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(zhu)要(yao)有冷卻(que)速(su)度，鐵(tie)液的過熱處理、孕育處理、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(yu)鐵液孕育處(chu)理的影響
孕育(yu)處理(li)(li) 是(shi)(shi)在鐵(tie)(tie)液(ye)進入鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵(tie)(tie)平(ping)(ping)臺鑄(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)(jian)(jian)型腔前，把孕育(yu)劑附(fu)加到鐵(tie)(tie)液(ye)中以改變(bian)鐵(tie)(tie)液(ye)的冶金狀態，從(cong)而可(ke)gaishan鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵(tie)(tie)的顯(xian)微組(zu)織和(he)性(xing)能(neng)。對(dui)灰鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵(tie)(tie)而言，進行孕育(yu)處理(li)(li)是(shi)(shi)為(wei)了(le)獲得A型石(shi)墨、珠光體基體、細小共(gong)晶(jing)團的組(zu)織，以及減少鑄(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)(jian)(jian)薄壁或邊角(jiao)處的白口傾向和(he)對(dui)鑄(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)(jian)(jian)壁厚(hou)(hou)的mingan性(xing)；對(dui)可(ke)鍛鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵(tie)(tie)而言，是(shi)(shi)為(wei)了(le)縮(suo)短退火周期(qi)，zengda鑄(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)(jian)(jian)的允許壁厚(hou)(hou)和(he)gaishan組(zu)織的結構；對(dui)球(qiu)墨鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵(tie)(tie)而言，是(shi)(shi)為(wei)了(le)減少鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵(tie)(tie)平(ping)(ping)臺鑄(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)(jian)(jian)白口傾向，提(ti)高球(qiu)化率和(he)gaishan石(shi)墨的圓整性(xing)。
（3）關(guan)于鐵液過熱(re)處理的影響。
提高(gao)鐵液過熱(re)溫度可以(yi)：
①增加化(hua)合碳含(han)量和相應(ying)減(jian)少(shao)石墨碳含(han)量
②細(xi)化石(shi)墨，并使枝晶石(shi)墨的(de)形成
③xiaochu鑄鐵的“遺傳(chuan)性”
④提(ti)高(gao)鑄(zhu)鐵(tie)平臺鑄(zhu)件斷面上組織的(de)均勻性(xing)
⑤有(you)(you)利于鑄(zhu)件的(de)補縮。同樣，鐵(tie)液保溫(wen)也有(you)(you)鐵(tie)液過熱(re)的(de)類似(si)作(zuo)用。
二、灰鑄鐵不可(ke)用熱處理的(de)方法來達到牌號要求
