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(ye)金因(yin)素：主要有冷卻速度(du)，鐵(tie)液的過熱處(chu)理、孕育處(chu)理、爐料 性等
（1）關于(yu)冷卻速(su)度的影響
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）關于鐵(tie)液孕育處理的(de)影響
孕育處(chu)(chu)理 是在(zai)鐵(tie)(tie)(tie)液進入鑄鐵(tie)(tie)(tie)平(ping)臺鑄件型(xing)腔前，把孕育劑附(fu)加到鐵(tie)(tie)(tie)液中以改(gai)變(bian)鐵(tie)(tie)(tie)液的(de)冶(ye)金狀態，從(cong)而可gaishan鑄鐵(tie)(tie)(tie)的(de)顯微(wei)組織和(he)(he)性能。對(dui)灰鑄鐵(tie)(tie)(tie)而言(yan)(yan)，進行孕育處(chu)(chu)理是為了(le)獲得A型(xing)石(shi)墨(mo)(mo)、珠光體(ti)基體(ti)、細小共晶團的(de)組織，以及減少鑄件薄壁或(huo)邊角處(chu)(chu)的(de)白口傾向和(he)(he)對(dui)鑄件壁厚的(de)mingan性；對(dui)可鍛鑄鐵(tie)(tie)(tie)而言(yan)(yan)，是為了(le)縮短退(tui)火(huo)周期，zengda鑄件的(de)允許壁厚和(he)(he)gaishan組織的(de)結構(gou)；對(dui)球墨(mo)(mo)鑄鐵(tie)(tie)(tie)而言(yan)(yan)，是為了(le)減少鑄鐵(tie)(tie)(tie)平(ping)臺鑄件白口傾向，提高球化率和(he)(he)gaishan石(shi)墨(mo)(mo)的(de)圓(yuan)整性。
（3）關于(yu)鐵液過熱處理的影(ying)響。
提(ti)高鐵液過熱溫度可以：
①增加(jia)化合(he)碳含量和相應減少石(shi)墨(mo)碳含量
②細化石墨(mo)(mo)，并使枝晶石墨(mo)(mo)的形成
③xiaochu鑄(zhu)鐵的“遺(yi)傳性”
④提高鑄鐵(tie)平臺鑄件斷面上組織的均勻(yun)性
⑤有利于鑄件(jian)的補(bu)縮。同樣，鐵液保溫也有鐵液過熱的類似作用(yong)。
二、灰鑄鐵不可用熱(re)處(chu)理的方法來達到牌號要求
一般說來(lai)，熱處理(li)能在很大(da)程度(du)上gaishan鑄(zhu)(zhu)造合(he)金的(de)組織和性(xing)能，但(dan)在灰(hui)鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)條件下，熱處理(li)所能發揮(hui)的(de)作用相(xiang)對(dui)較小。在灰(hui)鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)中，石墨(mo)對(dui)鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)性(xing)能的(de)影響很大(da)，而任(ren)何(he)的(de)熱處理(li)方法都不能改變(bian)石墨(mo)的(de)形態和分(fen)布，故(gu)不可通過熱處理(li)來(lai)youxiao地提高灰(hui)鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)的(de)性(xing)能使(shi)之達到牌號要(yao)求。
但是(shi)，提高(gao)灰鑄(zhu)鐵(tie)力學(xue)性能的方法很多，如合理(li)選配化學(xue)成分、改變爐料(liao)組成、過熱處(chu)理(li)鐵(tie)液、孕育處(chu)理(li)、微量(liang)或低(di)合金化等(deng)，都可取(qu)得很好效果。
三、生產(chan)高牌號鑄(zhu)鐵平臺（孕育鑄(zhu)鐵）的注意事項
