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、冶金因素：主(zhu)要有冷卻(que)速度，鐵液的(de)過熱處理(li)(li)、孕(yun)育處理(li)(li)、爐料 性等
（1）關于冷卻(que)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(guan)于鐵(tie)液孕育處理的影響(xiang)
孕(yun)(yun)育(yu)處(chu)理(li) 是(shi)在鐵(tie)(tie)(tie)液(ye)進(jin)入鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵(tie)(tie)(tie)平臺鑄(zhu)(zhu)(zhu)件型腔前，把孕(yun)(yun)育(yu)劑附加到鐵(tie)(tie)(tie)液(ye)中以改變鐵(tie)(tie)(tie)液(ye)的(de)(de)冶金狀態，從(cong)而(er)可gaishan鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵(tie)(tie)(tie)的(de)(de)顯微組(zu)織(zhi)和(he)(he)性(xing)能。對灰鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵(tie)(tie)(tie)而(er)言(yan)，進(jin)行孕(yun)(yun)育(yu)處(chu)理(li)是(shi)為了獲得A型石(shi)墨(mo)(mo)、珠光體基(ji)體、細小共晶團(tuan)的(de)(de)組(zu)織(zhi)，以及減(jian)少鑄(zhu)(zhu)(zhu)件薄壁或邊(bian)角處(chu)的(de)(de)白口(kou)傾向(xiang)和(he)(he)對鑄(zhu)(zhu)(zhu)件壁厚的(de)(de)mingan性(xing)；對可鍛鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵(tie)(tie)(tie)而(er)言(yan)，是(shi)為了縮短退火周期，zengda鑄(zhu)(zhu)(zhu)件的(de)(de)允許壁厚和(he)(he)gaishan組(zu)織(zhi)的(de)(de)結(jie)構；對球(qiu)墨(mo)(mo)鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵(tie)(tie)(tie)而(er)言(yan)，是(shi)為了減(jian)少鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵(tie)(tie)(tie)平臺鑄(zhu)(zhu)(zhu)件白口(kou)傾向(xiang)，提高球(qiu)化率(lv)和(he)(he)gaishan石(shi)墨(mo)(mo)的(de)(de)圓整性(xing)。
（3）關于鐵液過熱(re)處理的影響。
提高鐵液過熱溫度(du)可以(yi)：
①增加化合(he)碳(tan)含量(liang)和相應(ying)減少石墨碳(tan)含量(liang)
②細(xi)化(hua)石墨，并使枝晶石墨的形成(cheng)
③xiaochu鑄鐵的“遺(yi)傳性(xing)”
④提高(gao)鑄鐵平臺鑄件(jian)斷面上組織的均(jun)勻(yun)性
⑤有利于鑄件(jian)的補縮。同樣，鐵液(ye)保溫也有鐵液(ye)過熱的類(lei)似作用。
二、灰鑄鐵不可用熱處理的方法來達到牌號要求(qiu)
一般(ban)說來，熱(re)處(chu)理(li)能(neng)在很大程度(du)上gaishan鑄造合金的(de)組織(zhi)和(he)性能(neng)，但在灰(hui)(hui)鑄鐵條件下，熱(re)處(chu)理(li)所能(neng)發揮的(de)作用相對較小。在灰(hui)(hui)鑄鐵中，石墨對鑄鐵性能(neng)的(de)影響(xiang)很大，而任何的(de)熱(re)處(chu)理(li)方法(fa)都不能(neng)改(gai)變石墨的(de)形態和(he)分布，故不可通過熱(re)處(chu)理(li)來youxiao地提高灰(hui)(hui)鑄鐵的(de)性能(neng)使之(zhi)達到(dao)牌號要求。
