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)要有冷卻速度，鐵液的過熱處理(li)、孕育處理(li)、爐(lu)料 性等
（1）關于(yu)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）關于(yu)鐵液孕育(yu)處理的影響
孕(yun)育處(chu)理(li) 是(shi)在鐵液進入鑄(zhu)鐵平(ping)臺(tai)鑄(zhu)件(jian)型腔前，把(ba)孕(yun)育劑附加到鐵液中以改變鐵液的(de)冶金(jin)狀態，從而(er)(er)可(ke)(ke)gaishan鑄(zhu)鐵的(de)顯微組(zu)(zu)織(zhi)和性能(neng)。對灰鑄(zhu)鐵而(er)(er)言，進行孕(yun)育處(chu)理(li)是(shi)為(wei)(wei)(wei)了(le)獲(huo)得(de)A型石(shi)墨(mo)(mo)、珠(zhu)光體(ti)(ti)基(ji)體(ti)(ti)、細小(xiao)共(gong)晶(jing)團的(de)組(zu)(zu)織(zhi)，以及減(jian)少鑄(zhu)件(jian)薄(bo)壁或邊(bian)角處(chu)的(de)白(bai)口傾向和對鑄(zhu)件(jian)壁厚的(de)mingan性；對可(ke)(ke)鍛鑄(zhu)鐵而(er)(er)言，是(shi)為(wei)(wei)(wei)了(le)縮短退(tui)火周期(qi)，zengda鑄(zhu)件(jian)的(de)允許(xu)壁厚和gaishan組(zu)(zu)織(zhi)的(de)結構；對球(qiu)墨(mo)(mo)鑄(zhu)鐵而(er)(er)言，是(shi)為(wei)(wei)(wei)了(le)減(jian)少鑄(zhu)鐵平(ping)臺(tai)鑄(zhu)件(jian)白(bai)口傾向，提高球(qiu)化率和gaishan石(shi)墨(mo)(mo)的(de)圓(yuan)整(zheng)性。
（3）關于鐵液過熱處理的(de)影(ying)響。
提高(gao)鐵液過熱溫(wen)度(du)可以：
①增加化合(he)碳含量(liang)和相(xiang)應(ying)減少石墨碳含量(liang)
②細化石(shi)墨，并使枝(zhi)晶石(shi)墨的形成
③xiaochu鑄鐵(tie)的“遺(yi)傳(chuan)性”
④提高(gao)鑄(zhu)鐵平臺鑄(zhu)件斷面上組織的(de)均勻性(xing)
⑤有(you)利于(yu)鑄件(jian)的補縮。同樣，鐵液(ye)保溫也有(you)鐵液(ye)過熱的類似作用。
二、灰鑄鐵不可用熱處(chu)理的方法來(lai)達到牌(pai)號要求
一般說(shuo)來，熱處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)能在(zai)(zai)很大程度上gaishan鑄(zhu)(zhu)(zhu)造合金的(de)(de)組織(zhi)和性(xing)能，但在(zai)(zai)灰鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵(tie)(tie)條(tiao)件下，熱處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)所能發揮的(de)(de)作用相對(dui)較小。在(zai)(zai)灰鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵(tie)(tie)中，石墨(mo)對(dui)鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵(tie)(tie)性(xing)能的(de)(de)影響很大，而(er)任何(he)的(de)(de)熱處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)方法都不(bu)能改變石墨(mo)的(de)(de)形態和分布，故不(bu)可(ke)通過熱處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)來youxiao地提(ti)高灰鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵(tie)(tie)的(de)(de)性(xing)能使之(zhi)達到牌號要求。
