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(gong)藝(yi)、冶金因素：主要(yao)有(you)冷卻速(su)度，鐵液的過(guo)熱(re)處理、孕育處理、爐(lu)料 性(xing)等
（1）關于冷卻(que)速(su)度的影(ying)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）關于鐵液孕育處理(li)的影響
孕(yun)育(yu)處(chu)理 是(shi)在鐵(tie)液(ye)進(jin)(jin)入鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)平(ping)臺鑄(zhu)(zhu)件(jian)(jian)型腔前(qian)，把孕(yun)育(yu)劑附加到鐵(tie)液(ye)中(zhong)以(yi)改(gai)變鐵(tie)液(ye)的(de)冶金狀態，從(cong)而可gaishan鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)的(de)顯微(wei)組(zu)織(zhi)(zhi)和(he)性(xing)能。對(dui)灰鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)而言(yan)，進(jin)(jin)行孕(yun)育(yu)處(chu)理是(shi)為了(le)(le)獲得A型石墨(mo)(mo)、珠光體基體、細小共晶團(tuan)的(de)組(zu)織(zhi)(zhi)，以(yi)及減(jian)少鑄(zhu)(zhu)件(jian)(jian)薄壁(bi)或(huo)邊角(jiao)處(chu)的(de)白口傾向和(he)對(dui)鑄(zhu)(zhu)件(jian)(jian)壁(bi)厚(hou)的(de)mingan性(xing)；對(dui)可鍛鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)而言(yan)，是(shi)為了(le)(le)縮短退(tui)火周期，zengda鑄(zhu)(zhu)件(jian)(jian)的(de)允許壁(bi)厚(hou)和(he)gaishan組(zu)織(zhi)(zhi)的(de)結構(gou)；對(dui)球墨(mo)(mo)鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)而言(yan)，是(shi)為了(le)(le)減(jian)少鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)平(ping)臺鑄(zhu)(zhu)件(jian)(jian)白口傾向，提高球化(hua)率和(he)gaishan石墨(mo)(mo)的(de)圓整(zheng)性(xing)。
（3）關于鐵液過熱處理的影響。
提(ti)高鐵液過(guo)熱溫度可以(yi)：
①增加化合碳含量和(he)相(xiang)應(ying)減少石墨碳含量
②細化(hua)石墨，并使枝(zhi)晶石墨的形(xing)成
③xiaochu鑄鐵的“遺傳性”
④提高鑄鐵(tie)平臺鑄件斷(duan)面上(shang)組織的均勻性
⑤有(you)利于鑄件的(de)補縮。同樣，鐵液保溫也有(you)鐵液過熱的(de)類似作(zuo)用。
二(er)、灰鑄鐵不可用(yong)熱(re)處理的方法來達到牌號要求
一(yi)般(ban)說(shuo)來(lai)，熱(re)處(chu)理(li)(li)能在很大(da)程度上(shang)gaishan鑄造合金(jin)的組織(zhi)和性(xing)(xing)能，但在灰鑄鐵條(tiao)件下，熱(re)處(chu)理(li)(li)所能發(fa)揮的作用相對較小。在灰鑄鐵中，石墨對鑄鐵性(xing)(xing)能的影(ying)響很大(da)，而(er)任(ren)何的熱(re)處(chu)理(li)(li)方法(fa)都不(bu)(bu)能改變石墨的形態和分(fen)布(bu)，故(gu)不(bu)(bu)可通過熱(re)處(chu)理(li)(li)來(lai)youxiao地提高(gao)灰鑄鐵的性(xing)(xing)能使之達到牌號要求。
但是(shi)，提(ti)高灰鑄鐵(tie)(tie)力(li)學性能的方法很多，如合理(li)選配化學成分、改變爐料組(zu)成、過熱(re)處理(li)鐵(tie)(tie)液(ye)、孕育處理(li)、微量或低合金化等，都(dou)可(ke)取得很好效果。
