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：主(zhu)要有冷卻(que)速度，鐵液(ye)的(de)過熱處(chu)理(li)、孕育處(chu)理(li)、爐料 性等
（1）關于冷卻速度的影響
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)于鐵液(ye)孕育(yu)處理的影響
孕(yun)(yun)(yun)育處(chu)理 是在鐵液(ye)進入鑄鐵平(ping)臺鑄件(jian)型(xing)腔前(qian)，把(ba)孕(yun)(yun)(yun)育劑附加到(dao)鐵液(ye)中以(yi)改變鐵液(ye)的(de)冶金狀態，從而(er)可gaishan鑄鐵的(de)顯微(wei)組(zu)織和性(xing)能。對(dui)灰鑄鐵而(er)言(yan)，進行(xing)孕(yun)(yun)(yun)育處(chu)理是為了獲得A型(xing)石(shi)墨、珠光體基體、細(xi)小共晶團的(de)組(zu)織，以(yi)及減少鑄件(jian)薄壁或邊角處(chu)的(de)白口傾向和對(dui)鑄件(jian)壁厚(hou)的(de)mingan性(xing)；對(dui)可鍛鑄鐵而(er)言(yan)，是為了縮短退(tui)火周(zhou)期，zengda鑄件(jian)的(de)允許壁厚(hou)和gaishan組(zu)織的(de)結構；對(dui)球墨鑄鐵而(er)言(yan)，是為了減少鑄鐵平(ping)臺鑄件(jian)白口傾向，提高球化率和gaishan石(shi)墨的(de)圓整性(xing)。
（3）關于(yu)鐵液過熱處理(li)的影響(xiang)。
提高(gao)鐵液過熱(re)溫(wen)度可以(yi)：
①增加化(hua)合(he)碳(tan)(tan)含(han)量(liang)和相應減(jian)少石墨碳(tan)(tan)含(han)量(liang)
②細化(hua)石(shi)墨，并使枝晶(jing)石(shi)墨的形成
③xiaochu鑄鐵的(de)“遺傳性”
④提高鑄鐵平臺鑄件斷(duan)面(mian)上組織的(de)均勻性
⑤有(you)利于鑄件的(de)補縮。同(tong)樣，鐵液(ye)保溫也有(you)鐵液(ye)過熱的(de)類似作用。
二、灰鑄鐵不可用熱處理的(de)方法來達到牌號要求
一(yi)般說來(lai)，熱(re)處理能(neng)(neng)在很大程度(du)上gaishan鑄造合金的(de)(de)組織和性(xing)(xing)能(neng)(neng)，但在灰(hui)鑄鐵(tie)條(tiao)件下，熱(re)處理所能(neng)(neng)發揮的(de)(de)作用相對較小。在灰(hui)鑄鐵(tie)中，石墨對鑄鐵(tie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)的(de)(de)影響很大，而任何(he)的(de)(de)熱(re)處理方法都不(bu)能(neng)(neng)改變石墨的(de)(de)形(xing)態(tai)和分(fen)布，故不(bu)可(ke)通過(guo)熱(re)處理來(lai)youxiao地提高灰(hui)鑄鐵(tie)的(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)(neng)使之達到牌號要求(qiu)。
但(dan)是，提高(gao)灰鑄鐵力學(xue)性能(neng)的方法(fa)很多，如合理選配化學(xue)成(cheng)分(fen)、改(gai)變爐料組成(cheng)、過熱(re)處(chu)(chu)理鐵液、孕(yun)育處(chu)(chu)理、微量或低合金化等，都可取得(de)很好效果。
三、生產高(gao)牌(pai)號鑄(zhu)(zhu)鐵平臺（孕育鑄(zhu)(zhu)鐵）的注意事項
生產高(gao)(gao)牌號鑄鐵(tie)平臺(一般(ban)指(zhi)HT200以上)時，為了(le)獲(huo)得(de)高(gao)(gao)的(de)力學(xue)性(xing)能，盡可能地(di)減少石墨的(de)數量(liang)、減小(xiao)石墨的(de)長(chang)度。傳統的(de)方(fang)法(fa) 是(shi)降(jiang)低(di)鐵(tie)液的(de)碳、硅(gui)含量(liang)、提高(gao)(gao)鐵(tie)液的(de)冷(leng)凝速度，但幅度稍大(da)時 會(hui)出現(xian)D型過(guo)冷(leng)石墨及白口，反而降(jiang)低(di)灰鑄鐵(tie)的(de)力學(xue)性(xing)能。
