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)、冶金因素：主要(yao)有冷(leng)卻速度，鐵液的過(guo)熱(re)處(chu)(chu)理(li)、孕育處(chu)(chu)理(li)、爐料(liao) 性等(deng)
（1）關于冷卻速(su)度的(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(guan)于(yu)鐵液(ye)孕育處理的(de)影響(xiang)
孕(yun)育處(chu)理 是(shi)在鐵液進入鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵平(ping)臺(tai)鑄(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)型腔前(qian)，把(ba)孕(yun)育劑附(fu)加到鐵液中以改變鐵液的(de)冶金(jin)狀態，從而(er)可gaishan鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵的(de)顯微組(zu)(zu)織(zhi)和性(xing)(xing)能(neng)。對灰鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵而(er)言，進行孕(yun)育處(chu)理是(shi)為(wei)(wei)了獲得(de)A型石(shi)墨、珠光體(ti)基(ji)體(ti)、細小(xiao)共(gong)晶(jing)團的(de)組(zu)(zu)織(zhi)，以及減少鑄(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)薄壁或(huo)邊角處(chu)的(de)白(bai)口(kou)傾(qing)向和對鑄(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)壁厚的(de)mingan性(xing)(xing)；對可鍛鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵而(er)言，是(shi)為(wei)(wei)了縮短退火周期，zengda鑄(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)的(de)允許壁厚和gaishan組(zu)(zu)織(zhi)的(de)結(jie)構；對球墨鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵而(er)言，是(shi)為(wei)(wei)了減少鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵平(ping)臺(tai)鑄(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)白(bai)口(kou)傾(qing)向，提高球化率和gaishan石(shi)墨的(de)圓整性(xing)(xing)。
（3）關于鐵液過(guo)熱處理的影響。
提高鐵(tie)液過熱溫度可以(yi)：
①增(zeng)加(jia)化合碳含量(liang)和相應減少石(shi)墨碳含量(liang)
②細化石墨(mo)，并使枝(zhi)晶石墨(mo)的形成
③xiaochu鑄鐵的“遺傳性(xing)”
④提高鑄(zhu)鐵平臺(tai)鑄(zhu)件斷面上組織的(de)均(jun)勻(yun)性
⑤有(you)(you)利(li)于鑄件的補縮。同樣，鐵液保(bao)溫也有(you)(you)鐵液過熱(re)的類似作用。
二、灰鑄(zhu)鐵不(bu)可(ke)用熱(re)處理的方法來達到牌號要求