三、生(sheng)產高牌號鑄鐵(tie)平臺(tai)（孕育鑄鐵(tie)）的(de)注(zhu)意事項(xiang)
生產高(gao)牌號鑄鐵平臺(tai)(一般指HT200以上)時，為了獲得高(gao)的(de)力(li)學(xue)性(xing)能(neng)(neng)，盡可能(neng)(neng)地減少石(shi)墨的(de)數量、減小石(shi)墨的(de)長度(du)。傳統的(de)方法(fa) 是降(jiang)低鐵液的(de)碳(tan)、硅含量、提高(gao)鐵液的(de)冷(leng)凝速(su)度(du)，但幅(fu)度(du)稍大時 會出現D型過(guo)冷(leng)石(shi)墨及白口，反而降(jiang)低灰鑄鐵的(de)力(li)學(xue)性(xing)能(neng)(neng)。
在爐前或在澆注(zhu)前往鐵液中添加適(shi)量的(de)(de)(de)(de)、以硅鐵為主的(de)(de)(de)(de)鐵合金(jin)碎粒被稱作孕育(yu)處理(li)(li)。孕育(yu)處理(li)(li)在鐵液中提(ti)供大量的(de)(de)(de)(de)、石(shi)(shi)墨借以生核的(de)(de)(de)(de)生核質(zhi)點。youxiao的(de)(de)(de)(de)孕育(yu)將(jiang)cujin石(shi)(shi)墨的(de)(de)(de)(de)析出，從而xiaochu白口、細(xi)化片狀石(shi)(shi)墨并使過冷石(shi)(shi)墨轉(zhuan)變為無方向(xiang)性均布石(shi)(shi)墨(A型石(shi)(shi)墨)，不但可大幅度地提(ti)高綜合力(li)學性能，同時還提(ti)高鑄(zhu)態(tai)組織的(de)(de)(de)(de)均一性，減小鑄(zhu)件由于壁厚不均、邊角與心部的(de)(de)(de)(de)冷速不同而造(zao)成的(de)(de)(de)(de)力(li)學性能差別，因此對鐵液進行孕育(yu)處理(li)(li)是一項生產高牌(pai)號灰鑄(zhu)鐵(孕育(yu)鑄(zhu)鐵)不可少的(de)(de)(de)(de)技術(shu)。
錳在高牌號(hao)灰(hui)鑄(zhu)(zhu)鐵(孕育鑄(zhu)(zhu)鐵)中的(de)(de)(de)作用，除中和硫(liu)的(de)(de)(de)影(ying)響外，尚有(you)一個 殊的(de)(de)(de)要求，即借助于它使灰(hui)鑄(zhu)(zhu)鐵能(neng)得到(dao)珠(zhu)光體組織，故高牌號(hao)灰(hui)鑄(zhu)(zhu)鐵(孕育鑄(zhu)(zhu)鐵)的(de)(de)(de)錳含(han)量(liang)一般較高。硫(liu)能(neng)削(xue)弱孕育劑的(de)(de)(de)石墨化作用，因此常將硫(liu)限制在0.12以下(xia)。近幾年來(lai)，也有(you)人認為為了得到(dao)好的(de)(de)(de)孕育效果(guo)，原鐵液(ye)的(de)(de)(de)硫(liu)量(liang)不能(neng)太低。因此，在以后(hou)鐵液(ye)中的(de)(de)(de)硫(liu)含(han)量(liang)逐漸降低的(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)下(xia)，對于孕育鑄(zhu)(zhu)鐵中的(de)(de)(de)硫(liu)量(liang)究竟應如(ru)何確定，看來(lai)是(shi)一個值得注意的(de)(de)(de)問題。
磷(lin)含(han)量一般從力(li)學性能的要求出發，常限制(zhi)在0.15以(yi)下，但有些機床灰(hui)鑄鐵件(常由孕育鑄鐵制(zhi)造)需要耐磨，磷(lin)含(han)量則可提高(gao)(gao)至(zhi)0.3~0.5左右或 高(gao)(gao)。
四(si)、用孕(yun)育劑進行鑄(zhu)鐵平臺(tai)孕(yun)育處理時禁止(zhi)的四(si)則
灰鑄鐵用的孕育劑可以按功(gong)能、主(zhu)要元素、形狀等進行分類(lei)，在(zai)使用孕育劑進行灰鑄鐵孕育處(chu)理時應禁忌四則：
一則，孕育劑在(zai)使用前烘干。
二則(ze)，禁止使(shi)用純(chun)硅或純(chun)硅鐵作(zuo)孕育劑