但是，提高(gao)灰鑄鐵(tie)(tie)力學性能的方法很多，如合理選配化(hua)學成(cheng)分、改變爐料(liao)組成(cheng)、過熱處(chu)(chu)理鐵(tie)(tie)液、孕育處(chu)(chu)理、微量或低合金化(hua)等，都(dou)可(ke)取得(de)很好效果。
三、生產(chan)高牌號鑄(zhu)鐵平臺（孕育(yu)鑄(zhu)鐵）的注意事項
生產(chan)高牌號(hao)鑄鐵平(ping)臺(一般指HT200以上)時，為了(le)獲得高的(de)(de)(de)力(li)學性能，盡可能地減(jian)少石(shi)墨(mo)的(de)(de)(de)數量、減(jian)小(xiao)石(shi)墨(mo)的(de)(de)(de)長度。傳統的(de)(de)(de)方法 是降(jiang)(jiang)低(di)鐵液的(de)(de)(de)碳、硅含量、提(ti)高鐵液的(de)(de)(de)冷凝速度，但(dan)幅度稍大(da)時 會出(chu)現D型(xing)過冷石(shi)墨(mo)及白口，反而降(jiang)(jiang)低(di)灰鑄鐵的(de)(de)(de)力(li)學性能。
在(zai)爐前或在(zai)澆注前往鐵(tie)(tie)液(ye)中添加適量的(de)、以硅鐵(tie)(tie)為主的(de)鐵(tie)(tie)合(he)金碎粒被稱作孕育處理(li)。孕育處理(li)在(zai)鐵(tie)(tie)液(ye)中提供大量的(de)、石(shi)墨(mo)借以生(sheng)核的(de)生(sheng)核質點。youxiao的(de)孕育將cujin石(shi)墨(mo)的(de)析出，從而(er)xiaochu白口、細化片狀石(shi)墨(mo)并使過(guo)冷(leng)(leng)石(shi)墨(mo)轉變為無方向性均(jun)布(bu)石(shi)墨(mo)(A型(xing)石(shi)墨(mo))，不(bu)但可大幅度(du)地提高(gao)綜合(he)力學性能(neng)，同時還提高(gao)鑄(zhu)態組(zu)織的(de)均(jun)一性，減小(xiao)鑄(zhu)件由于(yu)壁厚不(bu)均(jun)、邊角與心部的(de)冷(leng)(leng)速(su)不(bu)同而(er)造成的(de)力學性能(neng)差別，因此對鐵(tie)(tie)液(ye)進行(xing)孕育處理(li)是一項生(sheng)產高(gao)牌號灰(hui)鑄(zhu)鐵(tie)(tie)(孕育鑄(zhu)鐵(tie)(tie))不(bu)可少的(de)技術。
錳在(zai)高(gao)牌(pai)號灰鑄(zhu)鐵(孕育(yu)鑄(zhu)鐵)中的作(zuo)用，除中和硫(liu)(liu)的影(ying)響(xiang)外，尚有(you)一個(ge) 殊的要求，即借助于它使(shi)灰鑄(zhu)鐵能得(de)(de)到珠光(guang)體組織，故高(gao)牌(pai)號灰鑄(zhu)鐵(孕育(yu)鑄(zhu)鐵)的錳含量(liang)一般較高(gao)。硫(liu)(liu)能削弱孕育(yu)劑(ji)的石墨化(hua)作(zuo)用，因此(ci)常將硫(liu)(liu)限(xian)制在(zai)0.12以(yi)(yi)下。近幾年(nian)來，也有(you)人認為為了得(de)(de)到好的孕育(yu)效果，原鐵液(ye)的硫(liu)(liu)量(liang)不能太低。因此(ci)，在(zai)以(yi)(yi)后鐵液(ye)中的硫(liu)(liu)含量(liang)逐漸降(jiang)低的情況下，對于孕育(yu)鑄(zhu)鐵中的硫(liu)(liu)量(liang)究竟應如何(he)確定(ding)，看(kan)來是一個(ge)值(zhi)得(de)(de)注意(yi)的問題。
磷含量一般從力學性能的要(yao)求出發，常限(xian)制(zhi)在0.15以下，但有些機床灰鑄鐵件(jian)(常由孕育鑄鐵制(zhi)造)需要(yao)耐磨(mo)，磷含量則可提(ti)高至0.3~0.5左右或 高。
四、用孕(yun)育劑進行(xing)鑄(zhu)鐵平(ping)臺孕(yun)育處理時(shi)禁(jin)止的四則
灰(hui)鑄鐵用(yong)的(de)孕育劑(ji)可以按功能、主(zhu)要(yao)元素、形狀(zhuang)等進行分類(lei)，在使用(yong)孕育劑(ji)進行灰(hui)鑄鐵孕育處理時(shi)應禁(jin)忌四則：
一(yi)則(ze)，孕育劑(ji)在使用前烘干。
二則，禁止使用(yong)純(chun)硅或(huo)純(chun)硅鐵作孕(yun)育(yu)劑