生產高牌號鑄(zhu)鐵(tie)平臺(tai)(一般指HT200以上(shang))時(shi)，為了獲得高的(de)(de)力學性能(neng)(neng)，盡可能(neng)(neng)地減少石墨的(de)(de)數量、減小石墨的(de)(de)長度(du)。傳(chuan)統的(de)(de)方(fang)法 是降低鐵(tie)液(ye)的(de)(de)碳、硅含量、提高鐵(tie)液(ye)的(de)(de)冷凝(ning)速度(du)，但(dan)幅度(du)稍大時(shi) 會出現D型過(guo)冷石墨及白(bai)口，反而降低灰鑄(zhu)鐵(tie)的(de)(de)力學性能(neng)(neng)。
在(zai)爐前(qian)(qian)或在(zai)澆(jiao)注前(qian)(qian)往鐵(tie)(tie)液(ye)中(zhong)添加適量的(de)(de)(de)、以(yi)硅鐵(tie)(tie)為主的(de)(de)(de)鐵(tie)(tie)合(he)金碎粒(li)被稱作孕(yun)(yun)育(yu)處(chu)理。孕(yun)(yun)育(yu)處(chu)理在(zai)鐵(tie)(tie)液(ye)中(zhong)提供大(da)量的(de)(de)(de)、石(shi)(shi)墨借以(yi)生核的(de)(de)(de)生核質點。youxiao的(de)(de)(de)孕(yun)(yun)育(yu)將cujin石(shi)(shi)墨的(de)(de)(de)析出，從而(er)xiaochu白口、細化片狀石(shi)(shi)墨并使過(guo)冷石(shi)(shi)墨轉變為無方向(xiang)性(xing)均(jun)布石(shi)(shi)墨(A型石(shi)(shi)墨)，不但可大(da)幅度地提高(gao)(gao)綜合(he)力(li)學性(xing)能(neng)，同時(shi)還提高(gao)(gao)鑄態組織的(de)(de)(de)均(jun)一性(xing)，減(jian)小鑄件由于壁厚不均(jun)、邊角與心部(bu)的(de)(de)(de)冷速不同而(er)造成的(de)(de)(de)力(li)學性(xing)能(neng)差別，因此(ci)對(dui)鐵(tie)(tie)液(ye)進行孕(yun)(yun)育(yu)處(chu)理是一項生產(chan)高(gao)(gao)牌號灰鑄鐵(tie)(tie)(孕(yun)(yun)育(yu)鑄鐵(tie)(tie))不可少的(de)(de)(de)技術。
錳在高牌號灰鑄(zhu)鐵(tie)(tie)(孕(yun)育鑄(zhu)鐵(tie)(tie))中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)作用，除(chu)中(zhong)(zhong)和硫(liu)(liu)的(de)(de)(de)(de)影(ying)響外，尚有一個(ge) 殊(shu)的(de)(de)(de)(de)要求(qiu)，即借助于它使灰鑄(zhu)鐵(tie)(tie)能(neng)得到珠光體組織(zhi)，故高牌號灰鑄(zhu)鐵(tie)(tie)(孕(yun)育鑄(zhu)鐵(tie)(tie))的(de)(de)(de)(de)錳含量(liang)一般較(jiao)高。硫(liu)(liu)能(neng)削弱孕(yun)育劑的(de)(de)(de)(de)石墨化作用，因此常將硫(liu)(liu)限(xian)制在0.12以(yi)下。近(jin)幾年來(lai)，也有人認為(wei)為(wei)了得到好(hao)的(de)(de)(de)(de)孕(yun)育效(xiao)果，原鐵(tie)(tie)液的(de)(de)(de)(de)硫(liu)(liu)量(liang)不能(neng)太低。因此，在以(yi)后鐵(tie)(tie)液中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)硫(liu)(liu)含量(liang)逐漸降低的(de)(de)(de)(de)情(qing)況下，對于孕(yun)育鑄(zhu)鐵(tie)(tie)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)硫(liu)(liu)量(liang)究竟應如何確定，看來(lai)是一個(ge)值得注意的(de)(de)(de)(de)問題。