一般說來，熱(re)處理能(neng)在(zai)很(hen)大(da)程(cheng)度上gaishan鑄(zhu)(zhu)造合金的(de)組織(zhi)和(he)性能(neng)，但在(zai)灰(hui)鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)(tie)條件下，熱(re)處理所能(neng)發揮(hui)的(de)作用相對(dui)較小。在(zai)灰(hui)鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)(tie)中，石墨對(dui)鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)(tie)性能(neng)的(de)影響很(hen)大(da)，而任何的(de)熱(re)處理方法都不(bu)能(neng)改變石墨的(de)形態和(he)分布，故不(bu)可通過熱(re)處理來youxiao地提高灰(hui)鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)(tie)的(de)性能(neng)使(shi)之達到牌號要求。
但是，提高灰鑄鐵力學性能的方法很(hen)多，如合(he)理(li)選配化(hua)學成(cheng)分、改變(bian)爐料組成(cheng)、過熱處理(li)鐵液、孕育處理(li)、微量或低合(he)金化(hua)等(deng)，都可(ke)取得很(hen)好效果。
三、生(sheng)產(chan)高牌(pai)號鑄(zhu)鐵(tie)平臺(tai)（孕育鑄(zhu)鐵(tie)）的注意事項(xiang)
生產(chan)高(gao)牌號鑄(zhu)鐵平臺(一(yi)般指HT200以上)時(shi)，為了獲得(de)高(gao)的(de)(de)力學性(xing)能(neng)(neng)(neng)，盡可能(neng)(neng)(neng)地減(jian)少石墨的(de)(de)數量、減(jian)小(xiao)石墨的(de)(de)長(chang)度。傳統的(de)(de)方法 是降低鐵液的(de)(de)碳、硅含量、提高(gao)鐵液的(de)(de)冷凝速度，但(dan)幅度稍大時(shi) 會出現(xian)D型過冷石墨及白口(kou)，反(fan)而降低灰鑄(zhu)鐵的(de)(de)力學性(xing)能(neng)(neng)(neng)。
在爐前或在澆注(zhu)前往鐵液(ye)中(zhong)添加適量的(de)(de)、以(yi)硅鐵為主的(de)(de)鐵合金(jin)碎粒被稱(cheng)作孕(yun)育處(chu)理(li)。孕(yun)育處(chu)理(li)在鐵液(ye)中(zhong)提供大量的(de)(de)、石(shi)(shi)(shi)(shi)墨借以(yi)生(sheng)核的(de)(de)生(sheng)核質點(dian)。youxiao的(de)(de)孕(yun)育將(jiang)cujin石(shi)(shi)(shi)(shi)墨的(de)(de)析出，從而(er)xiaochu白口、細化片狀石(shi)(shi)(shi)(shi)墨并使(shi)過冷石(shi)(shi)(shi)(shi)墨轉變為無方向(xiang)性均布石(shi)(shi)(shi)(shi)墨(A型石(shi)(shi)(shi)(shi)墨)，不(bu)(bu)但可(ke)大幅(fu)度地提高(gao)(gao)綜合力學性能，同時還(huan)提高(gao)(gao)鑄(zhu)態組織的(de)(de)均一(yi)性，減小鑄(zhu)件由于壁厚不(bu)(bu)均、邊角與心部的(de)(de)冷速不(bu)(bu)同而(er)造成的(de)(de)力學性能差別，因(yin)此對鐵液(ye)進行孕(yun)育處(chu)理(li)是一(yi)項生(sheng)產高(gao)(gao)牌(pai)號(hao)灰鑄(zhu)鐵(孕(yun)育鑄(zhu)鐵)不(bu)(bu)可(ke)少的(de)(de)技術。
