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1、铸件“桔皮”缺陷的特征 铸件“桔皮（pí）”是生产中反复出现的一种铸造缺陷，它对铸件质量（liàng）的影响较大（dà），缺陷出现在铸件肥厚部（bù）位、热节及内浇道附近（jìn）以及受热集中而冷却（què）又慢的部位。铸件表面有微凸的小（xiǎo）圆斑，呈“眼圈”状，这些表面粗糙，看起来象“桔子皮”的（de）斑点，在多种铸件（jiàn）中（zhōng）反复出现，有时整（zhěng）批铸件（jiàn）均有，其在每个铸件上的数量少（shǎo）则几个，多（duō）至整个（gè）平面；小圆斑有的较大，有（yǒu）的小至麻点；有时（shí）是单个分散（sàn）的（de），有时（shí）也（yě）呈密集的片状凸起（qǐ）物，高出铸件0.4-0.6mm，直径3-5mm。据我公司统计（jì），废品中的（de）15%是（shì）“桔皮”缺陷造成的，而且（qiě）碳钢件产生桔皮缺陷的机（jī）会更多（duō）一（yī）些。 2、“桔皮（pí）”缺陷产生（shēng）的原因分析 导（dǎo）致“桔（jú）皮”产生的根本的原因是涂料表（biǎo）面（miàn）堆积、硬化不（bú）充分。型壳在焙（bèi）烧后（hòu），其表面上形成黄色或黄绿色（sè）玻璃体，浇注（zhù）后与钢液反应而形成硅酸盐瘤粘附（fù）于铸件表面。单（dān）纯地延长（zhǎng）硬化（huà）时间，无（wú）助于zui终解决“桔皮”问题。通过实（shí）践，有以下几方面的原（yuán）因。 2.1原材料方面的影（yǐng）响 众所（suǒ）周知，水玻（bō）璃涂（tú）料（liào）的粉（fěn）液比低，粉料分（fèn）布不（bú）均匀。水玻璃的模数愈（yù）高，密度愈大，则（zé）涂料的粉液比愈低，粉（fěn）料的分（fèn）布愈（yù）不均匀，也zui不易（yì）充分硬化。 (1)水玻璃的影（yǐng）响（xiǎng） 水玻璃的（de）模数（shù）、密度以及杂质的多少对（duì）涂料的流动性影响极大。随着模数的增大，水玻璃中亚胶粒子比例增加，其（qí）粘度会随之增加，涂（tú）料（liào）的（de）流变性恶化（huà），当模组涂挂时极（jí）易在表层造（zào）成局（jú）部涂料堆（duī）积（jī）。 水（shuǐ）玻璃参数不一致对涂料（liào）性能的影响（xiǎng）是很（hěn）大的，这一点很容易被忽视（shì）。参（cān）数的不（bú）一致性表现在（zài）两个方面（miàn）。 其一是模数的不一致性，刚进厂的（de）水玻璃只（zhī）有经过（guò）长时间的静置扩散(分（fèn）散)后才（cái）能使同一批模数趋于一致，达到稳定的分散状态；这一过（guò）程所需时间在一星期以上，如（rú）果（guǒ）急于使（shǐ）用则不可能获得理想（xiǎng）的（de）涂料流（liú）变性能。 其二是溶液密度的不一（yī）致性，在配涂料前通常要对水玻璃溶液的密度进行调整，应该特别注意加（jiā）水（shuǐ）搅拌后马上测得（dé）的密（mì）度是不真实的，因为液体分散稳定的过程尚未完成，与所希望的密度有一定的误差，据此配（pèi）制的涂料，其粘度和流动性都有（yǒu）误差。 (2)耐（nài）火（huǒ）粉料的（de）影响（xiǎng） 耐火粉料颗粒（lì）的分布和形状对（duì）涂料流变性的（de）影响较大，双峰粉涂料具有较好的流变性是（shì）大家公（gōng）认（rèn）的（de）；但即便是粒度分布基（jī）本相同（tóng）的双（shuāng）峰（fēng）粉，当耐火粉料颗料（liào）形状分（fèn）别为多角（jiǎo）、尖角和（hé）片（piàn）状的粉配制（zhì）涂料（liào）时，在粉液比和水玻璃（lí）模数相同的（de）条件下其流变性也会有很大的差（chà）异。 当粉（fěn）料（liào）形状越接近片状时，其比表面积也越大，颗粒间（jiān）的摩擦力和作用力增大，涂料的粘度将大于多（duō）角形的粉料。 (3)水玻璃密度和粉液比的综合影响 水（shuǐ）玻璃密度和（hé）粉液比的变化对（duì）表（biǎo）层涂料流变性的影（yǐng）响是非常直观的，水玻璃密度和（hé）粉（fěn）液比过大时（shí）涂料（liào）粘（zhān）度增加、流变性变（biàn）差（chà）、涂层变厚（hòu）会引起（qǐ）涂（tú）料（liào）在型壳表面局部堆积，型壳（ké）硬化不良（liáng）zui终导致“桔皮”问（wèn）题（tí）。 2.2工艺方（fāng）面的影响 (1)表面层风干不充分。表面层风干是涂料（liào）的再均匀化（huà）过程（chéng），同（tóng）时（shí），也是水玻璃脱水固（gù）化过程，如风（fēng）干时间过短，表面（miàn）层（céng）涂（tú）料在熔模（mó）表面分布不均（jun1）匀，造成其后的硬化不充分，脱蜡后将在型壳（ké）内表面形（xíng）成团状聚集（jí）物，局部形（xíng）成钠盐（yán）杂质（zhì）。 (2)过度滴控（kòng）。过度滴控指表面（miàn）层浸挂（guà）涂料时，单方（fāng）向流动（dòng）未（wèi）能及时粘砂，将导致涂料（liào）在熔模（mó）表面局部方向上的堆积（jī），造成其后（hòu）的硬化不（bú）完（wán）全（quán）。 (3)型（xíng）壳层间硬化不良（liáng）。由于涂料层尤（yóu）其是前两（liǎng）层中存在未硬化部分，未硬化（huà）的（de）涂料在脱（tuō）蜡和焙烧后造（zào）成型壳内表面（miàn）的钠盐聚集，与钢水反应后生成“桔皮（pí）”缺陷。 2.3环境方面（miàn）的（de）影响（xiǎng） 在寒冷的冬季，过低的室温使涂料流动性变差（chà）造成涂料（liào）堆积，过（guò）厚（hòu）堆积（jī）的涂料又不能完全硬化；此外硬化（huà）液（yè）的（de）温度（dù）随室温的降低也会（huì）造成硬化过程的缓慢和不完全。环（huán）境湿度的影响则主要发生（shēng）在（zài）雨（yǔ）季，空气湿度的增加（jiā）会影响风干过程，常因为风干不足而出现“桔皮”问题。 3、避免（miǎn）“桔皮”缺陷（xiàn）的措施 3.1原料选用 (l)水玻璃在模数合适（shì）的情况下，必须严格控制杂质含量；应根据环境的温度、湿度、铸件的结构特点以及所配（pèi）粉料（liào）的（de）特点调整水玻（bō）璃密（mì）度。 (2)粉料在粒度（dù）符合使用要（yào）求（qiú）的条件下，其粒（lì）形至（zhì）关重要，球形（xíng）和多角形（xíng）粉（fěn）料（liào）是较理想的，而片状（zhuàng）粉料不能使用。 3.2工艺对策 (1)水玻璃密度的（de）调整。密度的合适与否将直（zhí）接影（yǐng）响铸件的表面质量，密度（dù）过大会导致涂料流动性差（chà）而造成分层和（hé）“桔皮”缺陷，密度过小又会形成铸件表面的（de）黄瓜刺；合（hé）适的密度通常与环境温度、粉料的粒度、微观形（xíng）状及铸件（jiàn）的结构特（tè）点有关系。密度一般控制在1.27-1.29g/cm3之间，其调整原则是: ①环境温度高时增加密度，低时减小密度； ②粉料粗（cū）且片状比例小时增加（jiā）密度，粉（fěn）料细且片状比例大时减小密度； ③结构（gòu）简单涂料易流（liú）动的铸（zhù）件可适（shì）当增加密度，反之减（jiǎn）小密度。 (2)粉液比的确定。粉液（yè）比也是影响铸件（jiàn）表面质（zhì）量的重要因素（sù）之一（yī），比例过大则（zé）会因涂料的流动性差（chà）导致涂（tú）挂不均匀（yún）而产生分层（céng）和涂料堆积；而太（tài）小（xiǎo）则会产生铸件表面的（de）黄瓜（guā）刺。其配比原则是在保证涂料流动性的前提下（xià）尽量提高粉液比。 (3)硬（yìng）化液的浓度、温度与硬（yìng）化时间。一般情况下，氯化氨质量分数（shù）在（zài）25%以上的硬化剂才会有较好（hǎo）的（de）硬化效果（guǒ）；如果（guǒ）氯（lǜ）化铵含（hán）量低（dī），靠（kào）延长时间是（shì）不能改（gǎi）善硬化效果的。 (4)涂（tú）挂操作方式。实际（jì）生产中（zhōng）有（yǒu）相当一（yī）部分“桔皮”问题是由于操作不当造成的，涂料的单（dān）方向流动极易（yì）产生堆积而造成硬化不充分，所（suǒ）以在蜡模浸挂（guà）涂料（liào）之后的滴控直（zhí）到撒砂完毕的（de）整个过程中，必须不断改（gǎi）变模组的（de）方向。 (5)脱蜡工（gōng）艺。在脱蜡热（rè）水中补充适当的硬化剂，由于硬化剂的吸热（rè）作用（yòng）和反（fǎn）应，会进一步使得表面层（céng）所滞留的反（fǎn）应产物NaCl溶于脱蜡水中（zhōng）而大部分去除，此时，型壳表面形（xíng）成（chéng）的是（shì）一（yī）层低钠硅胶层（céng），有利于防（fáng）止“桔皮（pí）”缺陷的产生（shēng）。 (6)环境温度。环境温（wēn）度（dù）偏低会导致涂料（liào）流动性差，造成涂挂（guà）不均（jun1）匀而形（xíng）成桔皮及其他制壳（ké）缺陷，制壳工序的环境温（wēn）度应（yīng）控制在15℃以（yǐ）上（shàng）。
+查（chá）看全文23 2020-04
气泡是铸件常见问题（tí）之一（yī），而且一（yī）旦铸件出现了气（qì）泡问题，也等于产品报废了。那么如何避免（miǎn）铸件产生气泡？看看（kàn）下面这7条。 【缺陷现象】 铸件表皮下（xià），聚集气（qì）体鼓胀所形（xíng）成的泡，有时会（huì）崩裂，存在贯通和非贯通（tōng）两种。 别名：鼓（gǔ）泡、起泡【原因分析】 模具温度太（tài）高，开模过早。 填充速（sù）度太高，金属流卷入气体过多（duō）。 涂料（liào）发气量（liàng）大，用量过多，浇注前未燃尽，使挥发气体被包（bāo）在铸件表层，另涂料含水量大。 型腔（qiāng）内（nèi）气体没有（yǒu）排出，排气不（bú）顺。 合金（jīn）熔炼（liàn）温（wēn）度过高。 铝（lǚ）合（hé）金液（yè）体除（chú）气不彻底，吸有较多气体（tǐ），铸件凝（níng）固时析出（chū）留在铸件内 填充（chōng）时产生紊流。 【对应措施（shī）】 1、测温枪测试（shì）模具表（biǎo）面温（wēn）度，显示（shì）数值超（chāo）过（guò）工艺规定范围（wéi）。降低模具表（biǎo）面温度（dù），增加保（bǎo）压时间； 2、铸件表面内浇（jiāo）口压入的金属流明显（xiǎn）比其（qí）它（tā）部位亮很多。填充速（sù）度高产生原（yuán）因一方（fāng）面是设备本身（shēn）的压射速（sù）度高，另（lìng）一方面可能是内浇口太薄造（zào）成。降低压射速（sù）度，适当（dāng）增加内浇口厚度；判断内浇（jiāo）口薄的方法（fǎ）：是否有浇口易粘现（xiàn）象，降低二快速度（dù）看（kàn）远端是否有严重压不（bú）实现象，不（bú）给（gěi）压（yā）打件（jiàn），看是否有多股铝（lǚ）液（yè）流； 3、喷涂时察看雾的颜色（sè）是（shì）否呈（chéng）白色，合模前察看型腔是否还有气体残留。更换涂料或增大涂料与水的配比； 4、在烫模阶（jiē）段，铸件表（biǎo）面有（yǒu）明显的（de）漩涡和涂料堆积。判断及解决方（fāng）法：调开档，人为产生（shēng）涨模（mó），如果解决（jué），需开排气道； 5、铸件（jiàn）表面（miàn）内（nèi）浇口压入的金属流特别亮并伴有粘（zhān）结。适当降（jiàng）低浇注温度； 6、取（qǔ）样（yàng）块测密（mì）度，看是否符合要求。重新进行除气处理（lǐ）或在（zài）保（bǎo）温炉内进行再次精炼（liàn）； 7、烫（tàng）模阶（jiē）段铸件表面明（míng）显（xiǎn）有各（gè）流溶接不到一（yī）起的痕迹伴（bàn）有涂料堆积。 判（pàn）断及解决方法（fǎ）：涂（tú）黑油（yóu）生产，看痕迹是否有堆积（jī），分析堆积部（bù）位（wèi），解决方法（fǎ）： a、开设或加大相应部位的集渣包， b、调整内浇口流向、位置（zhì）或（huò）填充方向。
+查看全文22 2020-04
