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、冶金(jin)因素(su)：主(zhu)要有冷卻速(su)度，鐵液的過熱處理(li)(li)、孕(yun)育處理(li)(li)、爐料 性(xing)等
（1）關于冷卻(que)速(su)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）關于鐵液孕育處理(li)的影響
孕(yun)育(yu)(yu)(yu)處理 是(shi)在鐵液(ye)進入鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)鐵平(ping)臺(tai)(tai)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件型腔前，把孕(yun)育(yu)(yu)(yu)劑附加到鐵液(ye)中以(yi)改(gai)變鐵液(ye)的(de)冶(ye)金(jin)狀態，從而(er)(er)可gaishan鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)鐵的(de)顯微(wei)組織(zhi)和(he)性(xing)能。對(dui)灰鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)鐵而(er)(er)言(yan)，進行孕(yun)育(yu)(yu)(yu)處理是(shi)為了獲得A型石墨、珠(zhu)光體基體、細小(xiao)共晶團(tuan)的(de)組織(zhi)，以(yi)及(ji)減少鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件薄壁或邊角處的(de)白口(kou)傾(qing)向(xiang)和(he)對(dui)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件壁厚(hou)的(de)mingan性(xing)；對(dui)可鍛(duan)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)鐵而(er)(er)言(yan)，是(shi)為了縮(suo)短(duan)退火周(zhou)期，zengda鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件的(de)允許壁厚(hou)和(he)gaishan組織(zhi)的(de)結構；對(dui)球(qiu)墨鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)鐵而(er)(er)言(yan)，是(shi)為了減少鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)鐵平(ping)臺(tai)(tai)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件白口(kou)傾(qing)向(xiang)，提高球(qiu)化率和(he)gaishan石墨的(de)圓整性(xing)。
（3）關于鐵液過熱處理(li)的影響。
提高(gao)鐵(tie)液(ye)過熱(re)溫度可以：
①增加化(hua)合碳含量和相應(ying)減少石墨碳含量
②細(xi)化石(shi)(shi)墨(mo)，并使枝晶石(shi)(shi)墨(mo)的形(xing)成
③xiaochu鑄鐵的“遺傳性”
④提(ti)高鑄鐵平臺鑄件斷(duan)面上組織的均(jun)勻性(xing)
⑤有(you)利于鑄件的補縮(suo)。同樣，鐵(tie)液保溫也有(you)鐵(tie)液過熱的類似作用。
二、灰鑄(zhu)鐵不(bu)可(ke)用熱處理的方(fang)法來達(da)到牌號要(yao)求(qiu)
一般說(shuo)來，熱處理(li)能(neng)(neng)在很大(da)程(cheng)度上gaishan鑄(zhu)造合金(jin)的組織和(he)性(xing)能(neng)(neng)，但在灰(hui)(hui)鑄(zhu)鐵(tie)條件(jian)下，熱處理(li)所能(neng)(neng)發揮(hui)的作用相(xiang)對較小(xiao)。在灰(hui)(hui)鑄(zhu)鐵(tie)中，石墨對鑄(zhu)鐵(tie)性(xing)能(neng)(neng)的影響很大(da)，而任何的熱處理(li)方(fang)法都不(bu)能(neng)(neng)改變(bian)石墨的形態和(he)分布，故不(bu)可(ke)通過(guo)熱處理(li)來youxiao地提高(gao)灰(hui)(hui)鑄(zhu)鐵(tie)的性(xing)能(neng)(neng)使之達到牌號(hao)要求。