一(yi)般說(shuo)來(lai)，熱(re)處(chu)理能(neng)在(zai)很大程度上gaishan鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)合金的(de)(de)(de)組織(zhi)和(he)性(xing)能(neng)，但(dan)在(zai)灰鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵(tie)條件下，熱(re)處(chu)理所(suo)能(neng)發揮的(de)(de)(de)作用相對較小。在(zai)灰鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵(tie)中，石墨對鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵(tie)性(xing)能(neng)的(de)(de)(de)影(ying)響很大，而任何的(de)(de)(de)熱(re)處(chu)理方法(fa)都不能(neng)改變石墨的(de)(de)(de)形態和(he)分布(bu)，故不可通過熱(re)處(chu)理來(lai)youxiao地(di)提高灰鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵(tie)的(de)(de)(de)性(xing)能(neng)使之達到牌(pai)號要求。
但(dan)是(shi)，提高灰鑄(zhu)鐵力(li)學性能的(de)方法很(hen)多，如合理選配(pei)化學成分(fen)、改變(bian)爐料組成、過熱處理鐵液、孕(yun)育(yu)處理、微量或(huo)低合金(jin)化等，都可取得很(hen)好效果(guo)。
三、生產(chan)高牌號鑄(zhu)鐵平臺(tai)（孕育鑄(zhu)鐵）的(de)注意(yi)事項
生產高牌號鑄鐵平臺(一(yi)般(ban)指HT200以上)時，為了獲(huo)得高的(de)(de)力(li)學(xue)性(xing)能(neng)，盡可能(neng)地減少石(shi)墨的(de)(de)數量(liang)、減小石(shi)墨的(de)(de)長度(du)(du)。傳統的(de)(de)方(fang)法 是降低鐵液的(de)(de)碳、硅含量(liang)、提高鐵液的(de)(de)冷(leng)凝速度(du)(du)，但幅度(du)(du)稍大時 會(hui)出現D型過(guo)冷(leng)石(shi)墨及白(bai)口，反而(er)降低灰(hui)鑄鐵的(de)(de)力(li)學(xue)性(xing)能(neng)。
在(zai)爐(lu)前或(huo)在(zai)澆注前往(wang)鐵(tie)液(ye)中添加適(shi)量的(de)(de)(de)(de)、以硅鐵(tie)為(wei)主的(de)(de)(de)(de)鐵(tie)合金碎粒(li)被稱(cheng)作孕(yun)育(yu)(yu)處理(li)(li)。孕(yun)育(yu)(yu)處理(li)(li)在(zai)鐵(tie)液(ye)中提(ti)供大(da)量的(de)(de)(de)(de)、石(shi)墨借(jie)以生(sheng)核(he)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)核(he)質點。youxiao的(de)(de)(de)(de)孕(yun)育(yu)(yu)將cujin石(shi)墨的(de)(de)(de)(de)析出，從而xiaochu白(bai)口、細化片狀石(shi)墨并(bing)使(shi)過冷(leng)石(shi)墨轉(zhuan)變為(wei)無方(fang)向性均布石(shi)墨(A型石(shi)墨)，不(bu)但可大(da)幅度地提(ti)高綜合力學(xue)性能(neng)，同時(shi)還提(ti)高鑄(zhu)態組織的(de)(de)(de)(de)均一性，減小(xiao)鑄(zhu)件由于壁厚不(bu)均、邊角(jiao)與心部的(de)(de)(de)(de)冷(leng)速(su)不(bu)同而造(zao)成的(de)(de)(de)(de)力學(xue)性能(neng)差別，因此對鐵(tie)液(ye)進行(xing)孕(yun)育(yu)(yu)處理(li)(li)是一項生(sheng)產高牌號灰鑄(zhu)鐵(tie)(孕(yun)育(yu)(yu)鑄(zhu)鐵(tie))不(bu)可少(shao)的(de)(de)(de)(de)技術(shu)。