磷(lin)(lin)含量(liang)一般從力學性能的要求出(chu)發(fa)，常(chang)限制(zhi)在0.15以下，但有(you)些機床灰鑄(zhu)鐵件(常(chang)由(you)孕育(yu)鑄(zhu)鐵制(zhi)造(zao))需要耐磨，磷(lin)(lin)含量(liang)則可提高至0.3~0.5左右或 高。
四、用孕育劑進行鑄鐵(tie)平(ping)臺(tai)孕育處理(li)時禁止的四則
灰鑄鐵用(yong)的(de)孕育(yu)(yu)(yu)劑可以按功能、主要元素(su)、形狀等進行分類，在使用(yong)孕育(yu)(yu)(yu)劑進行灰鑄鐵孕育(yu)(yu)(yu)處理時應禁忌(ji)四則：
一則，孕(yun)育劑在使(shi)用前烘干。
二則，禁止使用純硅或純硅鐵(tie)作孕(yun)育劑
三則，孕育(yu)劑不可草率加(jia)入(ru)，要講究方法。
四則，孕育劑的(de)粒(li)度
五(wu)、灰鑄鐵件可能出(chu)現的缺(que)陷
在鑄(zhu)鐵平臺生(sheng)產中，常見的鑄(zhu)件缺陷有(you)：氣孔(kong)、成分(fen)與性能(neng)不(bu)合格(ge)、熱裂與冷裂、縮(suo)孔(kong)與縮(suo)松、渣眼(yan)與鐵豆、冷隔與澆不(bu)足、砂眼(yan)與夾砂、多肉(rou)與錯輻、變形等(deng)。通常，產生(sheng)這些(xie)缺陷的原因不(bu)單是造型制芯問題，有(you)時(shi)還(huan)有(you)熔煉(lian)澆注(zhu)、配砂質量、落砂清理等(deng)許多生(sheng)產工序的問題，因此具體分(fen)析，以(yi)便采(cai)取相應的合理措施(shi)加以(yi)解(jie)決。
鑄鐵平臺(tai)鑄造生產中，怎樣辨別氣孔(kong)和縮孔(kong)的區別
鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)平臺在鑄(zhu)(zhu)造生產中，鑄(zhu)(zhu)件氣(qi)孔(kong)(kong)和(he)鑄(zhu)(zhu)件縮(suo)(suo)孔(kong)(kong)有時(shi)是(shi)(shi)伴生的，有時(shi)是(shi)(shi) 立群在。當出(chu)(chu)現氣(qi)孔(kong)(kong)和(he)縮(suo)(suo)孔(kong)(kong)時(shi)，我們快速(su)的判斷(duan)出(chu)(chu)缺陷是(shi)(shi)氣(qi)孔(kong)(kong)，還是(shi)(shi)縮(suo)(suo)孔(kong)(kong)對于(yu)解決問題 要(yao)(yao)。要(yao)(yao)想快速(su)判斷(duan)這兩種(zhong)缺陷， 首先入時(shi)對它(ta)們的 征 了解。今天，我們 從認識(shi)它(ta)們的 征來教(jiao)大(da)家快速(su)判斷(duan)鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)平臺氣(qi)孔(kong)(kong)和(he)縮(suo)(suo)孔(kong)(kong)缺陷。
氣(qi)孔類缺陷(xian)牲與fangzhi方法
在鑄鐵(tie)平臺鑄造生產(chan)中(zhong)(zhong)，孔(kong)洞類缺(que)陷(xian)是(shi)常見缺(que)陷(xian)，也是(shi)給鑄造廠造成損失比較大(da)的缺(que)陷(xian)之一。孔(kong)洞類缺(que)陷(xian)分(fen)為(wei)氣孔(kong)和縮孔(kong)。氣孔(kong)多為(wei)由于金屬液中(zhong)(zhong)侵入(ru)、裹入(ru)、卷入(ru)氣體(ti)所至(zhi)。