三則，孕育(yu)劑不可草率加入，要(yao)講究方(fang)法。
四(si)則，孕育劑的粒度
五、灰鑄鐵(tie)件可能出現的缺陷
在(zai)鑄(zhu)鐵(tie)平(ping)臺(tai)生產(chan)中，常(chang)見的(de)鑄(zhu)件缺陷有：氣孔、成分與(yu)性能不合(he)格、熱(re)裂(lie)與(yu)冷裂(lie)、縮孔與(yu)縮松(song)、渣眼(yan)與(yu)鐵(tie)豆、冷隔與(yu)澆不足(zu)、砂眼(yan)與(yu)夾(jia)砂、多肉(rou)與(yu)錯輻、變形等。通常(chang)，產(chan)生這些缺陷的(de)原因不單是造型制(zhi)芯問(wen)題，有時還有熔煉(lian)澆注、配(pei)砂質量、落砂清理等許多生產(chan)工序的(de)問(wen)題，因此(ci)具(ju)體分析，以便(bian)采取相應的(de)合(he)理措施加以解決(jue)。
鑄鐵平臺鑄造生(sheng)產中，怎樣辨別氣孔(kong)和縮孔(kong)的區別
鑄(zhu)鐵平(ping)臺在鑄(zhu)造(zao)生(sheng)產(chan)中，鑄(zhu)件(jian)氣孔和(he)鑄(zhu)件(jian)縮(suo)孔有時(shi)是伴生(sheng)的(de)，有時(shi)是 立群在。當出(chu)現氣孔和(he)縮(suo)孔時(shi)，我(wo)(wo)們(men)快(kuai)速的(de)判(pan)(pan)斷出(chu)缺(que)(que)陷是氣孔，還(huan)是縮(suo)孔對于解決問題 要。要想快(kuai)速判(pan)(pan)斷這兩種缺(que)(que)陷， 首先入(ru)時(shi)對它們(men)的(de) 征(zheng) 了解。今(jin)天(tian)，我(wo)(wo)們(men) 從認識(shi)它們(men)的(de) 征(zheng)來教大家快(kuai)速判(pan)(pan)斷鑄(zhu)鐵平(ping)臺氣孔和(he)縮(suo)孔缺(que)(que)陷。
氣(qi)孔類缺陷牲(sheng)與(yu)fangzhi方法
在鑄鐵平臺鑄造(zao)生產(chan)中，孔(kong)(kong)洞(dong)類缺(que)陷是常見(jian)缺(que)陷，也是給鑄造(zao)廠造(zao)成損(sun)失(shi)比較(jiao)大的缺(que)陷之一。孔(kong)(kong)洞(dong)類缺(que)陷分為(wei)氣孔(kong)(kong)和縮孔(kong)(kong)。氣孔(kong)(kong)多為(wei)由于金屬(shu)液中侵(qin)入(ru)、裹入(ru)、卷入(ru)氣體所(suo)至。
鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)平(ping)臺鑄(zhu)(zhu)件氣孔(kong)出現(xian)在鑄(zhu)(zhu)件上的位置不同，其產生的原(yuan)因(yin)也不同。這 要求我們的鑄(zhu)(zhu)造技術(shu)員(yuan)在判斷氣孔(kong)缺陷病(bing)因(yin)時，要掌(zhang)握各類氣孔(kong)發生的原(yuan)理(li)，具有什么樣的 生。只有如此才能對癥(zheng)下藥，將出現(xian)的氣孔(kong)缺陷解決掉(diao)。
下面(mian)，我們再看(kan)看(kan)不同(tong)原因生成(cheng)的氣(qi)孔 征：
（1）卷入氣孔：金(jin)屬液在充型過程中因(yin)卷入氣體而在鑄件內形成氣孔，多呈孤立存在的(de)圓形或橢圓形大氣孔，位置不固(gu)定，一(yi)般(ban)偏鑄件中上部。
（2）侵入氣(qi)孔：由型、芯、涂料、芯撐(cheng)、冷鐵產生的氣(qi)孔侵入鑄(zhu)件表層而形成氣(qi)孔，多呈梨(li)形或橢圓形，尺寸(cun)較大，孔壁光滑，表面多呈氧化色(se)。