1．冒口设计的基本原理 铸件（jiàn）冒（mào）口主要（yào）是在铸（zhù）钢（gāng）件上（shàng）使用。铸铁件只用于个（gè）别的厚大件的灰铸铁件和（hé）球铁件上。金属液（yè）在液（yè）态降温和凝（níng）固过程中（zhōng），体积要（yào）收缩。铸件的体收缩大约为线收缩的3倍。因此，铸钢的体收缩通常按3---6%考虑，灰铸（zhù）铁按2---3%，不过由于灰（huī）铸铁和球墨铸铁凝固时的石（shí）墨化（huà）膨胀，可以抵消部分体积收缩，所以如果壁厚（hòu）均匀，铸型紧实度高，通常不需要设计冒口。铸件的体收缩如果得不到补（bǔ）充，就会在铸（zhù）件上或者内部形成缩孔、缩陷或者缩（suō）松。严重时常（cháng）常造成铸件报废。 冒口尺（chǐ）寸（cùn）计（jì）算（suàn）原则（zé）是，首先（xiān）计算需要补缩的（de）金属液需（xū）要多少。通常把（bǎ）这一部分金属液假设成（chéng）球体，并（bìng）求出直径（设为d0）用于冒（mào）口计算（suàn）。冒（mào）口补缩铸件是有一定（dìng）的范（fàn）围------叫有（yǒu）效（xiào）补缩距离，设为L，对厚度为h的板（bǎn）状零件通常L=3~5h 。对棒状零件L=（25~30）√h 式子中，h------铸（zhù）件厚度 2．冒口尺寸的基本计算方（fāng）法 冒口计算（suàn）的（de）公式、图（tú）线、表格等有很多。介绍如下。 zui常用的方法是，冒口直径 D=d0+h 理由是假（jiǎ）定（dìng）冒口和铸件以（yǐ）相同的速度凝固，凝（níng）固过程是（shì）从铸件的（de）两（liǎng）个（gè）表面向内（nèi）层（céng）进行（háng），当铸件完全凝固终（zhōng）了，正（zhèng）好（hǎo）冒口凝固（gù）了同样的厚度，这（zhè）时（shí）还剩下中（zhōng）间的空心的缩孔，体（tǐ）积正（zhèng）好等于补缩球（qiú）的体积（jī），这部分金（jīn）属液在凝固过程中正好补缩（suō）进了铸（zhù）件。 当铸件存在热节时，可（kě）以把h换成热节的（de）直（zhí）径T即可。 即（jí）D=do+T 。 另外设计（jì）冒口（kǒu），还有个重要的部位，就是冒口颈，所（suǒ）谓冒口颈就是冒口和铸件的连（lián）接通（tōng）道，冒口（kǒu）里的金属液都是（shì）经（jīng）由冒（mào）口颈补（bǔ）缩到（dào）铸件里的。所以对冒口颈的（de）截（jié）面（miàn）是有要求的，通常取冒口颈的（de）直径dj=（0.6~0.8）T 。 冒口高度 H=（1.5~2.5）D 。 H的高度还应该考虑要高于（yú）需要（yào）补缩部位的高（gāo）度，否则就（jiù）成了反补（bǔ）缩了（le），铸件（jiàn）补缩（suō）了冒口（kǒu），这是要避免的。 3．其它计算方（fāng）法（fǎ） 常用的（de）经验计（jì）算（suàn）方法还有（yǒu）不计算需要估算（suàn）补缩的（de）金属液，直（zhí）接将热节园（yuán）的（de）直径乘个系数得出（chū）冒（mào）口直径。例如 简单（dān）铸（zhù）件（jiàn） D=（1.05~1.15）T 外形简单，热节比较集中。 复杂铸件 D=（1.40~1.80）T 外形复杂，例如有许多筋条和铸件的其（qí）余部（bù）分（fèn）连接。 中间类型（xíng） D=（1.15~1.40）T 介于以（yǐ）上两种之间。 铸造（zào）生产的条（tiáo）件千差万别，因素太多，以至（zhì）于所有的计（jì）算公式都是近似（sì）的有条（tiáo）件的（de）。往往一个（gè）公式不一定适用于（yú）所有的场合。所以公式中往（wǎng）往有取值范围较（jiào）大的系数供用户结合本单（dān）位（wèi）的情况选择。
+查看全（quán）文21 2020-04
型砂的配制（zhì）包括三（sān）个方面，即原材料的（de）准备、型砂的混制和将混制好的型砂调匀（yún）及松砂等工艺环（huán）节。铸（zhù）造生产中所使用的（de）型砂（shā），有的是由回用砂加适量（liàng）的新砂、粘土和水经混合均匀配制成的，有（yǒu）的全部是由新的材料配制成的。为了确保（bǎo）新（xīn）砂质量，所有的原（yuán）材（cái）料（liào）都须根据技术要求经验收合格后才（cái）能使（shǐ）用。为（wéi）此，在配砂前都必须（xū）进行加工准备。 （1） 新砂（shā） 新砂在采（cǎi）购、运输过程中常（cháng）混有草根、煤屑及泥块等杂物，同时（shí）含有一定数量的分分。潮湿的原砂不（bú）易过筛，配砂时（shí）不便于控制型砂的水分（fèn）。因此，除（chú）含水量低、用于（yú）手工造型的湿型（xíng）砂可直接配制外，新砂在使用前必（bì）须进行烘干和过筛。新砂的（de）烘干用立式或卧式烘干滚（gǔn）筒，也可采用气流（liú）烘干的办法（fǎ）。常用的筛砂设备有手工筛（shāi）、滚（gǔn）筒筛和振（zhèn）动筛（shāi）等。 （2） 粘土 刚开采的（de）粘土往往含有较多（duō）的水分具多为块状（zhuàng），因（yīn）此使用前（qián）必须烘干、破（pò）碎（suì）并磨（mó）成粘土粉，主（zhǔ）要由专门的工（gōng）厂进行（háng）加工（gōng），包装万（wàn）袋（dài）供应。有的工厂事先（xiān）将膨润土（tǔ）或粘土与煤粉按比例制成粘（zhān）土—煤粉（fěn）粉（fěn）浆，使粘土充（chōng）分吸水膨胀，混砂时与（yǔ）原（yuán）砂一起加入（rù）到混砂机里混合均匀。这种做法（fǎ）可简化混砂操（cāo）作，便（biàn）于运输，改（gǎi）善劳动（dòng）条件，提高（gāo）型砂质量。但必须严（yán）格（gé）控制粉浆（jiāng）的含水量，否则会影（yǐng）响型砂性能。 （3） 附加物 煤粉、硼配（pèi）、氟化物和硫（liú）黄等附加物都必须粉碎、过筛后再使用（yòng）。 （4） 旧砂（shā） 为了节省造型材料，降低铸件（jiàn）成本，旧砂应回用。旧砂在型（xíng）砂所占（zhàn）比例很大，它对型砂（shā）的成（chéng）分及性能（néng）有（yǒu）着很大的（de）影（yǐng）响（xiǎng）。旧（jiù）砂中常混有各种（zhǒng）杂（zá）物，如钉子、铁块和砂团（tuán）等，在回用前必（bì）须进行处（chù）理，包（bāo）括将砂块（kuài）粉碎，用（yòng）电磁分离器除（chú）去其中的铁质（zhì）杂物然后过筛，必要时进（jìn）行（háng）冷却。 