摘 要:文章主要分析了常見鑄造缺陷產(chǎn)生原因并提出質(zhì)量控制措施。
關(guān)鍵詞:鑄造;工藝;缺陷;措施
一、氣孔
(一)特征描述。在鑄件內(nèi)部和鑄件表面上經(jīng)??吹揭恍┐笮〔坏鹊墓饣锥矗@些就是氣孔,不同的氣孔,由于其成因和來源的不同,因此導(dǎo)致了表現(xiàn)形式有各種各樣。如常見的侵入性氣孔、析出性氣孔以及皮下氣孔等
(二)出現(xiàn)氣孔的原因分析。出現(xiàn)氣孔的原因有很多,例如爐料不干或含氧化物、雜質(zhì)多;澆注工具或爐前添加劑未烘干;型砂含水過多或起模和修型時刷水過多;型芯烘干不充分或型芯通氣孔被堵塞;澆注溫度過低或澆注速度太快等。
(三)質(zhì)量控制措施。針對侵入性氣孔盡快控制型砂或芯砂中發(fā)氣物質(zhì)的含量,減少發(fā)氣量,而且要降低濕型砂的含水量,造型與修模時不能過多的和水,保證砂芯的干燥;析出性氣孔多而分散,一般情況下,對于同批澆注的鑄件其表面常常會發(fā)現(xiàn)有析出性氣孔。鑄造爐料要保證潔凈干燥,對于含氣量較多的爐料嚴(yán)禁使用,同時保證添加劑的干燥;對皮下氣孔的預(yù)防控制,包括適當(dāng)提高澆注溫度,減少各種添加劑的加入劑量,盡量減少澆注時間;孕育劑的加入量最好控制在(質(zhì)量分?jǐn)?shù))0.4%~0.6%,孕育劑含Al量不宜超過1.5%;防止鐵液氧化,適當(dāng)補(bǔ)加接力焦,嚴(yán)格控制進(jìn)風(fēng)量;在保證球化的前提下,盡量減少球化劑的加入量;澆注時在鐵液表面覆蓋冰晶石粉,防止鐵液氧化。
二、砂眼、渣孔
(一)特征描述。材料的缺陷處內(nèi)部或表面往往會充塞著型(芯)砂的小孔,這就是我們所謂的砂眼。如果是缺陷形狀呈現(xiàn)出不規(guī)則性,且缺陷內(nèi)部填充著夾雜物,這就稱為渣孔。
(二)出現(xiàn)砂眼、渣孔的原因分析。型砂的強(qiáng)度過低、或者是砂型和型芯不夠結(jié)實、合箱時砂型出現(xiàn)了局部破壞、澆注系統(tǒng)不合理,內(nèi)澆口方向不對,金屬液沖壞了砂型;合型時型腔或澆口內(nèi)散砂未清理干凈
(三)砂眼、渣孔的質(zhì)量控制措施。砂眼的防止措施:第一、盡量提高型砂的強(qiáng)度以及砂型的結(jié)實度,緊實度,減少砂芯的毛刺,從而防止出現(xiàn)沖砂的現(xiàn)象。第二、合型前將型腔和砂芯表面的浮砂清理干凈,并抓緊時間澆注。第三、設(shè)計科學(xué)有效的澆注程序,嚴(yán)格避免鐵液對型壁過大的沖刷力。渣孔的質(zhì)量控制措施:第一、防止鐵液氧化,嚴(yán)格控制球化劑,孕育劑的加入量,球鐵采用隨流孕育一定要慎重。第二、設(shè)計科學(xué)有效的澆注程序,在澆注過程中安置濾網(wǎng)片,盡量提高濾網(wǎng)片的檔渣能力,澆注過程中不能間斷。第三、對二次渣要嚴(yán)格控制鐵液的殘余含鎂量。降低原鐵液含硫量,并提高處理溫度與澆注溫度,適當(dāng)提高球化劑的稀土含量,降低材料中鎂的含量。
三、殘渣
(一)所謂殘渣,指的就是集中在鑄件表面上某處那些呈現(xiàn)出皺皮狀的缺陷。殘渣由很多的物質(zhì)組成,其中主要組成物為EPS模樣殘留物,較為光亮的皺皮狀物質(zhì)。
(二)出現(xiàn)殘渣缺陷的原因分析:由于殘渣的主要組成物為EPS模樣殘留物,在滲透方面,EPS模樣分解的氣體向外逸出速度非常緩慢,因此其分解和消失的過程很漫長。