但是，提(ti)高灰鑄鐵力學(xue)性(xing)能(neng)的方(fang)法很(hen)多，如(ru)合(he)理選配化學(xue)成(cheng)分、改變爐料組成(cheng)、過熱處理鐵液(ye)、孕育處理、微量或低合(he)金化等，都可取(qu)得很(hen)好效(xiao)果。
三(san)、生產高牌號(hao)鑄(zhu)鐵平臺（孕育鑄(zhu)鐵）的注意(yi)事(shi)項(xiang)
生產高牌(pai)號鑄(zhu)鐵(tie)平臺(一般指HT200以上)時(shi)，為了獲得高的(de)力(li)學(xue)性(xing)能(neng)，盡(jin)可能(neng)地(di)減(jian)少(shao)石(shi)(shi)墨(mo)的(de)數量、減(jian)小石(shi)(shi)墨(mo)的(de)長度。傳(chuan)統的(de)方法 是降低鐵(tie)液的(de)碳、硅含量、提高鐵(tie)液的(de)冷凝速度，但(dan)幅度稍大(da)時(shi) 會出現D型過冷石(shi)(shi)墨(mo)及白口，反而降低灰鑄(zhu)鐵(tie)的(de)力(li)學(xue)性(xing)能(neng)。
在爐前或在澆注前往鐵液中(zhong)添加適量的、以硅(gui)鐵為(wei)主的鐵合金(jin)碎(sui)粒被稱作孕(yun)育(yu)處理(li)。孕(yun)育(yu)處理(li)在鐵液中(zhong)提供大量的、石墨(mo)借以生核(he)的生核(he)質點。youxiao的孕(yun)育(yu)將cujin石墨(mo)的析出，從而(er)(er)xiaochu白口、細化片狀(zhuang)石墨(mo)并使過冷石墨(mo)轉變為(wei)無(wu)方向性(xing)均(jun)(jun)(jun)布石墨(mo)(A型石墨(mo))，不(bu)但(dan)可(ke)大幅度地提高(gao)(gao)綜合力(li)學(xue)性(xing)能，同(tong)時還提高(gao)(gao)鑄態組織的均(jun)(jun)(jun)一(yi)性(xing)，減小鑄件(jian)由(you)于壁厚不(bu)均(jun)(jun)(jun)、邊角(jiao)與心部的冷速不(bu)同(tong)而(er)(er)造成(cheng)的力(li)學(xue)性(xing)能差別(bie)，因此對鐵液進行孕(yun)育(yu)處理(li)是一(yi)項生產高(gao)(gao)牌號灰(hui)鑄鐵(孕(yun)育(yu)鑄鐵)不(bu)可(ke)少的技術。
錳在高牌號灰鑄鐵(tie)(tie)(孕(yun)育(yu)鑄鐵(tie)(tie))中的(de)(de)(de)作(zuo)用，除中和硫(liu)的(de)(de)(de)影(ying)響外，尚有(you)一個 殊(shu)的(de)(de)(de)要求，即借助于它使灰鑄鐵(tie)(tie)能得(de)到(dao)珠光體組(zu)織，故高牌號灰鑄鐵(tie)(tie)(孕(yun)育(yu)鑄鐵(tie)(tie))的(de)(de)(de)錳含(han)量一般較高。硫(liu)能削弱孕(yun)育(yu)劑(ji)的(de)(de)(de)石墨化作(zuo)用，因(yin)此(ci)(ci)常將(jiang)硫(liu)限(xian)制在0.12以(yi)下(xia)。近幾年來，也(ye)有(you)人認為為了得(de)到(dao)好(hao)的(de)(de)(de)孕(yun)育(yu)效果，原鐵(tie)(tie)液的(de)(de)(de)硫(liu)量不(bu)能太低(di)(di)。因(yin)此(ci)(ci)，在以(yi)后鐵(tie)(tie)液中的(de)(de)(de)硫(liu)含(han)量逐(zhu)漸降低(di)(di)的(de)(de)(de)情況下(xia)，對于孕(yun)育(yu)鑄鐵(tie)(tie)中的(de)(de)(de)硫(liu)量究竟應如何確定(ding)，看來是一個值得(de)注意的(de)(de)(de)問(wen)題(ti)。
磷(lin)含量(liang)(liang)一般從力學性能的(de)要求出發，常(chang)限制(zhi)在0.15以下，但有些機床(chuang)灰鑄鐵件(常(chang)由孕育鑄鐵制(zhi)造)需要耐磨，磷(lin)含量(liang)(liang)則(ze)可提(ti)高至(zhi)0.3~0.5左右或 高。