在机（jī）械化程（chéng）度高（gāo）的（de）铸造车间（jiān），型砂需（xū）求量大，周转速度很快（kuài），往（wǎng）往旧（jiù）砂的温度（dù）还比（bǐ）较高，有（yǒu）的回用（yòng）砂温度高达60摄氏度以上，如果采用这种（zhǒng）型砂造型，容易（yì）粘附模（mó）样、芯盒（hé）及砂斗。由于型砂温度（dù）过高，会使水分蒸发太快（kuài），使型砂性能不（bú）稳（wěn）定，同（tóng）时影响铸（zhù）件（jiàn）表面质量，影响造型（xíng）劳动生产率。因（yīn）此必（bì）须在铸件落砂、旧砂过筛、运输和（hé）混砂过程中（zhōng）加强通风冷却，降低型砂（shā）温度。 （5） 混砂（shā） 混（hún）砂的任务是将各（gè）种（zhǒng）原材料混（hún）合均匀，使粘（zhān）结剂包（bāo）覆在（zài）砂（shā）粒表面上（shàng），混砂的质（zhì）量主（zhǔ）要取决于（yú）混砂工艺和混砂机（jī）的形式。 一（yī）、混砂（shā）机的形式。生（shēng）产中常用的混砂设备有辗（niǎn）轮式、摆轮式和叶片式混砂机。辗轮（lún）式混砂机（jī）除有（yǒu）搅拌作用外，还（hái）有辗（niǎn）压搓揉作用，型砂的质量（liàng）较好，但生产效（xiào）率较低（dī），主（zhǔ）要用（yòng）来混制面砂和单一砂。摆（bǎi）式（shì）混砂机的生（shēng）产效率比辗轮（lún）式高几倍，且可边混（hún）砂边（biān）鼓风冷却（què），并（bìng）有（yǒu）一（yī）定的搓揉作用（yòng），但型砂质量不如辗轮式混砂好，主要用于（yú）机械化程度高、生（shēng）产量大的铸造车间（jiān）混制单（dān）一砂及背砂。叶片式混砂机是一种（zhǒng）连续作（zuò）业式的设备（bèi），各种原是否无误混砂机的一端进（jìn）入，混好的型砂（shā）从混砂机的另一端出（chū）来（lái），生产效率高。叶片式混砂（shā）机有混合作用（yòng），但（dàn）搓揉作（zuò）用很差，主要用于混（hún）制背砂和粘土含量低的单一砂。 二、加料顺序与混砂时间。混制粘土（tǔ）型砂的加顺序一般（bān）是先加回用（yòng）砂、原（yuán）砂、粘土粉和附加（jiā）物等干料，干混（hún）均匀后再加水湿混，均匀（yún）后（hòu）即可使用（yòng）。如果型砂中含有渣油液以及其他液态粘结（jié）剂（jì），则应先加水将型砂混合均（jun1）匀后再（zài）加入油类粘结剂。这种（zhǒng）先加（jiā）干粉后（hòu）加水的混砂（shā）加料顺序存在的缺点是，在混砂机的（de）辗盘边缘遗留一些粉料，这（zhè）些粉（fěn）料（liào）吸水后粘附在混砂机壁上，直到混辗后期或卸砂（shā）时才脱落下（xià）来，使型（xíng）砂里含有混合不均匀的粘土或煤粉（fěn）团块，恶化了型砂性（xìng）能。同时干混时粉尘飞扬，劳动条（tiáo）件差（chà）。因此，有（yǒu）的工厂（chǎng）采用（yòng）先在回用砂里加水（shuǐ）混合，然后加粘（zhān）土及煤粉混合均匀，zui后再（zài）加少量（liàng）水分调节到所需要的含水量的混砂工艺。试验结果表明，后面这种加料顺序可缩短混（hún）砂（shā）时间，提高型砂质量，改善劳动条件。 为（wéi）了使各（gè）种原材（cái）料混合均匀，混砂时间不能太短，否（fǒu）则影响型砂性能，但（dàn）混砂（shā）时间也不宜过长（zhǎng）。否则将使型砂温度升高，水分过多挥发（fā），型砂结成块状，性能变坏且生（shēng）产效（xiào）率低。混砂（shā）时间主（zhǔ）要根据混砂机的（de）形式（shì）、粘土含（hán）量（liàng）、对型（xíng）砂性能要求等来（lái）决定（dìng）。一般来说，粘土含量越多（duō），对型（xíng）砂质量要求越高，混（hún）砂时间越（yuè）长（zhǎng）。采用（yòng）辗轮（lún）式混砂（shā）机混制面砂时，混砂时间一（yī）般为6—12分钟，北砂为3—6分钟，单一（yī）砂为4—8分钟。 （6） 调匀 型砂（shā）的调匀又称回性、渗匀，是（shì）指将混好的（de）型砂在不失去水（shuǐ）分（fèn）的条（tiáo）件下（xià）放置一段时间，使水分均匀渗透到型砂中，让粘土充分吸水膨胀，以提高型砂的强度（dù）和透气性等（děng）性（xìng）能。调匀时（shí）间主要根据（jù）粘土种类及（jí）加（jiā）入量（liàng）而定（dìng）。型砂中粘土含量越多，原砂的（de）颗粒越细，调匀时间（jiān）越长。调匀（yún）时间应适当，否则型砂性能难以满足要（yào）注。单一砂一般为2—3小时，面砂为4—5小时。机械化铸造厂（chǎng）间型（xíng）砂调匀（yún）是在型砂调匀斗里进行，非机（jī）械化的手工造型车（chē）间（jiān）是将混好的型砂堆（duī）放（fàng）在轩间地面上，并用（yòng）湿麻（má）袋（dài）覆（fù）盖进行调（diào）匀。 型（xíng）砂经混辗（niǎn）和（hé）调匀后会被压实（shí），有的被压成（chéng）团块。如果采（cǎi）用这种型砂直接造型，型（xíng）砂的（de）坚实度不均匀，透（tòu）气性等性能（néng）差。因此，调匀后的（de）型砂必须经松（sōng）砂或过（guò）筛才（cái）能使用。在机（jī）械化的铸造车间一般（bān）采用圆棒式或叶片式松砂机进行（háng）松砂处理。在百机械化的手（shǒu）工造型车间，常（cháng）用（yòng）移动式松砂机或用筛孔（kǒng）为5—8毫（háo）米（mǐ）的（de）筛（shāi）子（zǐ）过筛。
+查看全文20 2020-04