但是(shi)，提高灰鑄鐵力學性(xing)能(neng)的方法很多，如(ru)合理(li)選配化學成分、改變爐料組成、過熱處(chu)理(li)鐵液、孕育處(chu)理(li)、微量或低合金(jin)化等，都可取得很好效果。
三(san)、生(sheng)產高牌號鑄鐵平臺（孕育(yu)鑄鐵）的注(zhu)意事項
生(sheng)產高牌(pai)號鑄鐵平臺(一般指HT200以上)時(shi)，為了獲得高的力(li)學性能，盡可能地減(jian)少石(shi)墨(mo)的數量、減(jian)小石(shi)墨(mo)的長度。傳統的方法(fa) 是降低(di)鐵液(ye)(ye)的碳、硅(gui)含(han)量、提高鐵液(ye)(ye)的冷凝速度，但(dan)幅(fu)度稍(shao)大時(shi) 會出現D型過(guo)冷石(shi)墨(mo)及白口，反而降低(di)灰鑄鐵的力(li)學性能。
在(zai)爐前或(huo)在(zai)澆注(zhu)前往鐵(tie)液(ye)中添加適量的、以硅鐵(tie)為(wei)主的鐵(tie)合金碎粒被稱(cheng)作孕(yun)育處理(li)。孕(yun)育處理(li)在(zai)鐵(tie)液(ye)中提供大量的、石(shi)(shi)(shi)墨借以生核的生核質(zhi)點。youxiao的孕(yun)育將cujin石(shi)(shi)(shi)墨的析出，從而xiaochu白口、細(xi)化片狀石(shi)(shi)(shi)墨并使過(guo)冷石(shi)(shi)(shi)墨轉變為(wei)無方向性均布石(shi)(shi)(shi)墨(A型石(shi)(shi)(shi)墨)，不但可大幅度地提高綜合力(li)學性能，同(tong)時(shi)還提高鑄(zhu)態組(zu)織的均一(yi)性，減(jian)小鑄(zhu)件(jian)由于(yu)壁厚不均、邊(bian)角與心(xin)部(bu)的冷速(su)不同(tong)而造成的力(li)學性能差別(bie)，因此對鐵(tie)液(ye)進(jin)行孕(yun)育處理(li)是一(yi)項生產高牌(pai)號灰鑄(zhu)鐵(tie)(孕(yun)育鑄(zhu)鐵(tie))不可少的技術。
錳(meng)在(zai)高牌號灰(hui)鑄(zhu)鐵(tie)(孕(yun)育(yu)鑄(zhu)鐵(tie))中(zhong)的(de)(de)(de)作用，除中(zhong)和硫的(de)(de)(de)影響外，尚(shang)有一(yi)個 殊的(de)(de)(de)要求，即借(jie)助于(yu)它使灰(hui)鑄(zhu)鐵(tie)能(neng)得到珠光體組織，故高牌號灰(hui)鑄(zhu)鐵(tie)(孕(yun)育(yu)鑄(zhu)鐵(tie))的(de)(de)(de)錳(meng)含量一(yi)般較高。硫能(neng)削(xue)弱(ruo)孕(yun)育(yu)劑(ji)的(de)(de)(de)石墨化作用，因此(ci)常將硫限(xian)制在(zai)0.12以下。近幾(ji)年來，也有人認為(wei)為(wei)了得到好的(de)(de)(de)孕(yun)育(yu)效果(guo)，原鐵(tie)液(ye)的(de)(de)(de)硫量不能(neng)太低。因此(ci)，在(zai)以后鐵(tie)液(ye)中(zhong)的(de)(de)(de)硫含量逐漸降低的(de)(de)(de)情況(kuang)下，對于(yu)孕(yun)育(yu)鑄(zhu)鐵(tie)中(zhong)的(de)(de)(de)硫量究竟(jing)應如何(he)確定，看來是一(yi)個值得注意的(de)(de)(de)問題。
磷含量一般從(cong)力學性(xing)能的(de)要求出發，常限(xian)制(zhi)在0.15以下(xia)，但有些機床灰(hui)鑄鐵件(jian)(常由孕(yun)育鑄鐵制(zhi)造)需要耐磨，磷含量則(ze)可提高至0.3~0.5左右或 高。
四、用(yong)孕育劑進行(xing)鑄(zhu)鐵平臺孕育處(chu)理時(shi)禁止的四則
灰鑄鐵用的孕(yun)育劑可以按功能(neng)、主要元素、形狀等進行分類，在使用孕(yun)育劑進行灰鑄鐵孕(yun)育處理時應禁忌(ji)四則：
一(yi)則，孕育劑在使用(yong)前烘(hong)干。
二則，禁止使用純(chun)硅或純(chun)硅鐵作孕育劑
三則(ze)，孕(yun)育劑不(bu)可草(cao)率加入(ru)，要(yao)講(jiang)究方(fang)法(fa)。
四(si)則，孕(yun)育劑的粒度