（3）反應氣孔(kong)：由(you)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)液內部某(mou)些成分(fen)(fen)之(zhi)間(jian)或金(jin)(jin)屬(shu)(shu)液與(yu)型(xing)、芯(xin)(xin)在(zai)界面上發(fa)生(sheng)化學(xue)反應而形成群(qun)分(fen)(fen)布的(de)(de)氣孔(kong)。位于鑄件(jian)表層的(de)(de)針頭(tou)形或腰圓形反應氣孔(kong)稱為表面針空與(yu)皮下氣孔(kong)，由(you)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)液與(yu)型(xing)、芯(xin)(xin)涂料發(fa)生(sheng)界面反應所至；分(fen)(fen)散或成群(qun)分(fen)(fen)布在(zai)鑄鐵(tie)平臺(tai)鑄件(jian)整個斷面上或某(mou)個局部區域的(de)(de)針頭(tou)反應氣孔(kong)。
形(xing)成原因(yin)
（1）由(you)于爐料潮濕、銹(xiu)蝕、油污、氣(qi)候的潮濕，熔(rong)練工具和澆包(bao)未烘(hong)干，金屬液成分不當(dang)，合金液為煉與煉不足，使金屬液中(zhong)含有大量氣(qi)體或氣(qi)體物(wu)質，導致(zhi)在鑄(zhu)件中(zhong)析出氣(qi)孔或反應(ying)氣(qi)孔。
（2）型、芯未(wei)(wei)充分烘干(gan)(gan)，透(tou)氣(qi)性差(cha)，通氣(qi)不(bu)良，含水分和發氣(qi)物質過多，涂料未(wei)(wei)烘干(gan)(gan)或(huo)(huo)含發氣(qi)成分過多，冷鐵、芯撐有(you)銹斑(ban)、油污或(huo)(huo)未(wei)(wei)烘干(gan)(gan)，金(jin)屬型排氣(qi)不(bu)良，在鑄件中(zhong)形成侵入氣(qi)孔。
（3）澆(jiao)注(zhu)(zhu)系統不合理，澆(jiao)注(zhu)(zhu)和(he)充型(xing)速度過快，金(jin)屬(shu)型(xing)排氣(qi)不良，使金(jin)屬(shu)液在澆(jiao)注(zhu)(zhu)和(he)充型(xing)過程中(zhong)產生紊流、渦(wo)流或斷(duan)流而(er)卷入氣(qi)體(ti)，在鑄件(jian)中(zhong)形成卷入性氣(qi)孔。
（4）合金(jin)液易可(ke)吸氣，鑄(zhu)鐵平臺在(zai)熔煉和澆注過(guo)程中未采取youxiao的煉、保(bao)護(hu)和凈化措(cuo)施，使金(jin)屬液中含有大量(liang)氣體、夾渣和夾氣成分(fen)，在(zai)充型和凝固過(guo)程中形成析(xi)出氣孔(kong)和反(fan)應氣孔(kong)。
（5）型砂(sha)、型芯和涂料(liao)配制不當，與金屬(shu)液發生(sheng)界面(mian)反(fan)應，形成表面(mian)針孔和皮下氣孔。
（6）澆(jiao)注溫(wen)度(du)過(guo)低，金(jin)屬型溫(wen)度(du)過(guo)低，金(jin)屬液除(chu)渣不良，粘度(du)過(guo)高，使在(zai)澆(jiao)注和充型過(guo)程中(zhong)(zhong)卷入的氣(qi)(qi)體及(ji)由(you)金(jin)屬液中(zhong)(zhong)析(xi)出(chu)的氣(qi)(qi)體來不及(ji)排出(chu)鑄型或(huo)上浮到冒口或(huo)出(chu)氣(qi)(qi)口中(zhong)(zhong)去。
（7）在(zai)氣(qi)候潮濕季(ji)節熔煉易(yi)吸氣(qi)的合(he)(he)金時，合(he)(he)金液大量吸氣(qi)，造成(cheng)鑄件成(cheng)批報廢(fei)。
（8）樹脂(zhi)砂的(de)(de)樹脂(zhi)和固(gu)化(hua)劑加入量(liang)過多，樹脂(zhi)含氟量(liang)過高，原砂和zaisheng砂的(de)(de)角(jiao)形(xing)系數過高、粒(li)度過細，灼(zhuo)減量(liang)和微粉含量(liang)過高，使型砂的(de)(de)發氣量(liang)過高，透氣性過低(di)
防止(zhi)方法
（1）非鐵(tie)合金熔煉時，爐料、溶劑、工具和(he)澆包要充分預(yu)熱(re)和(he)烘干，去(qu)銹去(qu)油污，多次重(zhong)熔爐料的加(jia)入量要適(shi)當限(xian)制。