覆膜砂铸造在铸造领（lǐng）域（yù）已有相当长的历史，铸件的（de）产量也相当（dāng）大；但采（cǎi）用覆膜砂铸（zhù）造生产精密铸钢（gāng）件时面临很多难（nán）题：粘砂（结疤（bā））、冷隔、气孔（kǒng）。如（rú）何（hé）解决这些问题（tí）有待于（yú）我们去（qù）进一（yī）步探（tàn）讨。 一、对覆膜砂的认（rèn）识与了解（覆膜砂属于有机（jī）粘（zhān）结剂型、芯砂） （1）覆膜砂的特点（diǎn）：具有适宜的（de）强度性（xìng）能；流动性（xìng）好，制出的砂型、砂芯轮廓清晰，组织致密，能够制造出复杂的砂芯；砂型（芯）表面质量好，表面粗糙度可（kě）达Ra=6.3～12.5μm，尺寸精度可达CT7～CT9级；溃（kuì）散（sàn）性好，铸件容易（yì）清理。 （2）适用范围：覆（fù）膜（mó）砂既可制（zhì）作铸型又（yòu）可（kě）制（zhì）作砂芯（xīn），覆膜砂的型（xíng）或芯既可互相配合（hé）使用又可与（yǔ）其它砂型（xíng）（芯）配合使用；不仅可以用（yòng）于（yú）金属型重力铸造或低压铸（zhù）造，也可以用于铁型覆砂铸造，还可以用于热法离心铸造；不仅可以（yǐ）用于铸铁、非（fēi）铁合金铸件（jiàn）的生产（chǎn），还（hái）可以用于铸钢件的生产。 二、覆膜砂的（de）制（zhì）备 1．覆膜砂组成 一般（bān）由（yóu）耐（nài）火材（cái）料、粘结剂、固化（huà）剂、润滑（huá）剂及特殊添加（jiā）剂组成。 （1）耐（nài）火材料是构成覆膜砂的主体。对耐（nài）火材（cái）料的要（yào）求是（shì）：耐火度（dù）高、挥（huī）发物少、颗（kē）粒较圆整（zhěng）、坚（jiān）实等。一般选（xuǎn）用天（tiān）然（rán）擦洗硅砂。对硅砂的要（yào）求是：SiO2含量高（铸（zhù）铁及非铁合金铸（zhù）件要（yào）求大于90%，铸钢件要求（qiú）大于97%）；含（hán）泥量不大于0.3%（为擦洗砂）--[水洗砂含（hán）泥（ní）量规定小于；粒度①分布在相邻3～5个筛（shāi）号（hào）上；粒形圆整，角形因素应不大于1.3；酸耗值（zhí）不小于5ml。 （2）粘（zhān）结剂普遍（biàn）采（cǎi）用（yòng）酚（fēn）醛（quán）树（shù）脂。 （3）固化剂通常采用乌洛托品；润滑（huá）剂一般（bān）采用硬脂酸钙（gài），其作（zuò）用是防止覆膜（mó）砂结块，增加流动性。添加剂（jì）的主要作（zuò）用是（shì）改善覆膜砂的性能。 （4）覆膜砂的基（jī）本配比 成分 配比（质量分数，%）说明：原砂 100 擦洗砂， 酚醛树脂 1.0～3.0 占原砂重 ，乌洛托品（pǐn）（水溶液2）10～15 占树脂重，硬脂酸钙（gài） 5～7 占树（shù）脂重，添加（jiā）剂 0.1～0.5 占原砂重（chóng）。1：2）10～15 占（zhàn）树脂重，硬脂（zhī）酸钙 5～7 占树脂重，添加剂 0.1～0.5 占原砂重。 ２．覆膜砂的（de）生产工（gōng）艺 覆（fù）膜砂的（de）制备工（gōng）艺主要有冷法覆（fù）膜、温法覆膜、热（rè）法覆膜（mó）三种（zhǒng），目前覆膜（mó）砂的生（shēng）产几乎都是采用热覆膜法。热（rè）法覆膜工艺是先将原砂加热到一定温度，然（rán）后分别与树脂（zhī）、乌洛（luò）托（tuō）品水（shuǐ）溶液（yè）和硬脂酸钙混合搅拌，经（jīng）冷却破碎（suì）和筛分而成。由于（yú）配方的差异，混制工艺有所不（bú）同。目前国内覆膜砂生产线的种类很多，手工（gōng）加（jiā）料的半自动生产线约有（yǒu）2000~2300条，电脑（nǎo）控制（zhì）的全（quán）自动生产线也已经（jīng）有将近（jìn）50条，有效（xiào）提高（gāo）了（le）生产效率和产品稳定（dìng）性。例（lì）如xx铸（zhù）造有限公司的（de）自动（dòng）化可视生（shēng）产线，其加料（liào）时间控（kòng）制精确（què）到0.1秒，加热温（wēn）度控制（zhì）精确（què）到1/10℃，并（bìng）且可（kě）以通（tōng）过视频时时观（guān）察混砂状态（tài），生产效率达到（dào）6吨（dūn）/小时。 ３．覆膜砂的主（zhǔ）要产品类型 （1） 普通类覆膜砂 普通覆膜砂即（jí）传统覆膜砂，其组（zǔ）成通常由石英砂（shā），热（rè）塑性酚醛（quán）树脂，乌洛托品和硬脂酸钙构成，不加有（yǒu）关添加（jiā）剂，其树（shù）脂加入量通常在（zài）一定强度要求下相对较高（gāo），不（bú）具备耐高温，低膨胀、低（dī）发气等（děng）特性，适用于要求（qiú）不高的（de）铸件生产 （2） 高强度（dù）低发气类覆（fù）膜（mó）砂 特（tè）点（diǎn）：高强度、低膨胀、低（dī）发气（qì）、慢发（fā）气、抗氧化 简介:高强度低发气（qì）覆膜砂是普（pǔ）通覆膜砂的更新换（huàn）代（dài）产品，通过（guò）加入有（yǒu）关特性的“添加剂”和采（cǎi）用新（xīn）的配制工艺，使树脂用量大幅（fú）度下降，其强度比普通覆膜砂（shā）高30%以上，发气（qì）量显著降低，并能延缓发气（qì）速（sù）度，能更（gèng）好地适应铸件生产的（de）需要（yào）。该类覆膜（mó）砂主要适用（yòng）于（yú）铸铁（tiě）件中，中小铸钢（gāng）、合金铸钢件（jiàn）的生产。目（mù）前该类覆膜（mó）砂有三个系（xì）列：GD-1高强度低发气覆膜（mó）砂；GD-2高强度低膨胀低发（fā）气覆膜砂（shā）；GD-3高强度低膨（péng）胀（zhàng）低（dī）发（fā）气抗氧化覆膜。 （3） 耐高温（wēn）(类)覆膜砂（shā）(ND型) 特点：耐高（gāo）温、高强（qiáng）度（dù）、低膨胀、低发（fā）气、慢发气、易溃（kuì）散、抗氧化 简介（jiè）:耐高温覆（fù）膜砂是通过特（tè）殊工艺配（pèi）方技术生（shēng）产出的具有（yǒu）优异高温（wēn）性能(高温下强度高、耐热时间长、热膨胀（zhàng）量（liàng）小、发（fā）气量低（dī）)和综合（hé）铸造（zào）性能（néng）的新型覆膜砂。该（gāi）类（lèi）覆膜砂特别适用（yòng）于复杂薄壁精密（mì）的铸铁件(如（rú）汽车发动（dòng）机缸（gāng）体、缸（gāng）盖等)以及（jí）高要求的（de）铸钢件(如集装箱（xiāng）角（jiǎo）和火车刹车缓；中器壳（ké）件等（děng）)的生（shēng）产，可（kě）有效消除粘（zhān）砂、变（biàn）形、热裂和气孔等铸造缺陷。目前该（gāi）覆（fù）膜砂有四个系列：VND-1耐高（gāo）温覆膜砂. ND-2耐高（gāo）温低膨（péng）胀低发气覆（fù）膜砂 ND-3耐（nài）高温低膨胀低发气抗氧（yǎng）化覆膜砂 ND-4耐（nài）高温高（gāo）强底低膨（péng）胀低发（fā）气覆膜 （4） 易溃（kuì）散（sàn）类（lèi）覆膜（mó）砂 具（jù）有较好（hǎo）的强度，同时具（jù）有优异的低温溃散（sàn）性能，适用于生产有色金属铸件。 （5） 其它特殊要求覆膜砂 为（wéi）适应不同产（chǎn）品（pǐn）的需要，开发出了系列特种覆膜砂如（rú）：离心铸造用覆（fù）膜砂、激冷覆膜砂（shā）、湿（shī）态（tài）覆膜（mó）砂（shā）、防（fáng）粘砂（shā）、防脉（mò）纹（wén）、防（fáng）橘（jú）皮覆膜砂等。 三、覆膜砂（shā）制（zhì）芯（xīn）主要工艺过程 加热温度200-300℃、固化时间30-150s、射砂压力0.15-0.60MPa。形状简单的砂芯、流动（dòng）性（xìng）好（hǎo）的覆（fù）膜砂可选用较低的射砂（shā）压力（lì），细薄砂芯选（xuǎn）择较低的加热温度，加热（rè）温度低时可适（shì）当延（yán）长固（gù）化时间等。覆膜砂所使用的树脂是（shì）酚（fēn）醛类树脂。制芯工艺的优点：具有适宜的强度性能；流动性（xìng）好；砂芯表面质量好（Ra=6.3-12.5μm）；砂芯抗吸湿性强；溃散（sàn）性好，铸（zhù）件（jiàn）容易清理。 1、铸型（模具）温度 铸型温度是影响壳层厚度及强度的主要因素之一,一（yī）般控制在（zài）220～260℃,并（bìng）根据（jù）下列原（yuán）则选定: （1）保证覆膜砂上（shàng）的树脂软化（huà）及（jí）固化所需的足够热（rè）量； （2）保证形成需要的壳厚且壳（ké）型（芯）表面不焦化； （3）尽量缩短结壳及（jí）硬化时间，以提高生产率。 2、射砂压力及时间（jiān） 射（shè）砂时间一般控制（zhì）在（zài）3～10s，时间过短则砂型（芯）不能成型。射砂压力一般为0.6MPa左（zuǒ）右；压力过（guò）低时，易造成（chéng）射不足或疏松现象。3、硬化时间：硬化时间（jiān）的长（zhǎng）短主要取决于（yú）砂型（芯）的厚度与铸型的温度，一（yī）般在60～120s左右（yòu）。时间过短（duǎn），壳层未完（wán）全固化则强度（dù）低；时间过长，砂型（芯）表面层易烧焦影响（xiǎng）铸（zhù）件质（zhì）量（liàng）。覆膜（mó）砂造型（芯）工艺（yì）参数实例：序（xù）号图号（hào） 壳厚（hòu）（㎜） 重量（㎏） 铸型温度（℃） 射砂时（shí）间（s）硬化时间（s） 1 （导向套）DN80-05 8～10 2.5～2.6220～240 2～3 60～80 2 （阀（fá）体）DN05-01 10～123.75～3.8 240～260 3～5 80～100 四、覆膜砂应用（yòng）中存在的问题及解决对策 制（zhì）芯的方法种类很多，总的可以划分为热固性方法和冷固性（xìng）方法两（liǎng）大类，覆膜砂制芯属于热固性方法（fǎ）类。任（rèn）何一种制芯（xīn）方法都有（yǒu）其自身的（de）优点（diǎn）和缺点，这（zhè）主要取（qǔ）决于产品（pǐn）的质量（liàng）要求、复（fù）杂程（chéng）度、生（shēng）产批量、生产成本、产品价格（gé）等综合因素来决定（dìng）采用何种制芯方法。对铸（zhù）件（jiàn）内腔表（biǎo）面质（zhì）量要求高，尺寸精度要求（qiú）高、形状复杂的（de）砂芯采（cǎi）用覆膜（mó）砂制芯是（shì）非常有效的。例如：轿车发动机气缸（gāng）盖（gài）的进排（pái）气道砂（shā）芯、水道砂（shā）芯（xīn）、油道（dào）砂芯，气缸体的水道砂芯（xīn）、油道砂芯，进（jìn）气岐管、排气岐管（guǎn）的（de）壳（ké）芯砂芯（xīn），液压阀的流道砂芯，汽车（chē）涡（wō）轮（lún）增压器气道砂芯等（děng）等（děng）。但是（shì）在覆膜（mó）砂使用中还常遇到一些问题，这里仅就工作中的体会略谈一二。 1、覆膜砂（shā）的强度和发气量（liàng）的（de）确（què）定方法 在原（yuán）砂质量和树脂质（zhì）量一定的前（qián）提下（xià），影响覆（fù）膜砂强度（dù）的关键（jiàn）因素主要（yào）取于（yú）酚醛树脂的加入量。酚醛树（shù）脂加（jiā）入量多（duō），则强度就提高，但发气量也增加，溃散（sàn）性就（jiù）降低。因（yīn）此在（zài）生产应用中一定要控制覆膜砂（shā）的强度来减少发气量，提高溃散（sàn）性，在强度标准（zhǔn）的（de）制订（dìng）时定要找到一个平衡点。这个平衡点就是保（bǎo）证砂芯的表（biǎo）面质量及在浇注时不产生变形、不产生（shēng）断芯前提下的强度。这样才能保证铸件的表（biǎo）面质量（liàng）和尺寸精（jīng）度，又（yòu）可（kě）以减少发气量，减少铸造（zào）件气孔缺陷，提高砂芯（xīn）的出砂性能。对砂芯（xīn）存放，搬运过程中可（kě）以采用工位器具、砂芯小车，并（bìng）在其上（shàng）面（miàn）铺有10ｍｍ～15ｍｍ厚的海绵（mián），这样可以减少砂芯的（de）损耗率。 2、覆（fù）膜砂砂芯的（de）存放（fàng）期（qī） 任何砂（shā）芯都会吸湿，特别是南方地（dì）区空气（qì）相（xiàng）对湿度大（dà），必须对（duì）砂芯存放期在工艺文（wén）件上加以规（guī）定，利用（yòng）精益（yì）生产先（xiān）进（jìn）先出的生产方（fāng）式减少砂芯的（de）存放量和存放周期（qī）。各企业应结合自己的厂房条（tiáo）件和当地的气（qì）候条件来确定砂芯的存放周期。 3、控制好覆膜砂的供货（huò）质量 覆膜砂进厂时必须附有供应商的质量保证（zhèng）资料，并且企业根（gēn）据抽样标准进行（háng）检查，检查（chá）合（hé）格（gé）后方可入库。企（qǐ）业取样检测不合格时由质（zhì）保和技（jì）术部门做出（chū）处理结果，是让步接受或向供应（yīng）商退（tuì）货。 4、合格的覆膜砂在制芯时发现砂芯断裂（liè）变形 制芯（xīn）时砂（shā）芯（xīn）的（de）断裂变形通常会认为覆膜砂强度低造成的。实际上砂芯断裂和变形会涉（shè）及到许多生产过程。出（chū）现不正常情（qíng）况，必（bì）须要查（chá）到（dào）真正的原因（yīn）才（cái）能彻（chè）底解决。