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(ye)金因素：主要有冷卻速度，鐵液(ye)的過熱處理、孕育(yu)處理、爐料 性等
（1）關于冷卻速度的影響
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）關于鐵液孕育(yu)處理的影響
孕育處(chu)理 是在(zai)鐵(tie)液進(jin)入鑄鐵(tie)平臺(tai)鑄件(jian)(jian)型(xing)腔(qiang)前，把孕育劑附(fu)加到鐵(tie)液中以改變鐵(tie)液的(de)(de)(de)冶金狀態(tai)，從而(er)可gaishan鑄鐵(tie)的(de)(de)(de)顯微組織(zhi)和(he)(he)性(xing)(xing)能。對(dui)灰鑄鐵(tie)而(er)言(yan)(yan)，進(jin)行孕育處(chu)理是為(wei)(wei)了獲得A型(xing)石墨、珠(zhu)光體基體、細(xi)小共晶(jing)團的(de)(de)(de)組織(zhi)，以及減少(shao)鑄件(jian)(jian)薄壁(bi)(bi)或邊(bian)角處(chu)的(de)(de)(de)白(bai)口傾(qing)(qing)向和(he)(he)對(dui)鑄件(jian)(jian)壁(bi)(bi)厚的(de)(de)(de)mingan性(xing)(xing)；對(dui)可鍛(duan)鑄鐵(tie)而(er)言(yan)(yan)，是為(wei)(wei)了縮短退火周(zhou)期，zengda鑄件(jian)(jian)的(de)(de)(de)允許壁(bi)(bi)厚和(he)(he)gaishan組織(zhi)的(de)(de)(de)結構；對(dui)球墨鑄鐵(tie)而(er)言(yan)(yan)，是為(wei)(wei)了減少(shao)鑄鐵(tie)平臺(tai)鑄件(jian)(jian)白(bai)口傾(qing)(qing)向，提高球化率(lv)和(he)(he)gaishan石墨的(de)(de)(de)圓整性(xing)(xing)。
（3）關于鐵液(ye)過熱處理的影(ying)響。
提(ti)高鐵液過熱溫度可(ke)以：
①增加(jia)化(hua)合碳含(han)量和相應減少石墨碳含(han)量
②細化石墨，并使枝晶石墨的形成
③xiaochu鑄(zhu)鐵的“遺傳性”
④提高(gao)鑄鐵平臺鑄件斷面(mian)上組織的均勻性
⑤有(you)利(li)于(yu)鑄件的補縮。同(tong)樣(yang)，鐵(tie)液保溫也有(you)鐵(tie)液過熱的類似作用。
二、灰鑄鐵(tie)不可用熱處理(li)的方(fang)法來達到牌號(hao)要求
一般(ban)說來，熱(re)處(chu)理能(neng)(neng)(neng)在(zai)很(hen)大程(cheng)度上gaishan鑄(zhu)(zhu)造合(he)金的組織和性能(neng)(neng)(neng)，但(dan)在(zai)灰(hui)(hui)鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)條件下(xia)，熱(re)處(chu)理所能(neng)(neng)(neng)發揮的作用相對(dui)較小。在(zai)灰(hui)(hui)鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)中，石墨對(dui)鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)性能(neng)(neng)(neng)的影(ying)響很(hen)大，而任何(he)的熱(re)處(chu)理方法都不(bu)能(neng)(neng)(neng)改變石墨的形態(tai)和分(fen)布，故不(bu)可通過熱(re)處(chu)理來youxiao地提(ti)高灰(hui)(hui)鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)的性能(neng)(neng)(neng)使(shi)之達(da)到牌號要求。
但是，提(ti)高灰鑄鐵力學性能的(de)方(fang)法很(hen)多(duo)，如合(he)理(li)(li)選配化學成分、改變爐料組成、過熱處理(li)(li)鐵液、孕育處理(li)(li)、微量或低(di)合(he)金化等，都(dou)可取得很(hen)好效果。
三、生產(chan)高牌號鑄鐵平(ping)臺(tai)（孕育鑄鐵）的注意事項(xiang)