在爐(lu)前或在澆注前往鐵(tie)(tie)液(ye)(ye)中添加適(shi)量的(de)、以硅鐵(tie)(tie)為主(zhu)的(de)鐵(tie)(tie)合金(jin)碎粒被稱作(zuo)孕育(yu)(yu)處理。孕育(yu)(yu)處理在鐵(tie)(tie)液(ye)(ye)中提(ti)供大量的(de)、石墨(mo)借以生核的(de)生核質點。youxiao的(de)孕育(yu)(yu)將cujin石墨(mo)的(de)析出，從而xiaochu白(bai)口(kou)、細化片狀石墨(mo)并(bing)使過冷石墨(mo)轉(zhuan)變為無方向性(xing)均布石墨(mo)(A型(xing)石墨(mo))，不但可(ke)(ke)大幅度地提(ti)高(gao)綜合力學性(xing)能，同時還提(ti)高(gao)鑄(zhu)(zhu)態組織的(de)均一(yi)性(xing)，減(jian)小鑄(zhu)(zhu)件由于壁(bi)厚不均、邊(bian)角與心部的(de)冷速不同而造成的(de)力學性(xing)能差別，因此對鐵(tie)(tie)液(ye)(ye)進行(xing)孕育(yu)(yu)處理是(shi)一(yi)項生產高(gao)牌號灰(hui)鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)(tie)(孕育(yu)(yu)鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)(tie))不可(ke)(ke)少的(de)技(ji)術(shu)。
錳在(zai)高(gao)(gao)牌(pai)號灰鑄鐵(tie)(tie)(孕育鑄鐵(tie)(tie))中的(de)(de)作用(yong)，除中和硫(liu)的(de)(de)影響(xiang)外，尚有一個 殊的(de)(de)要求，即借助于(yu)它(ta)使灰鑄鐵(tie)(tie)能得(de)到珠光(guang)體組織(zhi)，故高(gao)(gao)牌(pai)號灰鑄鐵(tie)(tie)(孕育鑄鐵(tie)(tie))的(de)(de)錳含量一般較(jiao)高(gao)(gao)。硫(liu)能削(xue)弱孕育劑的(de)(de)石墨化作用(yong)，因(yin)此(ci)常(chang)將硫(liu)限制在(zai)0.12以下(xia)(xia)。近幾年來，也有人認為(wei)為(wei)了得(de)到好的(de)(de)孕育效(xiao)果(guo)，原鐵(tie)(tie)液的(de)(de)硫(liu)量不能太(tai)低(di)。因(yin)此(ci)，在(zai)以后鐵(tie)(tie)液中的(de)(de)硫(liu)含量逐漸降低(di)的(de)(de)情況下(xia)(xia)，對于(yu)孕育鑄鐵(tie)(tie)中的(de)(de)硫(liu)量究竟應(ying)如(ru)何確(que)定(ding)，看來是一個值得(de)注意(yi)的(de)(de)問題(ti)。
磷含量一般(ban)從力學性能的要求出發，常(chang)限制(zhi)在(zai)0.15以下，但有些機(ji)床(chuang)灰鑄鐵件(jian)(常(chang)由孕育鑄鐵制(zhi)造(zao))需(xu)要耐(nai)磨，磷含量則可提(ti)高(gao)(gao)至0.3~0.5左右(you)或 高(gao)(gao)。
四、用孕育劑(ji)進行鑄鐵(tie)平臺孕育處(chu)理時(shi)禁(jin)止(zhi)的(de)四則(ze)
灰鑄鐵用的孕(yun)育(yu)劑(ji)可以按功(gong)能、主要元素、形狀(zhuang)等(deng)進(jin)行分(fen)類，在(zai)使(shi)用孕(yun)育(yu)劑(ji)進(jin)行灰鑄鐵孕(yun)育(yu)處理時應禁忌(ji)四則：
一則，孕育劑(ji)在使(shi)用(yong)前烘干。
二則，禁止使(shi)用(yong)純硅或純硅鐵作孕育劑
三則，孕育(yu)劑不可草率(lv)加(jia)入，要(yao)講究(jiu)方法。