具（jù）体（tǐ）原因如下： （１）制芯时（shí）模具的温度和留模时间，关（guān）系到（dào）砂芯结壳硬化厚度是否满足工艺要（yào）求（qiú）。工艺上所规定的（de）工艺参（cān）数都需要有一个范围（wéi），这个范（fàn）围需靠操作（zuò）人（rén）员的技能来（lái）进行（háng）调整。在模具温度上限时留模时间可（kě）以（yǐ）取下（xià）限（xiàn），模具温度（dù）在下（xià）限时留模时间取上限。对操作人员需要不断地培训提高操（cāo）作技能。 （２）制芯时在模具（jù）上会粘有酚醛树脂和砂粒，必（bì）须进行及时清理并喷上脱模（mó）剂，否则会越积越多开模（mó）时会把砂芯拉断或变形。 （３）热芯盒（hé）模具静模上的弹簧（huáng）顶杆，由于长期在高温状态（tài）下工作会产生弹性失效而造（zào）成砂芯断（duàn）裂或（huò）变形。必须（xū）及时更换弹簧。 （４）动模和静模不平行或不在（zài）同一（yī）中心（xīn）线上，合模时在油缸或气缸的（de）压力作用下（xià），定位销（xiāo）前（qián）端有一（yī）段斜（xié）度，模（mó）具还是会合紧（jǐn），但在开模时（shí）动模和静模仍会恢复到原始状态使（shǐ）砂芯断裂或变形。在这种情（qíng）况下射砂时（shí）会跑砂，砂芯的尺（chǐ）寸会变大。解决对策是及时调整模具（jù）的平行度（dù）和同轴度。 （５）在壳芯机（jī）上生（shēng）产空心砂芯（xīn）时，从（cóng）砂芯中倒出尚未硬化的覆膜砂需要重新使（shǐ）用时，必须进行过（guò）筛并（bìng）未用过的覆膜砂按３：７比例混（hún）合后使用，这样才能保证壳芯砂芯（xīn）的表（biǎo）面（miàn）质量和砂芯（xīn）强度。
+查看全文（wén）18 2020-04
什么（me）叫淬（cuì）火（huǒ）？ 钢的淬火（huǒ）是将钢加热到临界温（wēn）度（dù）Ac3（亚（yà）共（gòng）析钢）或Ac1（过共析钢）以（yǐ）上温（wēn）度，保温一段时间，使（shǐ）之全部或部分奥氏（shì）体化，然（rán）后以大于临（lín）界冷（lěng）却速（sù）度（dù）的（de）冷速快冷到（dào）Ms以下（xià）（或Ms附近等温）进行马氏体（或（huò）贝氏体）转变的热处理工艺。通常也将铝合金、铜合金、钛（tài）合金（jīn）、钢化玻璃等材料（liào）的（de）固溶处理或（huò）带有快速冷却过程的热处（chù）理（lǐ）工艺称为淬火。 淬火的目的： 1）提高金属成材（cái）或零（líng）件的（de）机械性能。例如：提高工具、轴承等（děng）的硬度和耐磨性，提高弹簧的弹性（xìng）极限（xiàn），提高（gāo）轴类零件的综（zōng）合机械（xiè）性能等。 2）改（gǎi）善某些特殊钢（gāng）的材料（liào）性能或化学性能。如提高不锈钢的（de）耐蚀性，增加磁钢的永磁性（xìng）等（děng）。 淬火冷却时（shí），除需（xū）合（hé）理选用淬火介质外，还（hái）要有正确的淬火方法，常用（yòng）的淬火方法，主（zhǔ）要有单液（yè）淬火，双液淬火，分级淬火、等温淬火，局部淬火等。 钢铁工（gōng）件在淬火后（hòu）具有（yǒu）以下特点： ① 得到了马氏体、贝氏体、残余奥（ào）氏（shì）体等不平衡（即（jí）不（bú）稳定）组织。 ② 存在较大内应力。 ③ 力学性能不能满足要求。因此，钢铁工件（jiàn）淬火后（hòu）一（yī）般（bān）都要（yào）经过回火 什么（me）叫回（huí）火？ 回火（huǒ）是将淬火后的（de）金（jīn）属成材或（huò）零件（jiàn）加热到某一温度，保温一定时间（jiān）后（hòu），以一定方式冷却的热处理工艺，回火是淬火后紧接着进（jìn）行的一种（zhǒng）操作（zuò），通常也是工件进行（háng）热处理的zui后一道工序，因而把淬火和（hé）回火的联（lián）合工艺称为zui终（zhōng）处（chù）理。淬火与回火（huǒ）的（de）主要目的是： 1）减少内（nèi）应（yīng）力和降低脆性，淬火件存在着很大的应力（lì）和脆（cuì）性，如没有及（jí）时回火往（wǎng）往会（huì）产生变形甚至开（kāi）裂。 2）调整工件的机（jī）械性能（néng），工件淬（cuì）火后（hòu），硬度高（gāo），脆（cuì）性大，为了（le）满足各种工件（jiàn）不同的（de）性能要求，可以通过回火来（lái）调整，硬度，强度，塑性和韧（rèn）性。 3）稳定工件（jiàn）尺寸（cùn）。通过（guò）回火可使金相组织趋于稳定，以保证（zhèng）在以后的使用过程中不再发生变形。 4）改善某（mǒu）些合金钢（gāng）的切（qiē）削性能。 回火的作用在于： ① 提高组织（zhī）稳定性（xìng），使（shǐ）工件（jiàn）在使用（yòng）过程中不再发（fā）生组织转（zhuǎn）变，从而使工（gōng）件几（jǐ）何尺寸和性能保持稳定。 ② 消除内应力（lì），以便改善（shàn）工（gōng）件的使（shǐ）用性能并稳定工件几何尺寸。 ③ 调整钢铁的力（lì）学性能以满足使用要求（qiú）。 回火之所以具有（yǒu）这些作用，是因为温度（dù）升高（gāo）时，原子活动（dòng）能力增强，钢铁（tiě）中（zhōng）的铁（tiě）、碳和其他合金元素的（de）原子可以较快地（dì）进行扩散（sàn），实现原子的重新排（pái）列组合，从而使不稳定的不平衡组织（zhī）逐步（bù）转变为稳定的平衡组织。内应力的消除（chú）还与温度升高时金（jīn）属强度降低有关。一般钢铁回火时，硬度和（hé）强度下降，塑性（xìng）提高。回火温度越高，这些力学性（xìng）能的变化越大。有些合金元素含量较高的合金钢，在某一（yī）温度范围回火（huǒ）时，会析出一些（xiē）颗（kē）粒细小（xiǎo）的金属化合物，使强（qiáng）度和硬度上升。这种现（xiàn）象称为二次硬化。 回火（huǒ）要（yào）求：用途（tú）不同的工（gōng）件应在不同温度（dù）下回火，以（yǐ）满足使用中的要求（qiú）。 ① 刀具、轴承、渗碳淬火（huǒ）零件、表面淬火零件通常（cháng）在250℃以下进行低温回火。