錳(meng)(meng)在(zai)高牌(pai)號(hao)灰鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)鐵(tie)(tie)(孕(yun)育(yu)(yu)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)鐵(tie)(tie))中(zhong)(zhong)的(de)作(zuo)用(yong)，除中(zhong)(zhong)和硫的(de)影響(xiang)外，尚有一個 殊的(de)要求，即借(jie)助于(yu)它(ta)使灰鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)鐵(tie)(tie)能(neng)得到珠光(guang)體(ti)組織，故高牌(pai)號(hao)灰鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)鐵(tie)(tie)(孕(yun)育(yu)(yu)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)鐵(tie)(tie))的(de)錳(meng)(meng)含量(liang)一般(ban)較(jiao)高。硫能(neng)削(xue)弱孕(yun)育(yu)(yu)劑的(de)石(shi)墨化作(zuo)用(yong)，因此常將硫限制在(zai)0.12以(yi)下。近幾年來(lai)，也(ye)有人(ren)認為為了得到好的(de)孕(yun)育(yu)(yu)效(xiao)果，原鐵(tie)(tie)液的(de)硫量(liang)不能(neng)太低。因此，在(zai)以(yi)后鐵(tie)(tie)液中(zhong)(zhong)的(de)硫含量(liang)逐漸降低的(de)情況(kuang)下，對于(yu)孕(yun)育(yu)(yu)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)鐵(tie)(tie)中(zhong)(zhong)的(de)硫量(liang)究竟(jing)應如何(he)確定，看(kan)來(lai)是一個值得注意的(de)問題。
磷含(han)量一般從力學(xue)性(xing)能(neng)的要求出發，常限制在0.15以下，但有(you)些機床灰(hui)鑄鐵件(常由(you)孕育鑄鐵制造)需要耐磨(mo)，磷含(han)量則可提高(gao)至0.3~0.5左右或 高(gao)。
四、用孕育(yu)劑進行鑄鐵平(ping)臺孕育(yu)處(chu)理(li)時禁止的(de)四則
灰鑄鐵用的孕(yun)育(yu)劑可以(yi)按功(gong)能、主要(yao)元(yuan)素、形狀等進行分類，在使(shi)用孕(yun)育(yu)劑進行灰鑄鐵孕(yun)育(yu)處理時應(ying)禁忌(ji)四則：
一則，孕育(yu)劑在使用前烘干。
二則(ze)，禁止使用純硅或純硅鐵作孕(yun)育劑
三(san)則，孕育劑不可(ke)草率加(jia)入，要講究方法(fa)。
四則，孕育劑的粒度
五、灰鑄(zhu)鐵(tie)件(jian)可能出現的缺陷
在鑄鐵平臺(tai)生(sheng)產(chan)中，常見的(de)(de)鑄件缺(que)陷有：氣孔、成分與(yu)性(xing)能不合(he)格、熱裂(lie)(lie)與(yu)冷裂(lie)(lie)、縮孔與(yu)縮松、渣眼與(yu)鐵豆、冷隔(ge)與(yu)澆(jiao)不足(zu)、砂眼與(yu)夾(jia)砂、多(duo)肉與(yu)錯輻(fu)、變形(xing)等(deng)。通(tong)常，產(chan)生(sheng)這些缺(que)陷的(de)(de)原因不單(dan)是造(zao)型制芯問題(ti)，有時(shi)還有熔煉澆(jiao)注(zhu)、配砂質量、落砂清理等(deng)許(xu)多(duo)生(sheng)產(chan)工序的(de)(de)問題(ti)，因此具(ju)體(ti)分析，以(yi)便采取相應的(de)(de)合(he)理措施加以(yi)解決。
鑄鐵平臺鑄造生產中，怎樣(yang)辨別氣(qi)孔和(he)縮孔的區別