三(san)則(ze)，孕育劑不可(ke)草率加入，要講究(jiu)方(fang)法。
四(si)則，孕育劑的粒度
五、灰鑄鐵件(jian)可(ke)能出現(xian)的缺陷
在鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)平臺(tai)生產(chan)中，常見(jian)的(de)鑄(zhu)(zhu)件(jian)缺陷有(you)：氣孔、成(cheng)分與(yu)(yu)性能不合格、熱裂與(yu)(yu)冷(leng)裂、縮(suo)(suo)孔與(yu)(yu)縮(suo)(suo)松(song)、渣眼(yan)與(yu)(yu)鐵(tie)豆、冷(leng)隔與(yu)(yu)澆不足、砂眼(yan)與(yu)(yu)夾砂、多肉與(yu)(yu)錯輻、變形等。通常，產(chan)生這些缺陷的(de)原因(yin)不單是(shi)造(zao)型(xing)制(zhi)芯(xin)問(wen)題，有(you)時還(huan)有(you)熔(rong)煉澆注(zhu)、配砂質量(liang)、落砂清理(li)等許多生產(chan)工序的(de)問(wen)題，因(yin)此具體分析，以(yi)便采(cai)取相(xiang)應(ying)的(de)合理(li)措施加以(yi)解決(jue)。
鑄鐵平臺鑄造生產中(zhong)，怎樣辨別(bie)氣孔(kong)和縮孔(kong)的區別(bie)
鑄鐵平(ping)臺(tai)在(zai)鑄造生產(chan)中，鑄件(jian)氣(qi)孔和(he)鑄件(jian)縮(suo)孔有時(shi)是(shi)伴生的(de)，有時(shi)是(shi) 立群在(zai)。當出現氣(qi)孔和(he)縮(suo)孔時(shi)，我們(men)快(kuai)速(su)(su)的(de)判斷出缺(que)陷是(shi)氣(qi)孔，還(huan)是(shi)縮(suo)孔對于解決問題(ti) 要。要想(xiang)快(kuai)速(su)(su)判斷這兩種缺(que)陷， 首先入(ru)時(shi)對它(ta)(ta)們(men)的(de) 征 了解。今天，我們(men) 從(cong)認識它(ta)(ta)們(men)的(de) 征來教大家快(kuai)速(su)(su)判斷鑄鐵平(ping)臺(tai)氣(qi)孔和(he)縮(suo)孔缺(que)陷。
氣孔類(lei)缺陷牲與fangzhi方法
在鑄鐵(tie)平臺鑄造生產中(zhong)，孔(kong)洞類(lei)缺(que)(que)陷(xian)是常見(jian)缺(que)(que)陷(xian)，也是給鑄造廠造成損(sun)失比較大的(de)缺(que)(que)陷(xian)之一(yi)。孔(kong)洞類(lei)缺(que)(que)陷(xian)分(fen)為(wei)(wei)氣(qi)孔(kong)和縮孔(kong)。氣(qi)孔(kong)多(duo)為(wei)(wei)由于金屬液中(zhong)侵入、裹(guo)入、卷入氣(qi)體所至。
鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)平臺鑄(zhu)(zhu)件氣孔出現在鑄(zhu)(zhu)件上的位置不同(tong)，其產生的原(yuan)因也不同(tong)。這 要求我們的鑄(zhu)(zhu)造技(ji)術員在判(pan)斷氣孔缺陷病因時，要掌握各類(lei)氣孔發生的原(yuan)理，具有什(shen)么樣的 生。只有如此(ci)才能(neng)對癥下藥，將(jiang)出現的氣孔缺陷解決掉。
下面，我們(men)再看看不同原因(yin)生成的(de)氣孔(kong) 征(zheng)：
（1）卷入氣(qi)孔：金屬液在充型過(guo)程中因卷入氣(qi)體而(er)在鑄件內形成(cheng)氣(qi)孔，多呈孤(gu)立存在的(de)圓形或橢圓形大氣(qi)孔，位置不固(gu)定，一般偏鑄件中上(shang)部。
（2）侵入氣孔：由(you)型、芯、涂料、芯撐、冷鐵產生的氣孔侵入鑄件表(biao)層而(er)形成氣孔，多呈梨形或橢圓(yuan)形，尺(chi)寸較大，孔壁光滑，表(biao)面多呈氧(yang)化色(se)。
（3）反應氣(qi)(qi)孔(kong)(kong)：由金屬(shu)液(ye)內部某些成分之間或金屬(shu)液(ye)與型、芯(xin)在(zai)界(jie)面上(shang)發生化學反應而形(xing)成群分布的(de)氣(qi)(qi)孔(kong)(kong)。位于鑄件表層的(de)針頭形(xing)或腰(yao)圓形(xing)反應氣(qi)(qi)孔(kong)(kong)稱為表面針空與皮下氣(qi)(qi)孔(kong)(kong)，由金屬(shu)液(ye)與型、芯(xin)涂料發生界(jie)面反應所(suo)至；分散或成群分布在(zai)鑄鐵平臺鑄件整個(ge)斷(duan)面上(shang)或某個(ge)局部區域的(de)針頭反應氣(qi)(qi)孔(kong)(kong)。