五(wu)、灰鑄(zhu)鐵件可能出現(xian)的缺陷(xian)
在鑄鐵(tie)平臺(tai)生(sheng)產(chan)中，常見的(de)鑄件(jian)缺陷有：氣孔、成分與(yu)(yu)(yu)(yu)性能不(bu)合(he)格、熱裂(lie)與(yu)(yu)(yu)(yu)冷裂(lie)、縮孔與(yu)(yu)(yu)(yu)縮松、渣眼與(yu)(yu)(yu)(yu)鐵(tie)豆(dou)、冷隔與(yu)(yu)(yu)(yu)澆不(bu)足、砂眼與(yu)(yu)(yu)(yu)夾(jia)砂、多肉與(yu)(yu)(yu)(yu)錯(cuo)輻、變形等。通常，產(chan)生(sheng)這些缺陷的(de)原因不(bu)單是造型制芯(xin)問題(ti)，有時(shi)還有熔(rong)煉澆注、配砂質(zhi)量(liang)、落砂清理等許多生(sheng)產(chan)工序的(de)問題(ti)，因此具體分析，以便采取相應的(de)合(he)理措(cuo)施加(jia)以解決。
鑄(zhu)鐵平臺鑄(zhu)造生產(chan)中，怎樣辨別(bie)氣孔和縮(suo)孔的區別(bie)
鑄(zhu)鐵平臺在鑄(zhu)造生(sheng)產中，鑄(zhu)件氣(qi)孔(kong)和鑄(zhu)件縮孔(kong)有時是(shi)(shi)伴生(sheng)的(de)(de)，有時是(shi)(shi) 立群在。當(dang)出現氣(qi)孔(kong)和縮孔(kong)時，我(wo)們(men)快(kuai)速(su)的(de)(de)判斷(duan)出缺(que)(que)陷(xian)是(shi)(shi)氣(qi)孔(kong)，還是(shi)(shi)縮孔(kong)對(dui)于(yu)解決(jue)問題 要(yao)(yao)。要(yao)(yao)想(xiang)快(kuai)速(su)判斷(duan)這(zhe)兩種缺(que)(que)陷(xian)， 首先入時對(dui)它們(men)的(de)(de) 征 了解。今天，我(wo)們(men) 從(cong)認識它們(men)的(de)(de) 征來教大(da)家快(kuai)速(su)判斷(duan)鑄(zhu)鐵平臺氣(qi)孔(kong)和縮孔(kong)缺(que)(que)陷(xian)。
氣孔類缺陷牲(sheng)與fangzhi方法
在鑄(zhu)鐵平臺鑄(zhu)造生產中(zhong)，孔洞類(lei)缺(que)陷(xian)是(shi)常(chang)見缺(que)陷(xian)，也是(shi)給鑄(zhu)造廠造成損(sun)失比(bi)較(jiao)大的缺(que)陷(xian)之一。孔洞類(lei)缺(que)陷(xian)分為氣孔和縮孔。氣孔多為由于金屬液中(zhong)侵入(ru)、裹入(ru)、卷入(ru)氣體所至。
鑄(zhu)鐵平臺鑄(zhu)件(jian)氣孔(kong)出(chu)現在鑄(zhu)件(jian)上的位置不同(tong)，其產(chan)生的原因也不同(tong)。這 要求我們的鑄(zhu)造(zao)技(ji)術員(yuan)在判斷氣孔(kong)缺陷(xian)病因時，要掌(zhang)握各類氣孔(kong)發生的原理，具有什么樣(yang)的 生。只有如(ru)此才能(neng)對癥下藥，將出(chu)現的氣孔(kong)缺陷(xian)解(jie)決(jue)掉。
下面，我們再(zai)看看不同原(yuan)因生成的氣孔 征：
（1）卷入氣(qi)(qi)孔：金(jin)屬(shu)液在充型過程中(zhong)因卷入氣(qi)(qi)體而(er)在鑄(zhu)件內形成氣(qi)(qi)孔，多(duo)呈孤(gu)立(li)存(cun)在的圓(yuan)形或(huo)橢圓(yuan)形大(da)氣(qi)(qi)孔，位置不(bu)固定，一般偏鑄(zhu)件中(zhong)上部(bu)。
（2）侵入氣孔：由型、芯、涂料、芯撐、冷鐵產生的氣孔侵入鑄件(jian)表層而形(xing)成氣孔，多(duo)呈梨形(xing)或橢圓形(xing)，尺寸較大，孔壁光滑(hua)，表面多(duo)呈氧化色。
（3）反應氣孔：由金(jin)屬液(ye)(ye)(ye)內部(bu)某(mou)些成(cheng)分之間或(huo)金(jin)屬液(ye)(ye)(ye)與型(xing)、芯在界面(mian)(mian)上發生化學反應而形成(cheng)群(qun)分布的氣孔。位(wei)于(yu)鑄件表層的針(zhen)頭形或(huo)腰圓形反應氣孔稱為表面(mian)(mian)針(zhen)空與皮下氣孔，由金(jin)屬液(ye)(ye)(ye)與型(xing)、芯涂料發生界面(mian)(mian)反應所至；分散或(huo)成(cheng)群(qun)分布在鑄鐵平臺鑄件整個斷面(mian)(mian)上或(huo)某(mou)個局部(bu)區域(yu)的針(zhen)頭反應氣孔。