鑄鐵平臺在鑄造生產中，鑄件(jian)氣(qi)孔(kong)(kong)(kong)和鑄件(jian)縮孔(kong)(kong)(kong)有時(shi)(shi)是(shi)(shi)伴生的(de)，有時(shi)(shi)是(shi)(shi) 立群在。當(dang)出(chu)現(xian)氣(qi)孔(kong)(kong)(kong)和縮孔(kong)(kong)(kong)時(shi)(shi)，我(wo)們(men)快(kuai)速(su)的(de)判斷出(chu)缺陷是(shi)(shi)氣(qi)孔(kong)(kong)(kong)，還是(shi)(shi)縮孔(kong)(kong)(kong)對(dui)于解決問題 要(yao)。要(yao)想快(kuai)速(su)判斷這兩種缺陷， 首先(xian)入時(shi)(shi)對(dui)它們(men)的(de) 征 了解。今(jin)天，我(wo)們(men) 從認識它們(men)的(de) 征來(lai)教(jiao)大家快(kuai)速(su)判斷鑄鐵平臺氣(qi)孔(kong)(kong)(kong)和縮孔(kong)(kong)(kong)缺陷。
氣(qi)孔類缺陷(xian)牲與fangzhi方法(fa)
在鑄(zhu)鐵平臺鑄(zhu)造(zao)(zao)(zao)生(sheng)產中，孔(kong)洞類(lei)缺陷是(shi)常見(jian)缺陷，也是(shi)給鑄(zhu)造(zao)(zao)(zao)廠(chang)造(zao)(zao)(zao)成(cheng)損失比較大的缺陷之一。孔(kong)洞類(lei)缺陷分為氣(qi)孔(kong)和(he)縮孔(kong)。氣(qi)孔(kong)多為由于(yu)金(jin)屬液中侵入(ru)(ru)、裹入(ru)(ru)、卷入(ru)(ru)氣(qi)體所至。
鑄(zhu)鐵平(ping)臺(tai)鑄(zhu)件氣(qi)孔(kong)出現(xian)在(zai)鑄(zhu)件上(shang)的位(wei)置不(bu)(bu)同，其產生的原因也不(bu)(bu)同。這 要(yao)求我們的鑄(zhu)造技術員在(zai)判斷氣(qi)孔(kong)缺(que)陷(xian)病因時(shi)，要(yao)掌握(wo)各類氣(qi)孔(kong)發生的原理(li)，具有什么樣的 生。只有如此才能對(dui)癥下藥(yao)，將出現(xian)的氣(qi)孔(kong)缺(que)陷(xian)解決掉。
下面，我們(men)再(zai)看看不同原因生成(cheng)的(de)氣孔(kong) 征(zheng)：
（1）卷(juan)入氣孔(kong)：金屬液(ye)在充型過程(cheng)中因卷(juan)入氣體而在鑄件內形(xing)成氣孔(kong)，多呈孤立存(cun)在的(de)圓(yuan)形(xing)或橢圓(yuan)形(xing)大氣孔(kong)，位置不固定，一般(ban)偏鑄件中上(shang)部。
（2）侵入氣(qi)孔(kong)：由(you)型、芯、涂料(liao)、芯撐、冷(leng)鐵產生的氣(qi)孔(kong)侵入鑄件表層(ceng)而形(xing)成(cheng)氣(qi)孔(kong)，多呈梨形(xing)或橢圓形(xing)，尺寸(cun)較大，孔(kong)壁光(guang)滑，表面(mian)多呈氧化色。
（3）反(fan)應(ying)氣(qi)孔：由金(jin)(jin)屬液(ye)內部某些成分(fen)之(zhi)間或金(jin)(jin)屬液(ye)與型、芯在(zai)(zai)界面上發(fa)(fa)生化學反(fan)應(ying)而形(xing)成群分(fen)布的(de)氣(qi)孔。位(wei)于鑄件(jian)表層的(de)針頭(tou)形(xing)或腰(yao)圓(yuan)形(xing)反(fan)應(ying)氣(qi)孔稱為表面針空與皮(pi)下氣(qi)孔，由金(jin)(jin)屬液(ye)與型、芯涂料發(fa)(fa)生界面反(fan)應(ying)所(suo)至；分(fen)散或成群分(fen)布在(zai)(zai)鑄鐵平(ping)臺鑄件(jian)整(zheng)個斷面上或某個局部區域的(de)針頭(tou)反(fan)應(ying)氣(qi)孔。
形成原因
（1）由于爐料潮(chao)濕、銹蝕、油污、氣候的(de)潮(chao)濕，熔練工具和澆包(bao)未烘干，金屬(shu)液成分不(bu)當，合金液為(wei)煉與煉不(bu)足，使金屬(shu)液中含有大(da)量氣體或氣體物質，導(dao)致(zhi)在(zai)鑄件(jian)中析出氣孔(kong)或反應氣孔(kong)。