鑄鐵平(ping)臺鑄件(jian)氣孔(kong)出現(xian)在鑄件(jian)上的位置不(bu)同，其產生(sheng)的原因(yin)也不(bu)同。這 要求我們的鑄造技術員在判斷(duan)氣孔(kong)缺(que)陷(xian)(xian)病因(yin)時，要掌握各類氣孔(kong)發生(sheng)的原理，具(ju)有什么樣的 生(sheng)。只(zhi)有如(ru)此才能對癥下(xia)藥，將(jiang)出現(xian)的氣孔(kong)缺(que)陷(xian)(xian)解(jie)決掉。
下面，我們再看看不(bu)同原因生成的氣孔 征：
（1）卷入氣孔(kong)：金屬液在(zai)充型過程中因卷入氣體(ti)而在(zai)鑄(zhu)件內形成氣孔(kong)，多呈孤立(li)存在(zai)的圓形或橢圓形大氣孔(kong)，位置不固定，一(yi)般偏鑄(zhu)件中上(shang)部。
（2）侵(qin)入(ru)(ru)氣(qi)孔：由型、芯(xin)、涂料(liao)、芯(xin)撐、冷鐵產生的(de)氣(qi)孔侵(qin)入(ru)(ru)鑄件表層而(er)形(xing)成氣(qi)孔，多(duo)呈(cheng)梨形(xing)或橢圓形(xing)，尺(chi)寸較大，孔壁(bi)光滑(hua)，表面(mian)多(duo)呈(cheng)氧化色。
（3）反(fan)(fan)應(ying)氣(qi)孔(kong)：由金屬(shu)液內部(bu)某(mou)些(xie)成(cheng)分(fen)之間(jian)或(huo)金屬(shu)液與型(xing)(xing)、芯在(zai)(zai)界面上(shang)發生化學(xue)反(fan)(fan)應(ying)而形成(cheng)群(qun)分(fen)布的(de)氣(qi)孔(kong)。位(wei)于(yu)鑄(zhu)件(jian)表(biao)層的(de)針(zhen)(zhen)(zhen)頭(tou)形或(huo)腰圓形反(fan)(fan)應(ying)氣(qi)孔(kong)稱為表(biao)面針(zhen)(zhen)(zhen)空與皮下氣(qi)孔(kong)，由金屬(shu)液與型(xing)(xing)、芯涂料發生界面反(fan)(fan)應(ying)所至；分(fen)散(san)或(huo)成(cheng)群(qun)分(fen)布在(zai)(zai)鑄(zhu)鐵平(ping)臺鑄(zhu)件(jian)整個(ge)斷面上(shang)或(huo)某(mou)個(ge)局部(bu)區域的(de)針(zhen)(zhen)(zhen)頭(tou)反(fan)(fan)應(ying)氣(qi)孔(kong)。
形(xing)成原因
（1）由于爐料潮濕(shi)、銹蝕、油污、氣(qi)候(hou)的潮濕(shi)，熔練工具和澆包(bao)未(wei)烘干，金屬液成分不(bu)(bu)當，合金液為煉與(yu)煉不(bu)(bu)足，使金屬液中(zhong)含有大(da)量氣(qi)體(ti)或(huo)氣(qi)體(ti)物質，導致在鑄件(jian)中(zhong)析出氣(qi)孔或(huo)反(fan)應氣(qi)孔。
（2）型、芯未充分烘干(gan)，透氣(qi)(qi)(qi)(qi)性差，通(tong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)不良(liang)，含水分和發氣(qi)(qi)(qi)(qi)物質(zhi)過(guo)多(duo)，涂料(liao)未烘干(gan)或含發氣(qi)(qi)(qi)(qi)成分過(guo)多(duo)，冷鐵、芯撐有銹(xiu)斑、油污或未烘干(gan)，金屬型排(pai)氣(qi)(qi)(qi)(qi)不良(liang)，在鑄件中形成侵入氣(qi)(qi)(qi)(qi)孔。