錳(meng)在高(gao)牌號灰(hui)(hui)(hui)鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)(tie)(孕育(yu)鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)(tie))中(zhong)的(de)(de)作用，除中(zhong)和硫(liu)(liu)的(de)(de)影響外，尚有(you)一個 殊的(de)(de)要(yao)求(qiu)，即借(jie)助于它使灰(hui)(hui)(hui)鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)(tie)能(neng)(neng)得(de)到珠光體組織(zhi)，故(gu)高(gao)牌號灰(hui)(hui)(hui)鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)(tie)(孕育(yu)鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)(tie))的(de)(de)錳(meng)含(han)量一般(ban)較高(gao)。硫(liu)(liu)能(neng)(neng)削(xue)弱孕育(yu)劑的(de)(de)石墨化作用，因此常將(jiang)硫(liu)(liu)限制(zhi)在0.12以下。近幾(ji)年來，也有(you)人認為(wei)為(wei)了得(de)到好的(de)(de)孕育(yu)效果，原(yuan)鐵(tie)(tie)液的(de)(de)硫(liu)(liu)量不能(neng)(neng)太(tai)低。因此，在以后鐵(tie)(tie)液中(zhong)的(de)(de)硫(liu)(liu)含(han)量逐漸降低的(de)(de)情況下，對(dui)于孕育(yu)鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)(tie)中(zhong)的(de)(de)硫(liu)(liu)量究竟應(ying)如何確(que)定，看來是一個值得(de)注意的(de)(de)問題。
磷含(han)量一般從力學性(xing)能的要求出發，常限制在(zai)0.15以下，但有些機床灰鑄(zhu)鐵件(常由孕育(yu)鑄(zhu)鐵制造)需要耐磨，磷含(han)量則可提高至0.3~0.5左(zuo)右(you)或 高。
四、用(yong)孕(yun)育劑進行鑄(zhu)鐵平臺孕(yun)育處理時禁止的四則
灰鑄鐵用的孕育(yu)劑(ji)可以按功能、主要元素、形(xing)狀等進行(xing)分類，在使用孕育(yu)劑(ji)進行(xing)灰鑄鐵孕育(yu)處理(li)時應禁忌四則：
一則，孕育劑(ji)在使用前(qian)烘干。
二(er)則，禁止使(shi)用純(chun)硅(gui)或純(chun)硅(gui)鐵作孕育劑
三(san)則，孕育劑不(bu)可草率加入，要講究(jiu)方法。
四則，孕育劑(ji)的粒度(du)
五(wu)、灰鑄鐵件可(ke)能出現的缺陷
在鑄鐵平臺生(sheng)產(chan)中，常見(jian)的(de)鑄件缺陷有：氣(qi)孔、成分(fen)與(yu)性(xing)能(neng)不合格、熱裂(lie)與(yu)冷裂(lie)、縮孔與(yu)縮松(song)、渣眼(yan)與(yu)鐵豆、冷隔與(yu)澆不足、砂(sha)(sha)(sha)眼(yan)與(yu)夾砂(sha)(sha)(sha)、多(duo)肉與(yu)錯輻(fu)、變形等。通常，產(chan)生(sheng)這些(xie)缺陷的(de)原因不單(dan)是造型(xing)制芯(xin)問題，有時(shi)還有熔煉(lian)澆注、配砂(sha)(sha)(sha)質量、落砂(sha)(sha)(sha)清(qing)理等許多(duo)生(sheng)產(chan)工(gong)序的(de)問題，因此具體分(fen)析(xi)，以便采取相應的(de)合理措施加以解(jie)決。