（2）型、芯(xin)未(wei)充(chong)分(fen)烘(hong)干(gan)，透氣(qi)性差，通(tong)氣(qi)不良，含水分(fen)和發氣(qi)物質(zhi)過多，涂料未(wei)烘(hong)干(gan)或含發氣(qi)成(cheng)分(fen)過多，冷(leng)鐵、芯(xin)撐有(you)銹(xiu)斑、油污或未(wei)烘(hong)干(gan)，金屬(shu)型排氣(qi)不良，在鑄件中形成(cheng)侵入氣(qi)孔。
（3）澆注系統(tong)不合理，澆注和充(chong)型(xing)速度(du)過快(kuai)，金(jin)屬(shu)型(xing)排氣(qi)不良，使金(jin)屬(shu)液在澆注和充(chong)型(xing)過程(cheng)中(zhong)產生(sheng)紊流(liu)、渦流(liu)或(huo)斷流(liu)而卷(juan)入(ru)氣(qi)體，在鑄件中(zhong)形(xing)成卷(juan)入(ru)性(xing)氣(qi)孔。
（4）合金液易(yi)可吸氣，鑄鐵平臺在熔(rong)煉和(he)(he)澆注過程中未采(cai)取(qu)youxiao的煉、保護和(he)(he)凈化(hua)措施(shi)，使金屬液中含有大量(liang)氣體、夾渣和(he)(he)夾氣成分，在充(chong)型和(he)(he)凝(ning)固過程中形(xing)成析出氣孔和(he)(he)反應氣孔。
（5）型(xing)砂、型(xing)芯和(he)涂料配制不當，與金屬液(ye)發生界面反(fan)應，形成(cheng)表面針孔和(he)皮下氣孔。
（6）澆注(zhu)(zhu)溫度(du)過(guo)(guo)(guo)低(di)，金屬(shu)型(xing)溫度(du)過(guo)(guo)(guo)低(di)，金屬(shu)液除渣不(bu)良，粘度(du)過(guo)(guo)(guo)高，使在澆注(zhu)(zhu)和充(chong)型(xing)過(guo)(guo)(guo)程(cheng)中(zhong)卷入的(de)氣體及由金屬(shu)液中(zhong)析出的(de)氣體來不(bu)及排出鑄(zhu)型(xing)或(huo)上浮到冒口(kou)或(huo)出氣口(kou)中(zhong)去(qu)。
（7）在氣(qi)候潮(chao)濕季節熔煉易吸氣(qi)的合(he)金時，合(he)金液(ye)大量吸氣(qi)，造成鑄件(jian)成批報(bao)廢。
（8）樹(shu)脂砂(sha)的(de)(de)樹(shu)脂和固(gu)化劑加(jia)入量(liang)過(guo)多，樹(shu)脂含氟量(liang)過(guo)高(gao)(gao)，原砂(sha)和zaisheng砂(sha)的(de)(de)角形系(xi)數過(guo)高(gao)(gao)、粒度過(guo)細，灼減量(liang)和微粉含量(liang)過(guo)高(gao)(gao)，使型砂(sha)的(de)(de)發氣量(liang)過(guo)高(gao)(gao)，透氣性(xing)過(guo)低
防止方法
（1）非鐵合金熔煉時(shi)，爐料、溶劑(ji)、工具和澆包要(yao)充分預熱和烘干，去銹去油污(wu)，多(duo)次(ci)重(zhong)熔爐料的加入(ru)量要(yao)適(shi)當(dang)限(xian)制(zhi)。
（2）防止(zhi)金(jin)(jin)屬(shu)液(ye)在(zai)熔煉過程中過度氧化(hua)(hua)和吸(xi)氣(qi)(qi)，加(jia)(jia)以脫氧、除(chu)氣(qi)(qi)和除(chu)渣，在(zai)澆包內的(de)(de)金(jin)(jin)屬(shu)熔池(chi)表面加(jia)(jia)覆蓋溶劑(ji)，防止(zhi)金(jin)(jin)屬(shu)二(er)次(ci)氧化(hua)(hua)、吸(xi)氣(qi)(qi)和有害(hai)雜(za)質返回熔池(chi)。