生(sheng)產高(gao)牌號鑄鐵平臺(一(yi)般指(zhi)HT200以(yi)上(shang))時，為(wei)了獲得高(gao)的(de)(de)(de)力(li)學性(xing)能，盡(jin)可能地減(jian)少石(shi)(shi)墨的(de)(de)(de)數量(liang)、減(jian)小(xiao)石(shi)(shi)墨的(de)(de)(de)長度。傳統(tong)的(de)(de)(de)方(fang)法 是降低鐵液(ye)的(de)(de)(de)碳(tan)、硅(gui)含量(liang)、提高(gao)鐵液(ye)的(de)(de)(de)冷(leng)凝速度，但幅度稍大時 會出現D型(xing)過冷(leng)石(shi)(shi)墨及白(bai)口，反而降低灰鑄鐵的(de)(de)(de)力(li)學性(xing)能。
在爐前(qian)(qian)或(huo)在澆注前(qian)(qian)往鐵液(ye)中添加適量的(de)(de)(de)(de)(de)、以硅(gui)鐵為(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)鐵合(he)金(jin)碎粒被稱(cheng)作孕育處(chu)理。孕育處(chu)理在鐵液(ye)中提(ti)(ti)供大(da)量的(de)(de)(de)(de)(de)、石墨借以生(sheng)核(he)的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)核(he)質點(dian)。youxiao的(de)(de)(de)(de)(de)孕育將(jiang)cujin石墨的(de)(de)(de)(de)(de)析出，從而xiaochu白口、細化片狀石墨并使過冷石墨轉變為(wei)無(wu)方向性均布石墨(A型石墨)，不但(dan)可(ke)大(da)幅度地提(ti)(ti)高綜合(he)力學(xue)性能，同時還提(ti)(ti)高鑄態組織的(de)(de)(de)(de)(de)均一(yi)性，減小鑄件由于(yu)壁(bi)厚不均、邊角(jiao)與心部的(de)(de)(de)(de)(de)冷速不同而造成的(de)(de)(de)(de)(de)力學(xue)性能差別，因(yin)此對鐵液(ye)進行孕育處(chu)理是一(yi)項生(sheng)產高牌(pai)號灰鑄鐵(孕育鑄鐵)不可(ke)少的(de)(de)(de)(de)(de)技術。
錳在(zai)(zai)高(gao)牌號灰鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵(tie)(孕(yun)育(yu)鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵(tie))中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)作用(yong)，除中(zhong)(zhong)(zhong)和硫的(de)(de)影響外，尚(shang)有一個(ge) 殊的(de)(de)要(yao)求(qiu)，即借助(zhu)于它使灰鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵(tie)能(neng)(neng)得到珠光(guang)體組織，故高(gao)牌號灰鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵(tie)(孕(yun)育(yu)鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵(tie))的(de)(de)錳含量一般(ban)較高(gao)。硫能(neng)(neng)削弱(ruo)孕(yun)育(yu)劑的(de)(de)石墨化作用(yong)，因此常將(jiang)硫限制在(zai)(zai)0.12以下。近(jin)幾年來(lai)，也(ye)有人認為(wei)為(wei)了得到好的(de)(de)孕(yun)育(yu)效果，原鐵(tie)液(ye)的(de)(de)硫量不能(neng)(neng)太低(di)。因此，在(zai)(zai)以后鐵(tie)液(ye)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)硫含量逐漸降(jiang)低(di)的(de)(de)情況下，對于孕(yun)育(yu)鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵(tie)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)硫量究竟(jing)應如何確定，看來(lai)是(shi)一個(ge)值得注(zhu)意的(de)(de)問題(ti)。