四、用(yong)孕(yun)育(yu)劑進行(xing)鑄鐵平臺孕(yun)育(yu)處理時禁止的四則
灰鑄鐵用(yong)的孕育劑可以按功能、主要元素、形狀等進行分類(lei)，在使用(yong)孕育劑進行灰鑄鐵孕育處理時應禁忌四則：
一(yi)則，孕育劑(ji)在使用(yong)前烘干。
二則，禁止使用(yong)純(chun)硅(gui)或純(chun)硅(gui)鐵(tie)作孕育(yu)劑
三則(ze)，孕育(yu)劑不(bu)可(ke)草率加入，要(yao)講究方(fang)法。
四則(ze)，孕育(yu)劑(ji)的(de)粒度
五、灰鑄鐵(tie)件可能出現(xian)的缺陷
在鑄鐵平臺生產(chan)(chan)中(zhong)，常(chang)見的(de)(de)鑄件缺陷(xian)有：氣孔(kong)(kong)、成分與(yu)性能不(bu)(bu)合格(ge)、熱(re)裂與(yu)冷(leng)裂、縮孔(kong)(kong)與(yu)縮松(song)、渣眼與(yu)鐵豆、冷(leng)隔與(yu)澆(jiao)不(bu)(bu)足(zu)、砂(sha)(sha)眼與(yu)夾砂(sha)(sha)、多肉(rou)與(yu)錯輻、變形(xing)等。通(tong)常(chang)，產(chan)(chan)生這些缺陷(xian)的(de)(de)原因(yin)不(bu)(bu)單是(shi)造型制芯問題，有時還有熔煉澆(jiao)注(zhu)、配砂(sha)(sha)質量、落(luo)砂(sha)(sha)清理等許多生產(chan)(chan)工序的(de)(de)問題，因(yin)此(ci)具體(ti)分析，以便采取相應(ying)的(de)(de)合理措施加以解決。
鑄鐵平(ping)臺(tai)鑄造生產中，怎樣辨別氣(qi)孔(kong)和縮孔(kong)的區別
鑄(zhu)(zhu)鐵平臺(tai)在(zai)鑄(zhu)(zhu)造生(sheng)產中，鑄(zhu)(zhu)件氣孔(kong)(kong)和鑄(zhu)(zhu)件縮孔(kong)(kong)有時(shi)(shi)是伴生(sheng)的(de)，有時(shi)(shi)是 立群在(zai)。當(dang)出現氣孔(kong)(kong)和縮孔(kong)(kong)時(shi)(shi)，我們快(kuai)(kuai)速的(de)判(pan)斷出缺(que)陷是氣孔(kong)(kong)，還是縮孔(kong)(kong)對于解決問題 要。要想快(kuai)(kuai)速判(pan)斷這兩(liang)種缺(que)陷， 首先入時(shi)(shi)對它們的(de) 征(zheng)(zheng) 了解。今天，我們 從認識它們的(de) 征(zheng)(zheng)來教大家快(kuai)(kuai)速判(pan)斷鑄(zhu)(zhu)鐵平臺(tai)氣孔(kong)(kong)和縮孔(kong)(kong)缺(que)陷。
氣孔類缺陷牲與(yu)fangzhi方法
在鑄(zhu)(zhu)鐵平臺鑄(zhu)(zhu)造(zao)生(sheng)產中，孔(kong)(kong)洞類缺(que)陷是(shi)常見缺(que)陷，也是(shi)給鑄(zhu)(zhu)造(zao)廠(chang)造(zao)成損失比(bi)較大的(de)缺(que)陷之(zhi)一(yi)。孔(kong)(kong)洞類缺(que)陷分(fen)為氣(qi)孔(kong)(kong)和(he)縮孔(kong)(kong)。氣(qi)孔(kong)(kong)多為由(you)于金屬液中侵入、裹入、卷入氣(qi)體所至(zhi)。
鑄(zhu)鐵平臺鑄(zhu)件氣(qi)孔(kong)(kong)出(chu)現在鑄(zhu)件上的(de)(de)位置不同，其產生的(de)(de)原因也不同。這 要求我們的(de)(de)鑄(zhu)造(zao)技術員(yuan)在判斷氣(qi)孔(kong)(kong)缺陷(xian)病(bing)因時，要掌握各(ge)類(lei)氣(qi)孔(kong)(kong)發生的(de)(de)原理，具有什么(me)樣(yang)的(de)(de) 生。只有如此才(cai)能對癥下藥(yao)，將出(chu)現的(de)(de)氣(qi)孔(kong)(kong)缺陷(xian)解決掉。
下面，我們再看(kan)看(kan)不同原因(yin)生成的(de)氣孔 征：
（1）卷入氣孔：金(jin)屬液在充型過程中(zhong)因卷入氣體而在鑄件(jian)內形成(cheng)氣孔，多呈孤立存在的圓(yuan)形或橢圓(yuan)形大(da)氣孔，位置不(bu)固定(ding)，一般偏鑄件(jian)中(zhong)上部。