四則，孕育劑的(de)粒度
五、灰鑄鐵件可能出現的缺陷
在鑄鐵(tie)平臺生產中，常見的(de)鑄件缺陷(xian)有(you)：氣(qi)孔、成分與(yu)性(xing)能不(bu)(bu)合(he)格、熱(re)裂與(yu)冷裂、縮孔與(yu)縮松、渣眼(yan)與(yu)鐵(tie)豆、冷隔與(yu)澆不(bu)(bu)足、砂(sha)眼(yan)與(yu)夾砂(sha)、多(duo)肉與(yu)錯輻、變形(xing)等。通常，產生這些缺陷(xian)的(de)原因不(bu)(bu)單是(shi)造型制芯問題，有(you)時還有(you)熔煉澆注、配砂(sha)質量(liang)、落砂(sha)清理等許多(duo)生產工序的(de)問題，因此具(ju)體(ti)分析(xi)，以便采取相應的(de)合(he)理措施加以解決。
鑄鐵平臺鑄造(zao)生產中(zhong)，怎樣(yang)辨(bian)別(bie)氣孔和縮孔的區別(bie)
鑄(zhu)鐵平(ping)臺在(zai)鑄(zhu)造生產中，鑄(zhu)件氣(qi)(qi)孔和(he)鑄(zhu)件縮(suo)孔有(you)時(shi)是(shi)伴生的(de)，有(you)時(shi)是(shi) 立群(qun)在(zai)。當(dang)出現氣(qi)(qi)孔和(he)縮(suo)孔時(shi)，我們(men)快速(su)的(de)判斷(duan)出缺陷是(shi)氣(qi)(qi)孔，還是(shi)縮(suo)孔對于(yu)解(jie)決(jue)問題 要(yao)(yao)。要(yao)(yao)想快速(su)判斷(duan)這兩種缺陷， 首(shou)先入時(shi)對它(ta)們(men)的(de) 征(zheng) 了解(jie)。今天，我們(men) 從認識它(ta)們(men)的(de) 征(zheng)來教(jiao)大家快速(su)判斷(duan)鑄(zhu)鐵平(ping)臺氣(qi)(qi)孔和(he)縮(suo)孔缺陷。
氣孔(kong)類(lei)缺(que)陷牲(sheng)與fangzhi方法
在鑄鐵平臺鑄造(zao)生產中，孔洞(dong)類(lei)(lei)缺(que)陷(xian)是常見缺(que)陷(xian)，也是給鑄造(zao)廠造(zao)成損(sun)失比較(jiao)大的缺(que)陷(xian)之一。孔洞(dong)類(lei)(lei)缺(que)陷(xian)分(fen)為氣(qi)孔和縮孔。氣(qi)孔多為由(you)于(yu)金屬(shu)液中侵入、裹入、卷入氣(qi)體(ti)所至。
鑄鐵平臺鑄件氣孔(kong)出現(xian)(xian)在鑄件上的(de)(de)位置(zhi)不(bu)同，其產生的(de)(de)原因(yin)也不(bu)同。這 要求我(wo)們的(de)(de)鑄造技術員在判斷氣孔(kong)缺(que)(que)陷病因(yin)時，要掌握各類氣孔(kong)發生的(de)(de)原理，具(ju)有(you)什(shen)么樣的(de)(de) 生。只有(you)如此才能對癥(zheng)下藥(yao)，將出現(xian)(xian)的(de)(de)氣孔(kong)缺(que)(que)陷解決掉。
下面，我們(men)再看看不(bu)同原因生成(cheng)的氣孔 征：
（1）卷入氣(qi)(qi)孔：金屬液在充型過(guo)程中(zhong)因卷入氣(qi)(qi)體而(er)在鑄件(jian)內形(xing)成氣(qi)(qi)孔，多(duo)呈孤立存在的圓形(xing)或橢圓形(xing)大氣(qi)(qi)孔，位(wei)置不固(gu)定(ding)，一(yi)般偏鑄件(jian)中(zhong)上部。
（2）侵(qin)(qin)入氣孔(kong)：由(you)型、芯、涂料、芯撐、冷鐵產生的氣孔(kong)侵(qin)(qin)入鑄(zhu)件表層而形成(cheng)氣孔(kong)，多呈梨形或橢圓(yuan)形，尺寸較(jiao)大，孔(kong)壁(bi)光滑，表面多呈氧化色(se)。