磷(lin)含量(liang)一(yi)般從力(li)學性能的(de)要求出發，常(chang)限(xian)制(zhi)在(zai)0.15以下，但有些機床灰鑄鐵(tie)件(常(chang)由孕育鑄鐵(tie)制(zhi)造(zao))需要耐磨，磷(lin)含量(liang)則可提(ti)高至0.3~0.5左右或(huo) 高。
四(si)、用(yong)孕育劑進行鑄鐵平臺孕育處理(li)時禁止(zhi)的四(si)則
灰(hui)鑄鐵用(yong)的孕(yun)育(yu)劑可(ke)以按功能、主要(yao)元素、形(xing)狀等進行(xing)分類(lei)，在使(shi)用(yong)孕(yun)育(yu)劑進行(xing)灰(hui)鑄鐵孕(yun)育(yu)處理(li)時應(ying)禁忌四則：
一(yi)則(ze)，孕(yun)育劑在使(shi)用(yong)前烘干。
二則，禁止使用純硅或(huo)純硅鐵(tie)作孕育劑
三(san)則，孕育劑不可草率加(jia)入(ru)，要(yao)講(jiang)究方法。
四則，孕育劑的(de)粒度
五(wu)、灰鑄鐵(tie)件可(ke)能(neng)出現的缺陷
在鑄鐵(tie)平臺(tai)生(sheng)產中，常見的鑄件缺陷有：氣孔、成分與(yu)性能(neng)不合(he)格(ge)、熱裂與(yu)冷裂、縮(suo)孔與(yu)縮(suo)松(song)、渣眼與(yu)鐵(tie)豆、冷隔(ge)與(yu)澆不足、砂眼與(yu)夾(jia)砂、多肉與(yu)錯輻、變形等(deng)。通常，產生(sheng)這些(xie)缺陷的原因(yin)不單是造型制芯問(wen)題，有時還有熔煉澆注、配砂質量(liang)、落砂清理等(deng)許(xu)多生(sheng)產工序(xu)的問(wen)題，因(yin)此具(ju)體(ti)分析，以便采取(qu)相應的合(he)理措施加以解決。
鑄鐵平臺鑄造生產中，怎樣(yang)辨別(bie)氣孔和縮孔的區別(bie)
鑄(zhu)鐵平臺在鑄(zhu)造生(sheng)產中，鑄(zhu)件氣孔(kong)和(he)鑄(zhu)件縮(suo)(suo)孔(kong)有(you)時(shi)是(shi)伴生(sheng)的(de)，有(you)時(shi)是(shi) 立群在。當出現氣孔(kong)和(he)縮(suo)(suo)孔(kong)時(shi)，我們(men)快速(su)的(de)判(pan)(pan)斷出缺陷是(shi)氣孔(kong)，還是(shi)縮(suo)(suo)孔(kong)對(dui)于解決(jue)問題 要(yao)。要(yao)想快速(su)判(pan)(pan)斷這(zhe)兩種缺陷， 首先入時(shi)對(dui)它們(men)的(de) 征 了解。今天，我們(men) 從認識它們(men)的(de) 征來教(jiao)大(da)家快速(su)判(pan)(pan)斷鑄(zhu)鐵平臺氣孔(kong)和(he)縮(suo)(suo)孔(kong)缺陷。
氣孔類缺(que)陷牲與(yu)fangzhi方法
在鑄(zhu)鐵平(ping)臺鑄(zhu)造生產(chan)中(zhong)，孔(kong)(kong)洞類缺(que)(que)(que)陷是常見缺(que)(que)(que)陷，也是給(gei)鑄(zhu)造廠(chang)造成損失比較大的(de)缺(que)(que)(que)陷之一。孔(kong)(kong)洞類缺(que)(que)(que)陷分為氣孔(kong)(kong)和縮孔(kong)(kong)。氣孔(kong)(kong)多(duo)為由于金(jin)屬液中(zhong)侵入、裹入、卷(juan)入氣體所至。
鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)平臺鑄(zhu)(zhu)件氣孔出(chu)現在(zai)鑄(zhu)(zhu)件上的位置不(bu)同(tong)(tong)，其產生(sheng)的原因(yin)也(ye)不(bu)同(tong)(tong)。這 要求我們的鑄(zhu)(zhu)造(zao)技術員在(zai)判斷氣孔缺陷(xian)病因(yin)時，要掌握(wo)各類氣孔發生(sheng)的原理，具有什么樣的 生(sheng)。只(zhi)有如(ru)此才能對癥下藥，將出(chu)現的氣孔缺陷(xian)解決掉(diao)。
下(xia)面，我們(men)再看(kan)看(kan)不(bu)同原因生成的(de)氣(qi)孔 征：
（1）卷入氣孔(kong)：金屬液在充型過(guo)程中(zhong)因卷入氣體(ti)而在鑄(zhu)件(jian)內形成氣孔(kong)，多呈孤立存在的圓形或(huo)橢圓形大氣孔(kong)，位置不固定，一般偏鑄(zhu)件(jian)中(zhong)上(shang)部。