（2）侵入(ru)氣孔(kong)：由型(xing)、芯(xin)、涂料、芯(xin)撐、冷鐵(tie)產生的氣孔(kong)侵入(ru)鑄件表層而形(xing)成(cheng)氣孔(kong)，多(duo)(duo)呈梨形(xing)或橢圓形(xing)，尺寸較大，孔(kong)壁光滑，表面多(duo)(duo)呈氧化色。
（3）反應氣(qi)孔(kong)(kong)：由金屬(shu)液(ye)內部(bu)某(mou)些成分(fen)之間或(huo)(huo)金屬(shu)液(ye)與型、芯(xin)在(zai)界面上發(fa)生(sheng)化學(xue)反應而(er)形(xing)成群(qun)分(fen)布的氣(qi)孔(kong)(kong)。位于鑄件(jian)表層的針(zhen)頭形(xing)或(huo)(huo)腰圓形(xing)反應氣(qi)孔(kong)(kong)稱為表面針(zhen)空(kong)與皮下氣(qi)孔(kong)(kong)，由金屬(shu)液(ye)與型、芯(xin)涂料發(fa)生(sheng)界面反應所(suo)至；分(fen)散或(huo)(huo)成群(qun)分(fen)布在(zai)鑄鐵(tie)平(ping)臺鑄件(jian)整(zheng)個斷面上或(huo)(huo)某(mou)個局部(bu)區域的針(zhen)頭反應氣(qi)孔(kong)(kong)。
形成原因
（1）由于爐料潮濕、銹蝕、油(you)污、氣候的(de)潮濕，熔(rong)練(lian)工具和澆包未烘干，金屬(shu)液成分(fen)不(bu)當，合金液為煉與(yu)煉不(bu)足(zu)，使(shi)金屬(shu)液中含(han)有大量氣體或氣體物質(zhi)，導致在(zai)鑄件中析出氣孔或反(fan)應氣孔。
（2）型、芯未充分(fen)烘(hong)干，透氣(qi)性(xing)差，通氣(qi)不良，含水分(fen)和發(fa)氣(qi)物質(zhi)過多，涂(tu)料未烘(hong)干或(huo)含發(fa)氣(qi)成分(fen)過多，冷(leng)鐵、芯撐有銹斑、油(you)污或(huo)未烘(hong)干，金屬型排氣(qi)不良，在鑄件(jian)中形成侵入氣(qi)孔。
（3）澆注系統不(bu)合理，澆注和(he)充型(xing)速(su)度過快，金屬(shu)型(xing)排氣(qi)不(bu)良，使金屬(shu)液在澆注和(he)充型(xing)過程中產生紊流、渦流或(huo)斷(duan)流而卷入(ru)氣(qi)體(ti)，在鑄件中形(xing)成卷入(ru)性氣(qi)孔。
（4）合金液易可吸氣(qi)，鑄鐵平臺在熔煉和澆注過程(cheng)(cheng)中未(wei)采取youxiao的煉、保護(hu)和凈化(hua)措施(shi)，使金屬液中含有大量(liang)氣(qi)體、夾(jia)渣和夾(jia)氣(qi)成分，在充(chong)型和凝固過程(cheng)(cheng)中形(xing)成析(xi)出(chu)氣(qi)孔(kong)和反應氣(qi)孔(kong)。
（5）型(xing)砂、型(xing)芯(xin)和涂料配(pei)制不當，與金屬液(ye)發生界面反應，形成表(biao)面針(zhen)孔和皮(pi)下氣孔。
（6）澆注溫度(du)過(guo)低，金屬型溫度(du)過(guo)低，金屬液(ye)除(chu)渣不良，粘度(du)過(guo)高(gao)，使在澆注和充型過(guo)程中(zhong)(zhong)卷入的(de)氣(qi)體及(ji)由(you)金屬液(ye)中(zhong)(zhong)析出(chu)的(de)氣(qi)體來不及(ji)排出(chu)鑄型或(huo)上(shang)浮(fu)到冒口或(huo)出(chu)氣(qi)口中(zhong)(zhong)去。
（7）在氣候潮濕季(ji)節熔(rong)煉易吸(xi)氣的合金時，合金液(ye)大(da)量吸(xi)氣，造成鑄件成批報廢。
（8）樹脂(zhi)砂(sha)的(de)(de)樹脂(zhi)和固化劑(ji)加入量過(guo)多(duo)，樹脂(zhi)含氟量過(guo)高(gao)，原砂(sha)和zaisheng砂(sha)的(de)(de)角形系數過(guo)高(gao)、粒(li)度過(guo)細，灼減量和微(wei)粉(fen)含量過(guo)高(gao)，使型砂(sha)的(de)(de)發(fa)氣量過(guo)高(gao)，透氣性(xing)過(guo)低
防止(zhi)方法