形成原因
（1）由于爐(lu)料(liao)潮(chao)(chao)濕、銹蝕、油(you)污(wu)、氣候的潮(chao)(chao)濕，熔練工具和澆包(bao)未烘干，金屬液成分不(bu)當，合(he)金液為煉(lian)與(yu)煉(lian)不(bu)足，使金屬液中含有(you)大(da)量氣體或氣體物質，導致在鑄(zhu)件中析出氣孔或反應氣孔。
（2）型(xing)、芯未(wei)充分(fen)烘(hong)干(gan)，透(tou)氣(qi)性(xing)差，通氣(qi)不(bu)良，含水分(fen)和發氣(qi)物質過(guo)多，涂料未(wei)烘(hong)干(gan)或含發氣(qi)成分(fen)過(guo)多，冷鐵(tie)、芯撐有銹斑(ban)、油污或未(wei)烘(hong)干(gan)，金屬型(xing)排(pai)氣(qi)不(bu)良，在(zai)鑄件(jian)中形成侵入氣(qi)孔。
（3）澆注(zhu)系統不(bu)合理(li)，澆注(zhu)和(he)充(chong)(chong)型速(su)度(du)過快，金屬型排氣不(bu)良，使金屬液(ye)在(zai)澆注(zhu)和(he)充(chong)(chong)型過程中產生(sheng)紊流(liu)、渦流(liu)或斷流(liu)而卷入氣體，在(zai)鑄件中形成(cheng)卷入性氣孔。
（4）合金(jin)液易可吸氣(qi)，鑄鐵平(ping)臺在熔煉(lian)(lian)和(he)澆注過(guo)程中未(wei)采取youxiao的煉(lian)(lian)、保(bao)護和(he)凈化措(cuo)施，使金(jin)屬液中含有大量氣(qi)體、夾渣和(he)夾氣(qi)成分，在充型和(he)凝固過(guo)程中形成析出氣(qi)孔(kong)和(he)反(fan)應氣(qi)孔(kong)。
（5）型砂、型芯和涂料配(pei)制不當，與金屬(shu)液發生界面反應，形(xing)成表面針孔和皮下(xia)氣孔。
（6）澆(jiao)注溫(wen)度(du)過(guo)低(di)，金屬型溫(wen)度(du)過(guo)低(di)，金屬液除(chu)渣不(bu)良，粘度(du)過(guo)高，使(shi)在澆(jiao)注和充(chong)型過(guo)程中卷入(ru)的(de)(de)氣體及由金屬液中析出(chu)的(de)(de)氣體來不(bu)及排出(chu)鑄型或上(shang)浮(fu)到冒口(kou)或出(chu)氣口(kou)中去。
（7）在氣候潮(chao)濕季節熔煉易吸(xi)氣的合(he)金(jin)時，合(he)金(jin)液(ye)大量(liang)吸(xi)氣，造成鑄件成批報廢(fei)。
（8）樹(shu)脂(zhi)(zhi)砂的(de)樹(shu)脂(zhi)(zhi)和固化劑(ji)加入量(liang)(liang)過(guo)(guo)(guo)多，樹(shu)脂(zhi)(zhi)含氟量(liang)(liang)過(guo)(guo)(guo)高(gao)，原砂和zaisheng砂的(de)角形系數過(guo)(guo)(guo)高(gao)、粒度(du)過(guo)(guo)(guo)細，灼減量(liang)(liang)和微(wei)粉含量(liang)(liang)過(guo)(guo)(guo)高(gao)，使型砂的(de)發氣(qi)量(liang)(liang)過(guo)(guo)(guo)高(gao)，透氣(qi)性過(guo)(guo)(guo)低(di)
防止方(fang)法(fa)
（1）非鐵合金(jin)熔煉時(shi)，爐料、溶劑、工具和(he)澆(jiao)包要(yao)充分預熱和(he)烘干，去銹去油污，多次重(zhong)熔爐料的加入量要(yao)適當限制。