形成原因
（1）由于爐料潮濕(shi)、銹蝕、油污(wu)、氣候的(de)潮濕(shi)，熔練工具和澆包未烘(hong)干，金屬(shu)液成分不當(dang)，合金液為煉(lian)與(yu)煉(lian)不足，使金屬(shu)液中含有大量氣體或氣體物質，導致在(zai)鑄件中析出氣孔或反(fan)應氣孔。
（2）型(xing)、芯未充分烘(hong)干，透氣性(xing)差(cha)，通氣不良，含(han)(han)水分和發氣物質(zhi)過多(duo)，涂料未烘(hong)干或(huo)含(han)(han)發氣成(cheng)分過多(duo)，冷鐵、芯撐有銹斑、油(you)污(wu)或(huo)未烘(hong)干，金屬型(xing)排(pai)氣不良，在(zai)鑄件(jian)中形成(cheng)侵入(ru)氣孔(kong)。
（3）澆(jiao)注系(xi)統不合理，澆(jiao)注和(he)充型(xing)(xing)速度過(guo)快，金屬型(xing)(xing)排(pai)氣(qi)(qi)不良，使金屬液在(zai)澆(jiao)注和(he)充型(xing)(xing)過(guo)程(cheng)中(zhong)產生(sheng)紊流、渦(wo)流或斷流而卷入氣(qi)(qi)體(ti)，在(zai)鑄件中(zhong)形(xing)成卷入性氣(qi)(qi)孔。
（4）合金(jin)液易可吸氣(qi)(qi)，鑄鐵平臺(tai)在熔(rong)煉(lian)和(he)澆注(zhu)過(guo)(guo)程(cheng)中未(wei)采取youxiao的煉(lian)、保(bao)護和(he)凈化措施，使金(jin)屬液中含有大量氣(qi)(qi)體、夾渣和(he)夾氣(qi)(qi)成(cheng)分，在充型(xing)和(he)凝固(gu)過(guo)(guo)程(cheng)中形成(cheng)析出氣(qi)(qi)孔和(he)反應氣(qi)(qi)孔。
（5）型砂、型芯和(he)涂料配制不當，與金(jin)屬(shu)液發生界面反(fan)應，形成表(biao)面針孔和(he)皮下氣孔。
（6）澆注溫度(du)過低(di)，金(jin)屬(shu)(shu)型溫度(du)過低(di)，金(jin)屬(shu)(shu)液除渣不良，粘度(du)過高，使在澆注和充型過程中(zhong)(zhong)卷入的氣(qi)體及由金(jin)屬(shu)(shu)液中(zhong)(zhong)析出(chu)的氣(qi)體來不及排出(chu)鑄型或上浮(fu)到冒口或出(chu)氣(qi)口中(zhong)(zhong)去(qu)。
（7）在氣候潮(chao)濕季(ji)節熔煉易(yi)吸(xi)氣的合(he)金時，合(he)金液大量吸(xi)氣，造(zao)成(cheng)鑄(zhu)件成(cheng)批報(bao)廢。
（8）樹脂砂的樹脂和固化劑(ji)加入量(liang)過(guo)多，樹脂含(han)氟量(liang)過(guo)高(gao)(gao)，原砂和zaisheng砂的角(jiao)形系數過(guo)高(gao)(gao)、粒度過(guo)細，灼減量(liang)和微(wei)粉含(han)量(liang)過(guo)高(gao)(gao)，使型(xing)砂的發氣(qi)量(liang)過(guo)高(gao)(gao)，透氣(qi)性(xing)過(guo)低
防止(zhi)方法
（1）非(fei)鐵(tie)合金熔(rong)煉時，爐料(liao)、溶劑、工具和(he)澆包要充分預(yu)熱和(he)烘(hong)干，去(qu)銹去(qu)油污，多次重熔(rong)爐料(liao)的加(jia)入量要適(shi)當限制。