（1）非鐵合金熔(rong)煉時(shi)，爐料、溶劑(ji)、工具和澆包要充分預(yu)熱和烘干，去銹去油污，多次重熔(rong)爐料的加入量(liang)要適(shi)當限制。
（2）防止金(jin)屬液(ye)(ye)在(zai)熔(rong)煉過程中過度氧化(hua)(hua)和吸(xi)氣，加(jia)(jia)以(yi)脫氧、除氣和除渣(zha)，在(zai)澆(jiao)包內的(de)(de)(de)金(jin)屬熔(rong)池表面加(jia)(jia)覆蓋溶劑，防止金(jin)屬二次氧化(hua)(hua)、吸(xi)氣和有(you)害雜(za)質返回熔(rong)池。用鋁(lv)對鑄(zhu)鋼(gang)、鑄(zhu)鐵脫氧時，應(ying)(ying)嚴(yan)格控(kong)制殘留(liu)含鋁(lv)量，吸(xi)氣傾向嚴(yan)重的(de)(de)(de)鋼(gang)液(ye)(ye)，應(ying)(ying)盡量避免用鋁(lv)脫氧，可(ke)采用AVD、VOD、多孔塞吹惰(duo)性氣體(ti)、噴粉法等(deng)對鋼(gang)液(ye)(ye)進行(xing)爐外練，脫除鋼(gang)液(ye)(ye)中的(de)(de)(de)氣體(ti)與(yu)有(you)害雜(za)質；對球(qiu)墨鑄(zhu)鐵，應(ying)(ying)加(jia)(jia)強(qiang)脫硫，降(jiang)低原湯的(de)(de)(de)含流量，在(zai)保證球(qiu)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)前提下，盡量減少(shao)球(qiu)化(hua)(hua)劑的(de)(de)(de)加(jia)(jia)入量，降(jiang)低鑄(zhu)鐵的(de)(de)(de)殘留(liu)鎂量，并加(jia)(jia)強(qiang)孕育(yu)處(chu)理。
（3）澆注(zhu)時金屬(shu)液(ye)不得斷流(liu)，充型(xing)速度不宜太高，鑄件澆注(zhu)位置(zhi)和澆注(zhu)系統(tong)的設置(zhi)應保證金屬(shu)液(ye)平穩(wen)地(di)充滿型(xing)腔，并利于開腔內氣體能順利排出。
（4）鑄(zhu)造時(shi)，應保證鑄(zhu)型(xing)和型(xing)芯排(pai)氣changtong，砂芯內要開排(pai)氣通道，合型(xing)時(shi)要填補芯頭(tou)間隙，以免鉆入金屬液堵(du)塞排(pai)氣通道。
（5）增加直澆道(dao)高度，以(yi)提(ti)高充型金(jin)屬液(ye)靜壓力(li)。
（6）降(jiang)(jiang)低樹脂(zhi)(zhi)(zhi)砂的(de)樹脂(zhi)(zhi)(zhi)和(he)固化劑(ji)加入量，采用低氮或無(wu)氮樹脂(zhi)(zhi)(zhi)及形料圓(yuan)整、粒度適中、灼減量和(he)微粉含量低的(de)原(yuan)砂和(he)zaisheng砂，以降(jiang)(jiang)低樹脂(zhi)(zhi)(zhi)的(de)發(fa)氣量，提高(gao)樹脂(zhi)(zhi)(zhi)砂的(de)透氣性
縮孔類缺陷及fangzhi方法
而鑄件產生縮孔、縮松，原因(yin)很(hen)多，有(you)(you)鑄件與模樣設(she)計原因(yin)，有(you)(you)砂箱設(she)計不合適的(de)(de)原因(yin)，有(you)(you)澆冒口設(she)計的(de)(de)原因(yin)，有(you)(you)型砂型避(bi)移位(wei)方(fang)面(mian)(mian)的(de)(de)原因(yin)，另外還(huan)有(you)(you)制方(fang)面(mian)(mian)的(de)(de)原因(yin)，有(you)(you)金屬化學成分(fen)調配不當的(de)(de)原因(yin)，有(you)(you)熔煉環節操作(zuo)不當原因(yin)，也(ye)有(you)(you)澆注(zhu)方(fang)面(mian)(mian)的(de)(de)原因(yin)。
由于造成鑄(zhu)鐵平臺鑄(zhu)件縮(suo)孔(kong)的原因眾(zhong)多，所以在查找根(gen)源時，常常比(bi)較費時間。如何快速判定(ding)鑄(zhu)件縮(suo)孔(kong)產生的內因，這 需要我們(men)多對照(zhao)鑄(zhu)件縮(suo)孔(kong)缺陷案例，熟記(ji)理論 征，加強學習，從而(er)提高對這類缺陷認(ren)識和解(jie)決能力。
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