鑄鐵平臺鑄造生產中，怎(zen)樣辨別氣(qi)孔和縮孔的區別
鑄鐵平臺(tai)在鑄造生(sheng)產中，鑄件氣(qi)孔(kong)(kong)和(he)鑄件縮(suo)孔(kong)(kong)有(you)(you)時(shi)是(shi)伴生(sheng)的(de)，有(you)(you)時(shi)是(shi) 立群在。當出(chu)現氣(qi)孔(kong)(kong)和(he)縮(suo)孔(kong)(kong)時(shi)，我們快(kuai)速(su)的(de)判斷(duan)出(chu)缺陷是(shi)氣(qi)孔(kong)(kong)，還是(shi)縮(suo)孔(kong)(kong)對(dui)于解決問題 要(yao)(yao)。要(yao)(yao)想快(kuai)速(su)判斷(duan)這兩(liang)種缺陷， 首先(xian)入時(shi)對(dui)它們的(de) 征 了解。今天，我們 從認識(shi)它們的(de) 征來(lai)教(jiao)大家快(kuai)速(su)判斷(duan)鑄鐵平臺(tai)氣(qi)孔(kong)(kong)和(he)縮(suo)孔(kong)(kong)缺陷。
氣孔類缺(que)陷牲(sheng)與fangzhi方法
在鑄(zhu)(zhu)鐵平臺鑄(zhu)(zhu)造生(sheng)產(chan)中，孔(kong)洞(dong)類(lei)缺陷(xian)是(shi)常見缺陷(xian)，也是(shi)給鑄(zhu)(zhu)造廠造成損失比較(jiao)大的缺陷(xian)之一。孔(kong)洞(dong)類(lei)缺陷(xian)分(fen)為(wei)氣孔(kong)和縮孔(kong)。氣孔(kong)多(duo)為(wei)由(you)于金屬液中侵(qin)入(ru)、裹入(ru)、卷入(ru)氣體(ti)所至(zhi)。
鑄鐵平臺鑄件氣(qi)孔(kong)出(chu)現(xian)(xian)在鑄件上的位(wei)置(zhi)不同(tong)，其產(chan)生(sheng)(sheng)的原因也不同(tong)。這 要求我(wo)們的鑄造技術(shu)員(yuan)在判(pan)斷氣(qi)孔(kong)缺陷病因時(shi)，要掌握各類氣(qi)孔(kong)發生(sheng)(sheng)的原理，具(ju)有(you)什么(me)樣的 生(sheng)(sheng)。只有(you)如此才能對癥下藥，將(jiang)出(chu)現(xian)(xian)的氣(qi)孔(kong)缺陷解決掉(diao)。
下面，我(wo)們再看(kan)看(kan)不(bu)同原因生成的氣孔 征：
（1）卷(juan)入氣(qi)孔(kong)：金屬液在充型(xing)過程中(zhong)因卷(juan)入氣(qi)體(ti)而(er)在鑄件(jian)內形成氣(qi)孔(kong)，多呈孤立存在的圓形或橢(tuo)圓形大氣(qi)孔(kong)，位置不固定(ding)，一般(ban)偏鑄件(jian)中(zhong)上部。
（2）侵入氣孔：由型、芯(xin)、涂(tu)料、芯(xin)撐(cheng)、冷鐵(tie)產生的氣孔侵入鑄件表層(ceng)而(er)形(xing)成氣孔，多(duo)呈(cheng)梨形(xing)或(huo)橢圓形(xing)，尺寸較大，孔壁(bi)光滑，表面多(duo)呈(cheng)氧化色。
（3）反應(ying)氣(qi)孔(kong)：由金屬(shu)液(ye)內部某(mou)些成(cheng)分(fen)(fen)之間(jian)或(huo)金屬(shu)液(ye)與(yu)型、芯(xin)(xin)在界面上發生化學(xue)反應(ying)而形成(cheng)群分(fen)(fen)布的氣(qi)孔(kong)。位于鑄(zhu)件(jian)表層的針頭形或(huo)腰圓形反應(ying)氣(qi)孔(kong)稱為(wei)表面針空與(yu)皮下氣(qi)孔(kong)，由金屬(shu)液(ye)與(yu)型、芯(xin)(xin)涂料發生界面反應(ying)所至；分(fen)(fen)散(san)或(huo)成(cheng)群分(fen)(fen)布在鑄(zhu)鐵(tie)平(ping)臺鑄(zhu)件(jian)整(zheng)個斷面上或(huo)某(mou)個局部區域(yu)的針頭反應(ying)氣(qi)孔(kong)。