（2）防(fang)止金屬(shu)(shu)液在(zai)(zai)熔煉過(guo)程(cheng)中(zhong)過(guo)度氧(yang)化(hua)(hua)和吸氣(qi)(qi)，加以脫氧(yang)、除(chu)氣(qi)(qi)和除(chu)渣，在(zai)(zai)澆包內(nei)的(de)金屬(shu)(shu)熔池表面加覆蓋溶劑，防(fang)止金屬(shu)(shu)二次(ci)氧(yang)化(hua)(hua)、吸氣(qi)(qi)和有(you)害雜質返回熔池。用(yong)(yong)鋁對鑄(zhu)鋼(gang)、鑄(zhu)鐵脫氧(yang)時，應(ying)嚴格控制殘留含鋁量(liang)(liang)，吸氣(qi)(qi)傾向嚴重的(de)鋼(gang)液，應(ying)盡量(liang)(liang)避免用(yong)(yong)鋁脫氧(yang)，可采(cai)用(yong)(yong)AVD、VOD、多孔塞吹惰性氣(qi)(qi)體、噴粉法等對鋼(gang)液進行爐外練(lian)，脫除(chu)鋼(gang)液中(zhong)的(de)氣(qi)(qi)體與有(you)害雜質；對球(qiu)(qiu)墨鑄(zhu)鐵，應(ying)加強(qiang)脫硫(liu)，降低(di)原湯的(de)含流量(liang)(liang)，在(zai)(zai)保證球(qiu)(qiu)化(hua)(hua)的(de)前提下，盡量(liang)(liang)減少球(qiu)(qiu)化(hua)(hua)劑的(de)加入量(liang)(liang)，降低(di)鑄(zhu)鐵的(de)殘留鎂(mei)量(liang)(liang)，并加強(qiang)孕(yun)育處理。
（3）澆(jiao)注時金(jin)屬液不得斷流，充型(xing)速(su)度(du)不宜太高(gao)，鑄件澆(jiao)注位置和澆(jiao)注系統的設置應保證金(jin)屬液平穩地充滿(man)型(xing)腔(qiang)，并利(li)于(yu)開腔(qiang)內氣體能(neng)順利(li)排出(chu)。
（4）鑄(zhu)造時(shi)，應保證鑄(zhu)型(xing)和型(xing)芯排氣changtong，砂芯內要開排氣通道(dao)，合型(xing)時(shi)要填補芯頭間隙，以免(mian)鉆入金屬液堵(du)塞排氣通道(dao)。
（5）增(zeng)加(jia)直澆道(dao)高(gao)度，以提高(gao)充型(xing)金屬液靜(jing)壓(ya)力。
（6）降(jiang)低(di)樹(shu)脂(zhi)(zhi)砂(sha)的樹(shu)脂(zhi)(zhi)和(he)固化劑加(jia)入量(liang)，采用(yong)低(di)氮或無氮樹(shu)脂(zhi)(zhi)及形料圓整、粒(li)度適中、灼減量(liang)和(he)微粉含量(liang)低(di)的原砂(sha)和(he)zaisheng砂(sha)，以降(jiang)低(di)樹(shu)脂(zhi)(zhi)的發氣量(liang)，提高樹(shu)脂(zhi)(zhi)砂(sha)的透(tou)氣性
縮孔類缺陷及fangzhi方法
而鑄(zhu)件產(chan)生縮孔、縮松(song)，原(yuan)因(yin)(yin)很多，有(you)鑄(zhu)件與模樣設計(ji)原(yuan)因(yin)(yin)，有(you)砂箱設計(ji)不(bu)(bu)合適的(de)原(yuan)因(yin)(yin)，有(you)澆冒口(kou)設計(ji)的(de)原(yuan)因(yin)(yin)，有(you)型砂型避移(yi)位方(fang)面的(de)原(yuan)因(yin)(yin)，另外還有(you)制方(fang)面的(de)原(yuan)因(yin)(yin)，有(you)金屬化(hua)學成分(fen)調配不(bu)(bu)當的(de)原(yuan)因(yin)(yin)，有(you)熔煉環(huan)節操(cao)作不(bu)(bu)當原(yuan)因(yin)(yin)，也(ye)有(you)澆注方(fang)面的(de)原(yuan)因(yin)(yin)。
由(you)于造成鑄(zhu)鐵平臺鑄(zhu)件(jian)縮(suo)(suo)孔(kong)(kong)的原因眾(zhong)多，所以在查找根源時，常常比(bi)較(jiao)費時間。如何快速判定(ding)鑄(zhu)件(jian)縮(suo)(suo)孔(kong)(kong)產(chan)生的內因，這(zhe) 需(xu)要我們多對照(zhao)鑄(zhu)件(jian)縮(suo)(suo)孔(kong)(kong)缺陷(xian)案例(li)，熟記(ji)理論 征，加強學(xue)習，從而提高對這(zhe)類(lei)缺陷(xian)認識和解決能力(li)。
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