成(cheng)(cheng)侵入氣孔。
（3）澆注(zhu)系統不合理，澆注(zhu)和充型速(su)度過(guo)快，金屬型排氣(qi)(qi)不良，使金屬液在澆注(zhu)和充型過(guo)程中產生紊(wen)流(liu)(liu)、渦流(liu)(liu)或斷流(liu)(liu)而卷(juan)入氣(qi)(qi)體(ti)，在鑄件中形成(cheng)卷(juan)入性氣(qi)(qi)孔。
（4）合金(jin)液(ye)(ye)易(yi)可吸氣，鑄鐵平臺在熔煉(lian)(lian)和(he)(he)澆注過程中(zhong)(zhong)未(wei)采取youxiao的煉(lian)(lian)、保護和(he)(he)凈化措(cuo)施，使金(jin)屬液(ye)(ye)中(zhong)(zhong)含有大量氣體、夾渣和(he)(he)夾氣成分，在充(chong)型(xing)和(he)(he)凝固過程中(zhong)(zhong)形成析出氣孔和(he)(he)反應(ying)氣孔。
（5）型砂(sha)、型芯和(he)涂料配制不當，與金屬液(ye)發(fa)生界面反應，形成表(biao)面針(zhen)孔和(he)皮下(xia)氣孔。
（6）澆注溫(wen)度過(guo)(guo)(guo)低，金(jin)屬型(xing)溫(wen)度過(guo)(guo)(guo)低，金(jin)屬液除渣不(bu)良(liang)，粘度過(guo)(guo)(guo)高，使在澆注和充型(xing)過(guo)(guo)(guo)程中卷入(ru)的(de)氣(qi)(qi)體及(ji)由金(jin)屬液中析出(chu)的(de)氣(qi)(qi)體來(lai)不(bu)及(ji)排出(chu)鑄型(xing)或上浮到冒(mao)口或出(chu)氣(qi)(qi)口中去。
（7）在氣候潮濕(shi)季節(jie)熔煉易吸氣的(de)合金時，合金液大(da)量吸氣，造成(cheng)鑄件成(cheng)批報廢。
（8）樹(shu)脂砂的(de)(de)樹(shu)脂和(he)固化劑加入量(liang)過(guo)(guo)多，樹(shu)脂含氟量(liang)過(guo)(guo)高(gao)(gao)，原砂和(he)zaisheng砂的(de)(de)角形系(xi)數過(guo)(guo)高(gao)(gao)、粒度過(guo)(guo)細，灼(zhuo)減量(liang)和(he)微粉含量(liang)過(guo)(guo)高(gao)(gao)，使型砂的(de)(de)發氣(qi)量(liang)過(guo)(guo)高(gao)(gao)，透氣(qi)性過(guo)(guo)低
防止方法
（1）非鐵合金熔(rong)煉時，爐料、溶劑、工具和澆包要充分預熱(re)和烘(hong)干(gan)，去銹去油污，多次(ci)重熔(rong)爐料的加入量要適當(dang)限制。
（2）防止金屬液(ye)在熔(rong)煉過程中過度氧化(hua)和吸氣(qi)，加以脫氧、除(chu)氣(qi)和除(chu)渣，在澆包內(nei)的(de)金屬熔(rong)池(chi)表面加覆蓋溶劑，防止金屬二次氧化(hua)、吸氣(qi)和有害(hai)雜質返回(hui)熔(rong)池(chi)。用(yong)鋁(lv)對鑄(zhu)鋼、鑄(zhu)鐵脫氧時，應嚴格(ge)控制殘留(liu)含鋁(lv)量(liang)，吸氣(qi)傾向嚴重(zhong)的(de)鋼液(ye)，應盡(jin)(jin)量(liang)避免用(yong)鋁(lv)脫氧，可采用(yong)AVD、VOD、多孔塞吹惰性氣(qi)體、噴粉(fen)法等對鋼液(ye)進行爐外練，脫除(chu)鋼液(ye)中的(de)氣(qi)體與有害(hai)雜質；對球墨鑄(zhu)鐵，應加強脫硫，降(jiang)低原湯的(de)含流量(liang)，在保證球化(hua)的(de)前提下，盡(jin)(jin)量(liang)減少(shao)球化(hua)劑的(de)加入(ru)量(liang)，降(jiang)低鑄(zhu)鐵的(de)殘留(liu)鎂量(liang)，并加強孕育(yu)處理。
（3）澆(jiao)注時金屬(shu)液不(bu)得斷流，充(chong)型(xing)速度不(bu)宜太高，鑄件澆(jiao)注位置(zhi)和澆(jiao)注系統的(de)設置(zhi)應保證金屬(shu)液平(ping)穩地充(chong)滿(man)型(xing)腔，并利于(yu)開腔內(nei)氣體能(neng)順利排出。
（4）鑄造時(shi)，應保證鑄型和型芯排氣(qi)changtong，砂(sha)芯內(nei)要開(kai)排氣(qi)通(tong)道，合(he)型時(shi)要填(tian)補芯頭(tou)間隙(xi)，以免鉆(zhan)入金屬液堵塞排氣(qi)通(tong)道。
（5）增(zeng)加(jia)直(zhi)澆道高度(du)，以提高充型金屬液靜壓力。
（6）降低(di)(di)(di)樹脂(zhi)(zhi)砂(sha)的樹脂(zhi)(zhi)和固化(hua)劑加入量，采用低(di)(di)(di)氮(dan)或無(wu)氮(dan)樹脂(zhi)(zhi)及形料圓整、粒度適中、灼(zhuo)減量和微(wei)粉含(han)量低(di)(di)(di)的原砂(sha)和zaisheng砂(sha)，以(yi)降低(di)(di)(di)樹脂(zhi)(zhi)的發氣量，提高(gao)樹脂(zhi)(zhi)砂(sha)的透氣性
縮(suo)孔類缺(que)陷及(ji)fangzhi方法(fa)
而鑄(zhu)件產生縮(suo)孔、縮(suo)松，原(yuan)因(yin)很多(duo)，有(you)鑄(zhu)件與模(mo)樣設計(ji)原(yuan)因(yin)，有(you)砂箱設計(ji)不(bu)合(he)適的(de)(de)原(yuan)因(yin)，有(you)澆冒口設計(ji)的(de)(de)原(yuan)因(yin)，有(you)型砂型避移位方(fang)面(mian)(mian)的(de)(de)原(yuan)因(yin)，另(ling)外還有(you)制方(fang)面(mian)(mian)的(de)(de)原(yuan)因(yin)，有(you)金屬化學成分調配不(bu)當的(de)(de)原(yuan)因(yin)，有(you)熔煉環(huan)節操作不(bu)當原(yuan)因(yin)，也有(you)澆注(zhu)方(fang)面(mian)(mian)的(de)(de)原(yuan)因(yin)。
由(you)于造成(cheng)鑄鐵平臺鑄件縮孔(kong)(kong)的原因眾多，所以在查找根源時(shi)(shi)，常常比較(jiao)費時(shi)(shi)間(jian)。如何快速判定(ding)鑄件縮孔(kong)(kong)產生(sheng)的內因，這 需要我們(men)多對照鑄件縮孔(kong)(kong)缺(que)陷(xian)案例，熟(shu)記(ji)理論 征(zheng)，加強學習(xi)，從(cong)而提高對這類(lei)缺(que)陷(xian)認識和解決能力。
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