用(yong)鋁(lv)(lv)(lv)對鑄(zhu)鋼、鑄(zhu)鐵(tie)脫氧時，應嚴格(ge)控制殘留含鋁(lv)(lv)(lv)量，吸(xi)氣(qi)(qi)傾向嚴重(zhong)的(de)(de)鋼液(ye)，應盡(jin)量避免用(yong)鋁(lv)(lv)(lv)脫氧，可采(cai)用(yong)AVD、VOD、多(duo)孔塞吹惰性氣(qi)(qi)體、噴粉法等(deng)對鋼液(ye)進(jin)行爐外練，脫除(chu)鋼液(ye)中的(de)(de)氣(qi)(qi)體與有害(hai)雜(za)質；對球墨鑄(zhu)鐵(tie)，應加(jia)(jia)強脫硫，降(jiang)低原湯的(de)(de)含流量，在(zai)保證球化(hua)(hua)的(de)(de)前提(ti)下，盡(jin)量減少球化(hua)(hua)劑(ji)的(de)(de)加(jia)(jia)入量，降(jiang)低鑄(zhu)鐵(tie)的(de)(de)殘留鎂量，并加(jia)(jia)強孕育(yu)處(chu)理。
（3）澆(jiao)注(zhu)時金屬液不(bu)得斷流(liu)，充型速度不(bu)宜太高，鑄件澆(jiao)注(zhu)位置和澆(jiao)注(zhu)系(xi)統(tong)的設(she)置應保證(zheng)金屬液平穩地(di)充滿型腔，并(bing)利(li)于開腔內氣體能(neng)順利(li)排出。
（4）鑄(zhu)造時，應保(bao)證(zheng)鑄(zhu)型和(he)型芯排氣(qi)(qi)changtong，砂(sha)芯內要開排氣(qi)(qi)通道(dao)，合型時要填補芯頭(tou)間隙，以免鉆入金屬液堵塞排氣(qi)(qi)通道(dao)。
（5）增加直澆道高(gao)度，以(yi)提高(gao)充(chong)型(xing)金屬(shu)液靜(jing)壓力。
（6）降低樹(shu)(shu)脂砂的(de)樹(shu)(shu)脂和固化(hua)劑加入(ru)量(liang)，采用低氮(dan)或(huo)無氮(dan)樹(shu)(shu)脂及形料圓整、粒(li)度(du)適中、灼減量(liang)和微(wei)粉(fen)含量(liang)低的(de)原(yuan)砂和zaisheng砂，以(yi)降低樹(shu)(shu)脂的(de)發氣(qi)量(liang)，提高樹(shu)(shu)脂砂的(de)透氣(qi)性
縮孔類(lei)缺陷及fangzhi方法
而鑄件(jian)產(chan)生(sheng)縮孔、縮松，原(yuan)因(yin)(yin)很多(duo)，有(you)(you)(you)鑄件(jian)與模樣設(she)計原(yuan)因(yin)(yin)，有(you)(you)(you)砂箱設(she)計不(bu)(bu)合適的(de)原(yuan)因(yin)(yin)，有(you)(you)(you)澆冒(mao)口設(she)計的(de)原(yuan)因(yin)(yin)，有(you)(you)(you)型砂型避移位方面(mian)的(de)原(yuan)因(yin)(yin)，另外還有(you)(you)(you)制方面(mian)的(de)原(yuan)因(yin)(yin)，有(you)(you)(you)金屬化學成分調配(pei)不(bu)(bu)當的(de)原(yuan)因(yin)(yin)，有(you)(you)(you)熔煉環節操作不(bu)(bu)當原(yuan)因(yin)(yin)，也(ye)有(you)(you)(you)澆注方面(mian)的(de)原(yuan)因(yin)(yin)。
由于造成(cheng)鑄鐵平(ping)臺鑄件(jian)(jian)縮孔的(de)原因眾(zhong)多(duo)，所以在查找根源時，常常比較費(fei)時間。如何快(kuai)速判定鑄件(jian)(jian)縮孔產生的(de)內因，這(zhe) 需要我們多(duo)對照(zhao)鑄件(jian)(jian)縮孔缺陷(xian)(xian)案例，熟記理論(lun) 征，加強學習(xi)，從而(er)提高對這(zhe)類缺陷(xian)(xian)認識和解決能力。
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