（3）澆(jiao)注系統不合理(li)，澆(jiao)注和(he)充型速(su)度過快，金(jin)屬型排氣(qi)(qi)不良，使金(jin)屬液在(zai)澆(jiao)注和(he)充型過程中產生(sheng)紊流(liu)、渦(wo)流(liu)或(huo)斷流(liu)而(er)卷入氣(qi)(qi)體，在(zai)鑄(zhu)件(jian)中形成卷入性(xing)氣(qi)(qi)孔。
（4）合金液易可吸氣(qi)(qi)，鑄鐵(tie)平臺在熔(rong)煉和(he)(he)(he)澆注(zhu)過(guo)程中未采取youxiao的煉、保護和(he)(he)(he)凈化(hua)措施，使(shi)金屬液中含有大量(liang)氣(qi)(qi)體、夾(jia)渣和(he)(he)(he)夾(jia)氣(qi)(qi)成分，在充(chong)型(xing)和(he)(he)(he)凝固過(guo)程中形(xing)成析(xi)出氣(qi)(qi)孔(kong)和(he)(he)(he)反應氣(qi)(qi)孔(kong)。
（5）型(xing)砂、型(xing)芯和涂(tu)料配制不當，與金屬液發生界(jie)面(mian)反應，形成(cheng)表面(mian)針(zhen)孔和皮下氣孔。
（6）澆注溫度(du)過低，金屬型溫度(du)過低，金屬液(ye)除渣不良，粘度(du)過高，使在澆注和充(chong)型過程中卷入的(de)氣體(ti)及(ji)由金屬液(ye)中析出(chu)(chu)的(de)氣體(ti)來(lai)不及(ji)排出(chu)(chu)鑄型或(huo)上浮到(dao)冒口或(huo)出(chu)(chu)氣口中去。
（7）在(zai)氣(qi)候(hou)潮(chao)濕季(ji)節熔煉易(yi)吸氣(qi)的合(he)(he)金(jin)時，合(he)(he)金(jin)液大(da)量吸氣(qi)，造成(cheng)鑄(zhu)件(jian)成(cheng)批(pi)報廢。
（8）樹(shu)脂(zhi)砂的(de)樹(shu)脂(zhi)和固化劑(ji)加入量(liang)(liang)(liang)過(guo)多(duo)，樹(shu)脂(zhi)含(han)氟量(liang)(liang)(liang)過(guo)高，原砂和zaisheng砂的(de)角形系數過(guo)高、粒度過(guo)細，灼減量(liang)(liang)(liang)和微粉含(han)量(liang)(liang)(liang)過(guo)高，使型砂的(de)發氣量(liang)(liang)(liang)過(guo)高，透氣性過(guo)低
防止方法
（1）非鐵合金熔(rong)煉時，爐料、溶(rong)劑、工具和澆包要充分(fen)預(yu)熱(re)和烘干，去銹去油(you)污，多(duo)次重熔(rong)爐料的(de)加入量要適當限制。
（2）防止金屬液在熔煉過程中(zhong)過度氧(yang)化(hua)(hua)和吸(xi)氣(qi)(qi)，加(jia)以脫氧(yang)、除氣(qi)(qi)和除渣，在澆(jiao)包內的(de)(de)(de)(de)金屬熔池表面加(jia)覆蓋(gai)溶劑(ji)，防止金屬二次氧(yang)化(hua)(hua)、吸(xi)氣(qi)(qi)和有害(hai)雜(za)質(zhi)返回(hui)熔池。用鋁(lv)對(dui)鑄(zhu)(zhu)鋼(gang)、鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)脫氧(yang)時，應(ying)嚴(yan)格控制殘留含(han)鋁(lv)量，吸(xi)氣(qi)(qi)傾向嚴(yan)重的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)液，應(ying)盡量避免用鋁(lv)脫氧(yang)，可采(cai)用AVD、VOD、多孔塞吹惰性氣(qi)(qi)體、噴粉法等對(dui)鋼(gang)液進行(xing)爐外練(lian)，脫除鋼(gang)液中(zhong)的(de)(de)(de)(de)氣(qi)(qi)體與有害(hai)雜(za)質(zhi)；對(dui)球(qiu)墨鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