形成原因
（1）由(you)于爐料潮濕(shi)、銹蝕(shi)、油污、氣(qi)(qi)候(hou)的(de)潮濕(shi)，熔練工具和澆包未(wei)烘干，金屬液(ye)成分不當，合金液(ye)為(wei)煉與煉不足(zu)，使金屬液(ye)中含(han)有大量氣(qi)(qi)體(ti)或(huo)氣(qi)(qi)體(ti)物質，導致在鑄件中析出氣(qi)(qi)孔或(huo)反(fan)應氣(qi)(qi)孔。
（2）型、芯未充分烘(hong)干，透氣(qi)性(xing)差，通氣(qi)不良，含(han)水分和發氣(qi)物質過多(duo)，涂料未烘(hong)干或含(han)發氣(qi)成分過多(duo)，冷鐵、芯撐(cheng)有銹斑(ban)、油污或未烘(hong)干，金屬(shu)型排氣(qi)不良，在鑄件中形成侵入氣(qi)孔(kong)。
（3）澆注(zhu)系統不(bu)合理，澆注(zhu)和充(chong)型(xing)速度過快，金屬(shu)(shu)型(xing)排氣(qi)不(bu)良(liang)，使金屬(shu)(shu)液(ye)在澆注(zhu)和充(chong)型(xing)過程中產生(sheng)紊(wen)流、渦流或斷流而(er)卷入氣(qi)體(ti)，在鑄件中形(xing)成卷入性氣(qi)孔。
（4）合金(jin)液(ye)易可吸氣(qi)，鑄鐵(tie)平臺(tai)在(zai)熔煉和(he)澆(jiao)注過程中未采取youxiao的煉、保護和(he)凈化措施，使(shi)金(jin)屬液(ye)中含有大量(liang)氣(qi)體、夾渣(zha)和(he)夾氣(qi)成(cheng)分，在(zai)充型和(he)凝(ning)固過程中形成(cheng)析(xi)出(chu)氣(qi)孔(kong)和(he)反應(ying)氣(qi)孔(kong)。
（5）型砂、型芯和涂料(liao)配制不(bu)當，與金屬液發生界面反(fan)應，形(xing)成表面針孔和皮下氣孔。
（6）澆注(zhu)溫度(du)過(guo)(guo)(guo)低(di)，金屬型(xing)溫度(du)過(guo)(guo)(guo)低(di)，金屬液除渣(zha)不(bu)良(liang)，粘度(du)過(guo)(guo)(guo)高，使在澆注(zhu)和充型(xing)過(guo)(guo)(guo)程中卷入(ru)的氣(qi)體(ti)及(ji)由(you)金屬液中析(xi)出(chu)(chu)的氣(qi)體(ti)來不(bu)及(ji)排出(chu)(chu)鑄型(xing)或(huo)(huo)上(shang)浮到冒(mao)口或(huo)(huo)出(chu)(chu)氣(qi)口中去。
（7）在氣候潮濕季(ji)節熔(rong)煉易(yi)吸(xi)氣的合金(jin)時，合金(jin)液(ye)大(da)量吸(xi)氣，造成鑄件(jian)成批報廢。
（8）樹脂砂(sha)的樹脂和固化劑加入量(liang)過多(duo)，樹脂含(han)氟量(liang)過高(gao)(gao)，原(yuan)砂(sha)和zaisheng砂(sha)的角(jiao)形系(xi)數過高(gao)(gao)、粒度(du)過細，灼減量(liang)和微粉含(han)量(liang)過高(gao)(gao)，使型砂(sha)的發氣量(liang)過高(gao)(gao)，透氣性(xing)過低(di)
防止方法
（1）非(fei)鐵合金(jin)熔煉時，爐料(liao)、溶劑、工具和澆包要(yao)充分預熱和烘干，去銹(xiu)去油污(wu)，多次重熔爐料(liao)的加(jia)入量(liang)要(yao)適當限制(zhi)。