（2）侵入氣(qi)(qi)孔(kong)：由型、芯(xin)、涂料、芯(xin)撐、冷(leng)鐵(tie)產生的(de)氣(qi)(qi)孔(kong)侵入鑄(zhu)件表層而形成氣(qi)(qi)孔(kong)，多呈(cheng)梨(li)形或橢圓形，尺寸較大，孔(kong)壁光滑，表面(mian)多呈(cheng)氧化色。
（3）反(fan)應(ying)(ying)(ying)氣孔：由金屬(shu)液內部(bu)某些成分(fen)之間或(huo)金屬(shu)液與型、芯在界面上發(fa)生化學(xue)反(fan)應(ying)(ying)(ying)而形(xing)(xing)成群分(fen)布(bu)的氣孔。位于鑄(zhu)件表層的針頭形(xing)(xing)或(huo)腰圓形(xing)(xing)反(fan)應(ying)(ying)(ying)氣孔稱為(wei)表面針空(kong)與皮(pi)下氣孔，由金屬(shu)液與型、芯涂料發(fa)生界面反(fan)應(ying)(ying)(ying)所至；分(fen)散或(huo)成群分(fen)布(bu)在鑄(zhu)鐵(tie)平臺鑄(zhu)件整個(ge)斷面上或(huo)某個(ge)局部(bu)區域的針頭反(fan)應(ying)(ying)(ying)氣孔。
形(xing)成(cheng)原(yuan)因
（1）由于爐(lu)料潮濕、銹(xiu)蝕、油污、氣(qi)(qi)(qi)候的潮濕，熔練工具和澆包未烘(hong)干，金(jin)(jin)屬(shu)液成(cheng)分不當，合金(jin)(jin)液為煉(lian)與煉(lian)不足，使金(jin)(jin)屬(shu)液中含有大量氣(qi)(qi)(qi)體或(huo)氣(qi)(qi)(qi)體物質，導(dao)致在鑄件中析(xi)出氣(qi)(qi)(qi)孔(kong)或(huo)反應氣(qi)(qi)(qi)孔(kong)。
（2）型、芯(xin)未(wei)充分(fen)(fen)烘干，透氣(qi)性差，通氣(qi)不良(liang)，含水(shui)分(fen)(fen)和發(fa)氣(qi)物質過多，涂(tu)料未(wei)烘干或(huo)含發(fa)氣(qi)成分(fen)(fen)過多，冷(leng)鐵(tie)、芯(xin)撐有銹斑、油污(wu)或(huo)未(wei)烘干，金屬(shu)型排(pai)氣(qi)不良(liang)，在(zai)鑄(zhu)件(jian)中形(xing)成侵入氣(qi)孔(kong)。
（3）澆注(zhu)系統不合理，澆注(zhu)和充(chong)型(xing)速度過(guo)(guo)快，金屬(shu)型(xing)排氣不良(liang)，使金屬(shu)液在(zai)澆注(zhu)和充(chong)型(xing)過(guo)(guo)程中產生紊流、渦流或斷流而(er)卷(juan)入(ru)氣體，在(zai)鑄件(jian)中形成卷(juan)入(ru)性氣孔。
（4）合金液(ye)易可吸氣(qi)(qi)，鑄鐵平臺在熔(rong)煉(lian)和(he)(he)澆注過程中未采取(qu)youxiao的煉(lian)、保(bao)護和(he)(he)凈化措施(shi)，使金屬液(ye)中含有大量氣(qi)(qi)體、夾(jia)渣和(he)(he)夾(jia)氣(qi)(qi)成分，在充(chong)型和(he)(he)凝固過程中形成析出氣(qi)(qi)孔和(he)(he)反應氣(qi)(qi)孔。
（5）型砂、型芯和涂料配制不當，與(yu)金(jin)屬液(ye)發生(sheng)界面反(fan)應，形(xing)成表面針孔和皮下(xia)氣(qi)孔。
（6）澆注溫度(du)過(guo)(guo)低，金屬型溫度(du)過(guo)(guo)低，金屬液(ye)除(chu)渣不(bu)良，粘度(du)過(guo)(guo)高，使在澆注和充(chong)型過(guo)(guo)程中卷入的氣體及由金屬液(ye)中析出(chu)的氣體來不(bu)及排出(chu)鑄型或上浮到冒口或出(chu)氣口中去(qu)。
（7）在氣(qi)候(hou)潮濕季(ji)節熔煉易吸氣(qi)的合(he)金(jin)時，合(he)金(jin)液大量吸氣(qi)，造成鑄件成批報廢。
（8）樹(shu)脂(zhi)砂(sha)的(de)樹(shu)脂(zhi)和固化劑加入量過多，樹(shu)脂(zhi)含(han)氟量過高(gao)，原(yuan)砂(sha)和zaisheng砂(sha)的(de)角形(xing)系數過高(gao)、粒度過細(xi)，灼(zhuo)減量和微粉含(han)量過高(gao)，使型(xing)砂(sha)的(de)發氣量過高(gao)，透氣性過低
防止方法
（1）非鐵合金熔煉時，爐料(liao)、溶劑、工具(ju)和(he)澆包要充分(fen)預熱和(he)烘(hong)干，去銹去油(you)污，多(duo)次重熔爐料(liao)的加入量要適當(dang)限制。