(三)殘渣缺陷的質(zhì)量控制措施:第一、保證良好的涂層透氣性和良好的型砂透氣性;第二、適當(dāng)提高澆注溫度;第三、適當(dāng)提高負(fù)壓;第四、適當(dāng)降低EPS物質(zhì)的密度和緊實程度;第五、適當(dāng)提高澆注的范圍。
四、縮孔、縮松
(一)特征描述:在鑄件較為厚實的斷面處或者是軸心處常常會由于凝固而出現(xiàn)一些表面粗糙的孔洞,而且這些孔洞有些會帶有樹枝狀的結(jié)晶,這些孔洞中較大而且較為密集的稱為縮孔,較小而又分散的孔洞稱為縮松。
(二)出現(xiàn)縮孔、縮松缺陷的原因分析:一旦金屬液遇冷凝固時,這個過程中產(chǎn)生的液態(tài)收縮和凝固收縮是遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過于固態(tài)收縮的,而且鑄件表面最后凝固的地方往往很難得到應(yīng)有的金屬液。
(三)縮孔、縮松缺陷的質(zhì)量控制措施:第一、不同的鑄件,壁厚不同,相應(yīng)的化學(xué)成分不同,盡量控制好鎂的含量;第二、設(shè)計科學(xué)的澆注系統(tǒng),適當(dāng)降低澆注的溫度,盡量使得鑄件表面各處都能得到充分補(bǔ)縮;第三、嚴(yán)格控制好爐前孕育劑的含量,一般情況下,0.3%~0.5%的含量較佳;第四、避免鐵液氧化。
五、裂紋
(一)裂紋特征描述:澆注好的鑄件表面一般都彎曲的裂紋。裂紋分熱裂和冷裂兩種。熱裂的裂口形狀不規(guī)則,端口表面的顏色往往呈現(xiàn)出深黑色,氧化現(xiàn)象較為明顯,且較為曲折。而冷裂的裂口和熱裂彎曲不同,裂口比較直,形狀較為規(guī)則,且鑄件斷口表面的氧化現(xiàn)象比較輕微,發(fā)出金屬光澤。
(二)產(chǎn)生裂紋的原因分析:鑄件遇冷凝固收縮,在這個過程中會產(chǎn)生內(nèi)部應(yīng)力,一旦應(yīng)力大于材料的屈服極限,鑄件救出出現(xiàn)裂紋現(xiàn)象。
(三)預(yù)防裂紋的質(zhì)量控制措施:第一、鐵液的化學(xué)成分必須要控制好。其中硫的含量能夠影響“熱脆性”的產(chǎn)生,在灰鑄鐵中,w(S)的含量不能低于0.11%,但是也不能太高,過高的話會影響孕育效果。磷的含量是影響鑄件發(fā)生“冷脆性”的因素,進(jìn)而產(chǎn)生冷裂缺陷,所以,灰鑄鐵中w(P)最好低于0.13%;第二、控制鑄件各個部位的冷卻速度,防止局部產(chǎn)生過熱現(xiàn)象;第三、當(dāng)進(jìn)行完澆注以后,不能過早的開型,只有當(dāng)型內(nèi)鑄件的溫度低于550℃時,才能夠開型;第四、盡量改變鑄件的結(jié)構(gòu),避免發(fā)生應(yīng)力集中現(xiàn)象。
六、硬度不均勻
(一)硬度不均勻現(xiàn)象描述:加工以后的鑄件表面,往往會出現(xiàn)微觀的凹凸,局部可能會出現(xiàn)硬質(zhì)點(diǎn),由于鑄件的表面硬度相差較大,因此,硬質(zhì)點(diǎn)部位的硬度可能超過標(biāo)準(zhǔn)。
(二)避免出現(xiàn)硬度不均勻的質(zhì)量控制措施:第一、提高鐵液出爐溫度;第二、嚴(yán)格控制孕育劑的加入量;第三、嚴(yán)禁使用合金鋼;第四、澆注系統(tǒng)的設(shè)計要科學(xué),保證鑄件的均勻冷卻。
參考文獻(xiàn)
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