（2）防(fang)止金屬液在熔煉過程中過度氧(yang)(yang)化和吸(xi)氣，加(jia)以脫氧(yang)(yang)、除(chu)氣和除(chu)渣，在澆包(bao)內(nei)的金屬熔池(chi)表面加(jia)覆蓋溶劑(ji)，防(fang)止金屬二次氧(yang)(yang)化、吸(xi)氣和有(you)害(hai)雜質返回(hui)熔池(chi)。用(yong)鋁(lv)對鑄鋼(gang)、鑄鐵脫氧(yang)(yang)時(shi)，應(ying)嚴(yan)格控(kong)制殘留含(han)鋁(lv)量(liang)，吸(xi)氣傾向嚴(yan)重的鋼(gang)液，應(ying)盡(jin)量(liang)避免(mian)用(yong)鋁(lv)脫氧(yang)(yang)，可采(cai)用(yong)AVD、VOD、多孔(kong)塞吹(chui)惰性氣體(ti)、噴粉法等(deng)對鋼(gang)液進(jin)行爐外練，脫除(chu)鋼(gang)液中的氣體(ti)與有(you)害(hai)雜質；對球墨鑄鐵，應(ying)加(jia)強脫硫，降(jiang)低原湯的含(han)流(liu)量(liang)，在保證球化的前(qian)提下(xia)，盡(jin)量(liang)減少球化劑(ji)的加(jia)入(ru)量(liang)，降(jiang)低鑄鐵的殘留鎂(mei)量(liang)，并加(jia)強孕(yun)育處理。
（3）澆(jiao)(jiao)注(zhu)時金屬(shu)液不得斷流，充型(xing)速(su)度不宜(yi)太高，鑄件澆(jiao)(jiao)注(zhu)位置和澆(jiao)(jiao)注(zhu)系(xi)統的設置應保證金屬(shu)液平穩地充滿型(xing)腔，并利于開腔內氣體能順利排出。
（4）鑄造時(shi)，應保證(zheng)鑄型和型芯排(pai)氣(qi)changtong，砂(sha)芯內要(yao)(yao)開排(pai)氣(qi)通道，合(he)型時(shi)要(yao)(yao)填補芯頭間隙(xi)，以免鉆入金屬液(ye)堵(du)塞排(pai)氣(qi)通道。
（5）增加直澆道高度，以提(ti)高充型(xing)金屬(shu)液靜(jing)壓(ya)力。
（6）降低(di)樹(shu)脂砂的(de)樹(shu)脂和固化劑加入量(liang)，采用低(di)氮或無氮樹(shu)脂及形料圓(yuan)整、粒度適(shi)中、灼減量(liang)和微粉含量(liang)低(di)的(de)原砂和zaisheng砂，以降低(di)樹(shu)脂的(de)發氣(qi)量(liang)，提(ti)高(gao)樹(shu)脂砂的(de)透(tou)氣(qi)性
縮孔(kong)類缺陷及fangzhi方法
而鑄件(jian)產生縮孔、縮松，原(yuan)因(yin)很多，有(you)(you)(you)(you)鑄件(jian)與模樣設計原(yuan)因(yin)，有(you)(you)(you)(you)砂箱設計不合(he)適的(de)(de)(de)原(yuan)因(yin)，有(you)(you)(you)(you)澆冒口設計的(de)(de)(de)原(yuan)因(yin)，有(you)(you)(you)(you)型砂型避移(yi)位方面(mian)的(de)(de)(de)原(yuan)因(yin)，另外還有(you)(you)(you)(you)制(zhi)方面(mian)的(de)(de)(de)原(yuan)因(yin)，有(you)(you)(you)(you)金屬化(hua)學成分調配不當(dang)(dang)的(de)(de)(de)原(yuan)因(yin)，有(you)(you)(you)(you)熔煉環節操作不當(dang)(dang)原(yuan)因(yin)，也有(you)(you)(you)(you)澆注方面(mian)的(de)(de)(de)原(yuan)因(yin)。
由(you)于造成鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)平臺鑄(zhu)(zhu)件(jian)縮孔的原因(yin)眾(zhong)多(duo)(duo)，所(suo)以在查(cha)找根源(yuan)時(shi)，常(chang)常(chang)比(bi)較費時(shi)間(jian)。如(ru)何快速判定鑄(zhu)(zhu)件(jian)縮孔產生(sheng)的內(nei)因(yin)，這 需要(yao)我們多(duo)(duo)對(dui)照鑄(zhu)(zhu)件(jian)縮孔缺陷案例(li)，熟記(ji)理論 征，加強學習，從而提高對(dui)這類(lei)缺陷認識和解決能力。
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