)，應(ying)加(jia)強脫硫，降低原湯的(de)(de)(de)(de)含(han)流量，在保證(zheng)球(qiu)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)前提下，盡量減少球(qiu)化(hua)(hua)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)加(jia)入(ru)量，降低鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)的(de)(de)(de)(de)殘留鎂量，并加(jia)強孕(yun)育處理。
（3）澆(jiao)(jiao)注(zhu)時(shi)金屬(shu)液不(bu)得斷流，充(chong)型速度(du)不(bu)宜太(tai)高，鑄件澆(jiao)(jiao)注(zhu)位置和澆(jiao)(jiao)注(zhu)系(xi)統的(de)設置應保(bao)證金屬(shu)液平穩(wen)地充(chong)滿型腔，并利于開腔內氣(qi)體能順利排出。
（4）鑄(zhu)造時(shi)，應(ying)保證鑄(zhu)型(xing)和型(xing)芯(xin)排氣changtong，砂芯(xin)內要(yao)開排氣通道，合型(xing)時(shi)要(yao)填補芯(xin)頭間隙，以免鉆入金屬液堵(du)塞排氣通道。
（5）增加(jia)直澆道高度，以提高充型金屬(shu)液靜壓力(li)。
（6）降低樹(shu)脂(zhi)砂(sha)的(de)樹(shu)脂(zhi)和(he)固化劑(ji)加入量(liang)(liang)(liang)，采用低氮(dan)(dan)或(huo)無氮(dan)(dan)樹(shu)脂(zhi)及(ji)形(xing)料圓整、粒度適中、灼減量(liang)(liang)(liang)和(he)微粉含量(liang)(liang)(liang)低的(de)原砂(sha)和(he)zaisheng砂(sha)，以(yi)降低樹(shu)脂(zhi)的(de)發(fa)氣(qi)量(liang)(liang)(liang)，提高樹(shu)脂(zhi)砂(sha)的(de)透氣(qi)性(xing)
縮(suo)孔類缺陷及fangzhi方法
而鑄(zhu)件(jian)產生縮孔、縮松，原(yuan)(yuan)因(yin)(yin)(yin)很多，有鑄(zhu)件(jian)與模樣設計(ji)原(yuan)(yuan)因(yin)(yin)(yin)，有砂箱設計(ji)不合(he)適的(de)原(yuan)(yuan)因(yin)(yin)(yin)，有澆冒(mao)口設計(ji)的(de)原(yuan)(yuan)因(yin)(yin)(yin)，有型砂型避移位方面的(de)原(yuan)(yuan)因(yin)(yin)(yin)，另外(wai)還(huan)有制方面的(de)原(yuan)(yuan)因(yin)(yin)(yin)，有金屬化(hua)學成分調(diao)配不當的(de)原(yuan)(yuan)因(yin)(yin)(yin)，有熔煉環節操作不當原(yuan)(yuan)因(yin)(yin)(yin)，也有澆注方面的(de)原(yuan)(yuan)因(yin)(yin)(yin)。
由于(yu)造成鑄(zhu)鐵平臺鑄(zhu)件縮孔(kong)(kong)的原因(yin)眾多(duo)(duo)，所(suo)以在(zai)查找根源(yuan)時，常(chang)常(chang)比較費時間(jian)。如何(he)快(kuai)速判定鑄(zhu)件縮孔(kong)(kong)產生(sheng)的內因(yin)，這 需要(yao)我們多(duo)(duo)對照(zhao)鑄(zhu)件縮孔(kong)(kong)缺(que)陷案(an)例，熟記理論 征，加強學習，從而提高對這類缺(que)陷認識(shi)和解決(jue)能(neng)力。
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