（2）防止金屬(shu)液在熔(rong)煉過程中過度氧(yang)(yang)化(hua)和吸(xi)氣(qi)(qi)，加(jia)(jia)(jia)以脫氧(yang)(yang)、除(chu)氣(qi)(qi)和除(chu)渣，在澆包內的(de)金屬(shu)熔(rong)池表面加(jia)(jia)(jia)覆蓋溶劑，防止金屬(shu)二(er)次氧(yang)(yang)化(hua)、吸(xi)氣(qi)(qi)和有(you)害(hai)(hai)雜質(zhi)返回熔(rong)池。用鋁(lv)對(dui)鑄(zhu)鋼、鑄(zhu)鐵脫氧(yang)(yang)時(shi)，應(ying)(ying)嚴格控(kong)制殘(can)留(liu)含鋁(lv)量(liang)，吸(xi)氣(qi)(qi)傾向(xiang)嚴重的(de)鋼液，應(ying)(ying)盡量(liang)避免(mian)用鋁(lv)脫氧(yang)(yang)，可采用AVD、VOD、多孔塞吹(chui)惰性氣(qi)(qi)體、噴(pen)粉法等(deng)對(dui)鋼液進行(xing)爐(lu)外練，脫除(chu)鋼液中的(de)氣(qi)(qi)體與有(you)害(hai)(hai)雜質(zhi)；對(dui)球墨(mo)鑄(zhu)鐵，應(ying)(ying)加(jia)(jia)(jia)強脫硫，降(jiang)低原湯的(de)含流量(liang)，在保(bao)證球化(hua)的(de)前(qian)提下，盡量(liang)減少球化(hua)劑的(de)加(jia)(jia)(jia)入量(liang)，降(jiang)低鑄(zhu)鐵的(de)殘(can)留(liu)鎂量(liang)，并(bing)加(jia)(jia)(jia)強孕育處理。
（3）澆注時(shi)金屬液(ye)不(bu)得斷流，充(chong)型(xing)速(su)度不(bu)宜太高，鑄件(jian)澆注位置和澆注系統(tong)的設置應保證金屬液(ye)平穩(wen)地充(chong)滿型(xing)腔(qiang)，并利(li)于開(kai)腔(qiang)內(nei)氣體能順(shun)利(li)排出。
（4）鑄造時，應(ying)保證鑄型(xing)和型(xing)芯(xin)排(pai)(pai)氣changtong，砂芯(xin)內要開排(pai)(pai)氣通道，合型(xing)時要填補芯(xin)頭(tou)間隙，以(yi)免鉆入金屬液堵塞排(pai)(pai)氣通道。
（5）增加直(zhi)澆道(dao)高度，以提(ti)高充型(xing)金(jin)屬液靜(jing)壓力。
（6）降(jiang)低樹(shu)脂(zhi)砂(sha)的樹(shu)脂(zhi)和固(gu)化劑加入(ru)量(liang)，采用低氮或無氮樹(shu)脂(zhi)及形(xing)料圓整(zheng)、粒度(du)適中、灼減量(liang)和微粉含量(liang)低的原砂(sha)和zaisheng砂(sha)，以降(jiang)低樹(shu)脂(zhi)的發氣(qi)量(liang)，提(ti)高(gao)樹(shu)脂(zhi)砂(sha)的透(tou)氣(qi)性
縮(suo)孔類缺(que)陷及fangzhi方(fang)法
而鑄件產生(sheng)縮(suo)孔、縮(suo)松，原(yuan)因(yin)(yin)很多，有鑄件與模樣設(she)計(ji)(ji)原(yuan)因(yin)(yin)，有砂箱設(she)計(ji)(ji)不(bu)合適的(de)(de)原(yuan)因(yin)(yin)，有澆(jiao)冒口設(she)計(ji)(ji)的(de)(de)原(yuan)因(yin)(yin)，有型砂型避移(yi)位方(fang)(fang)面的(de)(de)原(yuan)因(yin)(yin)，另外還有制方(fang)(fang)面的(de)(de)原(yuan)因(yin)(yin)，有金屬化學成分調配(pei)不(bu)當(dang)的(de)(de)原(yuan)因(yin)(yin)，有熔煉(lian)環節操作不(bu)當(dang)原(yuan)因(yin)(yin)，也有澆(jiao)注方(fang)(fang)面的(de)(de)原(yuan)因(yin)(yin)。
由(you)于(yu)造成鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)平臺鑄(zhu)(zhu)件縮(suo)孔(kong)的(de)原因眾多(duo)，所以在查(cha)找根源時，常(chang)(chang)常(chang)(chang)比較費時間。如(ru)何快速判定鑄(zhu)(zhu)件縮(suo)孔(kong)產(chan)生的(de)內因，這 需要我們多(duo)對照鑄(zhu)(zhu)件縮(suo)孔(kong)缺(que)陷案例，熟記理論 征，加強學習，從而提高對這類缺(que)陷認識和解決能力。
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