（3）反(fan)應(ying)氣孔(kong)(kong)(kong)：由金屬液內部某些成分(fen)之間(jian)或(huo)金屬液與型(xing)、芯(xin)在(zai)界面(mian)(mian)上(shang)發生(sheng)化學反(fan)應(ying)而(er)形(xing)成群分(fen)布的氣孔(kong)(kong)(kong)。位于鑄(zhu)件表層(ceng)的針(zhen)頭形(xing)或(huo)腰圓形(xing)反(fan)應(ying)氣孔(kong)(kong)(kong)稱為表面(mian)(mian)針(zhen)空與皮(pi)下氣孔(kong)(kong)(kong)，由金屬液與型(xing)、芯(xin)涂(tu)料發生(sheng)界面(mian)(mian)反(fan)應(ying)所至；分(fen)散或(huo)成群分(fen)布在(zai)鑄(zhu)鐵平臺鑄(zhu)件整個(ge)(ge)斷面(mian)(mian)上(shang)或(huo)某個(ge)(ge)局部區域(yu)的針(zhen)頭反(fan)應(ying)氣孔(kong)(kong)(kong)。
形成原(yuan)因
（1）由(you)于爐料(liao)潮濕、銹蝕、油污、氣(qi)(qi)候的潮濕，熔練工(gong)具(ju)和澆包未(wei)烘干，金屬液成(cheng)分不當，合金液為(wei)煉與煉不足，使(shi)金屬液中含有(you)大量氣(qi)(qi)體或氣(qi)(qi)體物質，導致在鑄件中析出氣(qi)(qi)孔或反應(ying)氣(qi)(qi)孔。
（2）型、芯(xin)未充分(fen)烘(hong)干(gan)，透(tou)氣(qi)(qi)性差，通(tong)氣(qi)(qi)不良，含水(shui)分(fen)和發氣(qi)(qi)物質(zhi)過(guo)多，涂料未烘(hong)干(gan)或含發氣(qi)(qi)成(cheng)分(fen)過(guo)多，冷鐵、芯(xin)撐有銹斑、油污或未烘(hong)干(gan)，金屬型排(pai)氣(qi)(qi)不良，在鑄件中形(xing)成(cheng)侵(qin)入(ru)氣(qi)(qi)孔。
（3）澆注系統不合理(li)，澆注和充型(xing)速度過快，金屬型(xing)排(pai)氣(qi)不良，使金屬液在(zai)澆注和充型(xing)過程中產生紊流(liu)、渦流(liu)或斷流(liu)而卷入氣(qi)體，在(zai)鑄件中形成卷入性氣(qi)孔。
（4）合金液易可(ke)吸氣，鑄鐵平臺在熔煉和(he)澆注過程(cheng)中(zhong)未采取youxiao的煉、保護和(he)凈化措施，使金屬(shu)液中(zhong)含有大(da)量氣體、夾渣和(he)夾氣成分，在充型和(he)凝(ning)固過程(cheng)中(zhong)形成析出氣孔(kong)和(he)反應氣孔(kong)。
（5）型砂、型芯和(he)涂料配制不當(dang)，與(yu)金屬液發(fa)生(sheng)界(jie)面(mian)反應，形(xing)成表面(mian)針孔(kong)和(he)皮(pi)下氣(qi)孔(kong)。
（6）澆注(zhu)溫度(du)過(guo)(guo)低，金屬(shu)型(xing)溫度(du)過(guo)(guo)低，金屬(shu)液除渣(zha)不(bu)良，粘度(du)過(guo)(guo)高(gao)，使在澆注(zhu)和充(chong)型(xing)過(guo)(guo)程中(zhong)卷入的(de)(de)氣體(ti)及由金屬(shu)液中(zhong)析出的(de)(de)氣體(ti)來不(bu)及排出鑄型(xing)或(huo)上浮到(dao)冒(mao)口(kou)或(huo)出氣口(kou)中(zhong)去。
（7）在氣候潮濕季節熔煉易吸氣的(de)合金(jin)時，合金(jin)液大量吸氣，造成鑄件成批(pi)報(bao)廢。
（8）樹脂(zhi)砂的樹脂(zhi)和固(gu)化劑加入量(liang)過多，樹脂(zhi)含氟量(liang)過高，原(yuan)砂和zaisheng砂的角形系數過高、粒度過細，灼減量(liang)和微粉含量(liang)過高，使型砂的發氣量(liang)過高，透(tou)氣性過低(di)
防止方法(fa)
（1）非鐵合(he)金熔煉(lian)時(shi)，爐料、溶劑、工具和澆(jiao)包要充分預(yu)熱和烘干，去銹去油(you)污，多次重熔爐料的加入量要適當限制。