（2）防止金(jin)(jin)屬液(ye)在熔煉過(guo)程中(zhong)過(guo)度氧(yang)(yang)化(hua)和(he)吸(xi)氣，加(jia)以脫氧(yang)(yang)、除氣和(he)除渣，在澆包內的金(jin)(jin)屬熔池(chi)表(biao)面(mian)加(jia)覆蓋溶劑，防止金(jin)(jin)屬二(er)次(ci)氧(yang)(yang)化(hua)、吸(xi)氣和(he)有害雜質返(fan)回熔池(chi)。用(yong)鋁(lv)對鑄鋼、鑄鐵脫氧(yang)(yang)時，應嚴格控制殘留(liu)含(han)鋁(lv)量(liang)(liang)，吸(xi)氣傾向嚴重的鋼液(ye)，應盡(jin)量(liang)(liang)避免用(yong)鋁(lv)脫氧(yang)(yang)，可(ke)采(cai)用(yong)AVD、VOD、多孔塞吹惰性氣體(ti)、噴粉(fen)法等對鋼液(ye)進行爐外練，脫除鋼液(ye)中(zhong)的氣體(ti)與有害雜質；對球(qiu)墨鑄鐵，應加(jia)強脫硫，降低原湯(tang)的含(han)流量(liang)(liang)，在保證球(qiu)化(hua)的前提下，盡(jin)量(liang)(liang)減少(shao)球(qiu)化(hua)劑的加(jia)入量(liang)(liang)，降低鑄鐵的殘留(liu)鎂量(liang)(liang)，并加(jia)強孕育(yu)處理(li)。
（3）澆注時(shi)金屬液不得斷流(liu)，充型速度不宜太高，鑄件澆注位(wei)置和澆注系統的設置應保證金屬液平穩地充滿型腔，并利(li)于開腔內(nei)氣體(ti)能順利(li)排出。
（4）鑄造(zao)時(shi)，應保證鑄型(xing)和型(xing)芯排氣(qi)changtong，砂芯內(nei)要開(kai)排氣(qi)通道(dao)，合型(xing)時(shi)要填(tian)補芯頭間(jian)隙(xi)，以免(mian)鉆入(ru)金屬液堵塞排氣(qi)通道(dao)。
（5）增(zeng)加(jia)直澆(jiao)道(dao)高度，以(yi)提高充(chong)型金屬(shu)液靜壓力(li)。
（6）降低(di)(di)(di)樹(shu)脂砂(sha)的(de)樹(shu)脂和(he)固化劑加入量(liang)，采用低(di)(di)(di)氮或無氮樹(shu)脂及形(xing)料圓整(zheng)、粒度(du)適(shi)中、灼減(jian)量(liang)和(he)微粉(fen)含(han)量(liang)低(di)(di)(di)的(de)原(yuan)砂(sha)和(he)zaisheng砂(sha)，以降低(di)(di)(di)樹(shu)脂的(de)發氣量(liang)，提高樹(shu)脂砂(sha)的(de)透氣性
縮孔類缺(que)陷及(ji)fangzhi方(fang)法(fa)
而鑄(zhu)件(jian)產生縮孔、縮松，原(yuan)因(yin)(yin)很多，有鑄(zhu)件(jian)與(yu)模(mo)樣設(she)計(ji)(ji)(ji)原(yuan)因(yin)(yin)，有砂箱設(she)計(ji)(ji)(ji)不合適的(de)原(yuan)因(yin)(yin)，有澆(jiao)冒口設(she)計(ji)(ji)(ji)的(de)原(yuan)因(yin)(yin)，有型砂型避移(yi)位方(fang)(fang)面(mian)的(de)原(yuan)因(yin)(yin)，另(ling)外還有制方(fang)(fang)面(mian)的(de)原(yuan)因(yin)(yin)，有金屬化學成分(fen)調(diao)配不當的(de)原(yuan)因(yin)(yin)，有熔煉環(huan)節操作(zuo)不當原(yuan)因(yin)(yin)，也有澆(jiao)注(zhu)方(fang)(fang)面(mian)的(de)原(yuan)因(yin)(yin)。
由于(yu)造成鑄鐵(tie)平臺鑄件(jian)縮(suo)孔(kong)的原因眾(zhong)多，所(suo)以在查找根源(yuan)時，常常比較(jiao)費時間(jian)。如何快速(su)判定鑄件(jian)縮(suo)孔(kong)產生的內因，這(zhe)(zhe) 需要我們多對(dui)照鑄件(jian)縮(suo)孔(kong)缺(que)陷案例，熟記理論 征，加強學習，從而提(ti)高(gao)對(dui)這(zhe)(zhe)類缺(que)陷認識和(he)解決能力。
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