（2）防(fang)止(zhi)金屬(shu)液在(zai)熔煉過程中過度氧(yang)化(hua)(hua)和吸(xi)(xi)氣，加(jia)(jia)以脫(tuo)氧(yang)、除氣和除渣(zha)，在(zai)澆包內的(de)(de)金屬(shu)熔池表(biao)面加(jia)(jia)覆蓋溶劑，防(fang)止(zhi)金屬(shu)二次氧(yang)化(hua)(hua)、吸(xi)(xi)氣和有害雜質返回熔池。用(yong)鋁(lv)對鑄鋼(gang)、鑄鐵(tie)脫(tuo)氧(yang)時，應(ying)嚴格控制殘留(liu)含鋁(lv)量，吸(xi)(xi)氣傾向嚴重的(de)(de)鋼(gang)液，應(ying)盡量避免用(yong)鋁(lv)脫(tuo)氧(yang)，可采(cai)用(yong)AVD、VOD、多孔塞吹惰性氣體、噴粉法等對鋼(gang)液進行(xing)爐外練，脫(tuo)除鋼(gang)液中的(de)(de)氣體與(yu)有害雜質；對球(qiu)(qiu)墨鑄鐵(tie)，應(ying)加(jia)(jia)強脫(tuo)硫，降低原湯的(de)(de)含流量，在(zai)保(bao)證(zheng)球(qiu)(qiu)化(hua)(hua)的(de)(de)前提(ti)下(xia)，盡量減少球(qiu)(qiu)化(hua)(hua)劑的(de)(de)加(jia)(jia)入量，降低鑄鐵(tie)的(de)(de)殘留(liu)鎂(mei)量，并加(jia)(jia)強孕育(yu)處(chu)理。
（3）澆(jiao)注時(shi)金屬液不(bu)(bu)得斷流，充(chong)型(xing)速度不(bu)(bu)宜太高，鑄件澆(jiao)注位置和澆(jiao)注系統(tong)的(de)設置應保證金屬液平穩(wen)地充(chong)滿型(xing)腔，并利于開(kai)腔內氣體(ti)能順(shun)利排出。
（4）鑄造時，應保(bao)證鑄型(xing)(xing)和型(xing)(xing)芯排氣changtong，砂(sha)芯內要開排氣通(tong)道，合型(xing)(xing)時要填(tian)補芯頭間隙(xi)，以免(mian)鉆入金(jin)屬液(ye)堵塞(sai)排氣通(tong)道。
（5）增加直澆道高度，以(yi)提(ti)高充型(xing)金屬液靜壓(ya)力。
（6）降低樹脂(zhi)(zhi)砂(sha)的(de)樹脂(zhi)(zhi)和固化(hua)劑加入量，采用低氮(dan)或無(wu)氮(dan)樹脂(zhi)(zhi)及形料(liao)圓整(zheng)、粒度適中(zhong)、灼減(jian)量和微(wei)粉含量低的(de)原砂(sha)和zaisheng砂(sha)，以降低樹脂(zhi)(zhi)的(de)發氣量，提(ti)高樹脂(zhi)(zhi)砂(sha)的(de)透氣性
縮孔(kong)類(lei)缺陷及fangzhi方法
而鑄件(jian)產生縮(suo)孔、縮(suo)松，原(yuan)(yuan)因很多，有(you)鑄件(jian)與模樣(yang)設計(ji)原(yuan)(yuan)因，有(you)砂(sha)箱設計(ji)不合(he)適的(de)(de)原(yuan)(yuan)因，有(you)澆(jiao)冒口設計(ji)的(de)(de)原(yuan)(yuan)因，有(you)型(xing)砂(sha)型(xing)避移位(wei)方(fang)(fang)面(mian)的(de)(de)原(yuan)(yuan)因，另(ling)外還有(you)制方(fang)(fang)面(mian)的(de)(de)原(yuan)(yuan)因，有(you)金屬化學成分(fen)調配不當(dang)的(de)(de)原(yuan)(yuan)因，有(you)熔(rong)煉環節操(cao)作不當(dang)原(yuan)(yuan)因，也有(you)澆(jiao)注方(fang)(fang)面(mian)的(de)(de)原(yuan)(yuan)因。
由于造(zao)成鑄(zhu)鐵平(ping)臺(tai)鑄(zhu)件縮孔(kong)的(de)原因眾多，所以在(zai)查(cha)找根源時(shi)(shi)，常(chang)常(chang)比較費(fei)時(shi)(shi)間(jian)。如何快速判(pan)定鑄(zhu)件縮孔(kong)產生的(de)內因，這 需要我們多對照鑄(zhu)件縮孔(kong)缺(que)陷案例，熟記理論 征，加強學(xue)習(xi)，從而提(ti)高(gao)對這類缺(que)陷認識和解決能力。
如果您想了解鑄鐵平臺 多知識，可(ke)以隨(sui)時(shi)咨詢！