（2）防止(zhi)(zhi)金(jin)屬液(ye)在(zai)熔煉過程中(zhong)(zhong)過度氧(yang)化(hua)和(he)(he)吸(xi)氣(qi)，加以脫(tuo)(tuo)(tuo)氧(yang)、除氣(qi)和(he)(he)除渣(zha)，在(zai)澆包(bao)內的(de)金(jin)屬熔池表面加覆蓋溶(rong)劑(ji)，防止(zhi)(zhi)金(jin)屬二次氧(yang)化(hua)、吸(xi)氣(qi)和(he)(he)有害(hai)雜(za)質返(fan)回(hui)熔池。用(yong)(yong)鋁對(dui)(dui)鑄鋼(gang)(gang)、鑄鐵脫(tuo)(tuo)(tuo)氧(yang)時，應嚴格控(kong)制殘留含(han)鋁量(liang)，吸(xi)氣(qi)傾向嚴重的(de)鋼(gang)(gang)液(ye)，應盡量(liang)避(bi)免用(yong)(yong)鋁脫(tuo)(tuo)(tuo)氧(yang)，可(ke)采用(yong)(yong)AVD、VOD、多(duo)孔(kong)塞(sai)吹(chui)惰性氣(qi)體、噴粉法(fa)等對(dui)(dui)鋼(gang)(gang)液(ye)進行爐外(wai)練，脫(tuo)(tuo)(tuo)除鋼(gang)(gang)液(ye)中(zhong)(zhong)的(de)氣(qi)體與有害(hai)雜(za)質；對(dui)(dui)球墨鑄鐵，應加強(qiang)(qiang)脫(tuo)(tuo)(tuo)硫，降低原(yuan)湯(tang)的(de)含(han)流量(liang)，在(zai)保證(zheng)球化(hua)的(de)前(qian)提(ti)下，盡量(liang)減少(shao)球化(hua)劑(ji)的(de)加入量(liang)，降低鑄鐵的(de)殘留鎂量(liang)，并加強(qiang)(qiang)孕(yun)育處理(li)。
（3）澆(jiao)(jiao)注(zhu)時金屬(shu)液不(bu)得(de)斷流，充型速度不(bu)宜太高，鑄件澆(jiao)(jiao)注(zhu)位置和澆(jiao)(jiao)注(zhu)系統的設置應(ying)保證金屬(shu)液平(ping)穩地充滿(man)型腔，并利于(yu)開(kai)腔內氣(qi)體能順(shun)利排出。
（4）鑄造(zao)時，應保(bao)證鑄型和型芯排(pai)氣(qi)changtong，砂芯內要開排(pai)氣(qi)通(tong)道(dao)，合型時要填補芯頭間隙，以免鉆(zhan)入(ru)金(jin)屬(shu)液堵塞排(pai)氣(qi)通(tong)道(dao)。
（5）增(zeng)加直澆道高度，以提高充型(xing)金屬液(ye)靜壓(ya)力(li)。
（6）降(jiang)低(di)樹脂砂的(de)樹脂和固化劑加入量，采用低(di)氮或無氮樹脂及形(xing)料圓整、粒度適中、灼減量和微粉含量低(di)的(de)原(yuan)砂和zaisheng砂，以降(jiang)低(di)樹脂的(de)發氣(qi)量，提高樹脂砂的(de)透氣(qi)性
縮孔(kong)類(lei)缺陷(xian)及fangzhi方(fang)法
而鑄件產生縮(suo)孔、縮(suo)松，原(yuan)因(yin)很多，有(you)鑄件與(yu)模樣設計原(yuan)因(yin)，有(you)砂(sha)箱設計不(bu)合適的原(yuan)因(yin)，有(you)澆冒口設計的原(yuan)因(yin)，有(you)型砂(sha)型避移位方面(mian)的原(yuan)因(yin)，另外還有(you)制方面(mian)的原(yuan)因(yin)，有(you)金屬化(hua)學(xue)成分調(diao)配不(bu)當的原(yuan)因(yin)，有(you)熔煉(lian)環節操作不(bu)當原(yuan)因(yin)，也有(you)澆注方面(mian)的原(yuan)因(yin)。
由(you)于造成鑄(zhu)鐵(tie)平(ping)臺鑄(zhu)件(jian)縮(suo)孔的(de)(de)原因眾多，所以在查找根源時，常常比(bi)較費時間(jian)。如何快速(su)判定鑄(zhu)件(jian)縮(suo)孔產生的(de)(de)內(nei)因，這(zhe)(zhe) 需(xu)要我(wo)們多對照鑄(zhu)件(jian)縮(suo)孔缺陷案(an)例，熟記理(li)論 征，加強學習，從而提高對這(zhe)(zhe)類缺陷認(ren)識和解(jie)決能力。
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