低温回火后（hòu）硬度（dù）变（biàn）化不（bú）大，内应力减小，韧性稍有提（tí）高（gāo）。 ② 弹簧在350～500℃下中温回火，可获（huò）得较高的弹性和必要的韧性。 ③ 中碳（tàn）结（jié）构（gòu）钢制（zhì）作的零件（jiàn）通常在500～600℃进行高温回（huí）火，以获（huò）得适宜的（de）强度与（yǔ）韧性的良好配合。 钢（gāng）在300℃左右回火（huǒ）时，常使其（qí）脆性增大，这种现象称为首（shǒu）类回（huí）火脆性（xìng）。一般不应在（zài）这（zhè）个温度区间回（huí）火。某些中（zhōng）碳合金结（jié）构钢在高温回火后，如果（guǒ）缓慢冷至室温，也（yě）易（yì）于变脆（cuì）。这种现象（xiàng）称为第二（èr）类（lèi）回火脆性。在钢（gāng）中加入（rù）钼，或回火时在油或（huò）水中冷却，都（dōu）可以防（fáng）止第二类回火（huǒ）脆（cuì）性。将（jiāng）第（dì）二类回火脆（cuì）性（xìng）的钢重新加热至原（yuán）来的回火温度，便（biàn）可以（yǐ）消除这（zhè）种脆性。 在生产中，常根据（jù）对工件性能的要求。按加热温度的不同（tóng），把回火（huǒ）分为低温回火，中温回火，和高温（wēn）回火。淬（cuì）火和随后（hòu）的高温（wēn）回（huí）火相结合的（de）热（rè）处（chù）理工艺称（chēng）为调质，即在具有高（gāo）度强度的同时，又有好的塑性韧性。 1、低温回火：150-250℃ ，M回（huí），减少内应力和（hé）脆（cuì）性，提高（gāo）塑韧性，有较高（gāo）的（de）硬（yìng）度（dù）和耐磨性（xìng）。用于制作量具、刀具和（hé）滚动轴承（chéng）等。 2、中温回火：350-500℃ ，T回，具有较高的（de）弹性，有一定的（de）塑性和硬度。用于制作弹簧、锻模等。 3、高温回火：500-650℃ ，S回，具有（yǒu）良好的（de）综（zōng）合（hé）力学性能。用于制作齿轮、曲轴等（děng）。 什么（me）是正火? 正火是—种改善钢材韧（rèn）性的热处理。将钢构件（jiàn）加热到（dào）Ac3温度以上（shàng）30〜50℃后，保温一段时间出炉（lú）空冷。主（zhǔ）要特点是冷却速度快于（yú）退（tuì）火而（ér）低（dī）于淬（cuì）火，正火时可在稍快的冷（lěng）却中使钢材的（de）结晶晶（jīng）粒细化（huà），不但可（kě）得到满意的（de）强度，而（ér）且可（kě）以明显提高韧性(AKV值），降低构（gòu）件的开裂倾（qīng）向。—些低合金热轧钢板（bǎn）、低合金钢锻件与铸造件经正火处理后，材料（liào）的综合力学（xué）性能可以（yǐ）大大改（gǎi）善，而且也（yě）改善（shàn）了切削性能。 正火有以下目的和用途： ① 对亚共析钢（gāng），正火用以消除铸、锻、焊（hàn）件的过（guò）热粗晶组织和魏氏组织，轧材中的带状组（zǔ）织；细（xì）化晶粒；并可作（zuò）为淬火前（qián）的（de）预先（xiān）热处理。 ② 对过共析钢（gāng），正（zhèng）火可（kě）以消除网状（zhuàng）二次渗碳体，并使珠光体细化（huà），不但改善机械性能，而且有（yǒu）利于（yú）以后的球（qiú）化退（tuì）火。 ③ 对低碳深冲（chōng）薄钢板，正（zhèng）火（huǒ）可（kě）以（yǐ）消除晶界（jiè）的（de）游离渗（shèn）碳体，以改（gǎi）善其深冲性能。 ④ 对低（dī）碳钢和低（dī）碳低（dī）合金（jīn）钢，采用正火（huǒ），可得到较多（duō）的（de）细片（piàn）状珠（zhū）光体组织，使（shǐ）硬度增高到HB140-190，避免切削时的“粘刀（dāo）”现象，改善切削加工性（xìng）。对中碳钢，在既可用（yòng）正（zhèng）火又（yòu）可用退（tuì）火的场合下，用正火更为经（jīng）济（jì）和方便。 ⑤ 对普通（tōng）中碳结构钢，在力学性能要求不高的场合（hé）下，可（kě）用正火代（dài）替淬火加高温回（huí）火（huǒ），不（bú）仅操（cāo）作简（jiǎn）便，而且使钢材的组织和尺（chǐ）寸稳（wěn）定（dìng）。 ⑥ 高温正火(Ac3以上150～200℃)由（yóu）于（yú）高温下扩散（sàn）速度较高,可以（yǐ）减少铸件和锻件的（de）成分偏（piān）析（xī）。高温（wēn）正火后的粗大（dà）晶粒可通过随后第二次较低（dī）温（wēn）度的（de）正火予以细化（huà）。 ⑦ 对某些用（yòng）于（yú）汽轮机和锅炉的（de）低、中碳合金（jīn）钢，常采（cǎi）用正火以（yǐ）获得贝氏体（tǐ）组织（zhī），再经高温回（huí）火，用（yòng）于400～550℃时具有良好（hǎo）的抗蠕变能（néng）力。 ⑧ 除钢件和钢材以外，正火还广泛用于球墨铸铁热处（chù）理，使其获得珠光体基体，提高球墨铸铁（tiě）的（de）强度。 由于正（zhèng）火的（de）特（tè）点是空气冷却，因而（ér）环境气（qì）温、堆放方式、气流及工件尺寸对正火后的组织和性能均有影响。正火组织还（hái）可作为合金钢的一种分类方法。通常根据（jù）直（zhí）径为25毫米的试样加热（rè）到900℃后（hòu）,空冷（lěng）得到的组（zǔ）织，将合（hé）金钢分为珠光体（tǐ）钢、贝（bèi）氏体钢（gāng）、马氏体钢和奥氏体钢。 什么是退（tuì）火（huǒ）？ 退火是（shì）将（jiāng）金属缓慢加（jiā）热到一定温度，保持足（zú）够时间，然后（hòu）以（yǐ）适宜速度（dù）冷（lěng）却（què）的一种金属热处（chù）理（lǐ）工（gōng）艺。退火热处理分（fèn）为（wéi）完全退火，不完全退（tuì）火和去应力退火。退火材料的力学性能（néng）可以（yǐ）用（yòng）拉伸试验来检测，也可以（yǐ）用硬度（dù）试验来检测。许多钢材（cái）都是以（yǐ）退火热处理状态供货的，钢材硬度（dù）检（jiǎn）测可以采用洛氏硬度计，测试HRB硬度，对于较薄的钢板、钢带以及薄壁钢（gāng）管，可以采用表面洛氏硬（yìng）度计，检测HRT硬度。 退火的目（mù）的在于： ① 改（gǎi）善或消（xiāo）除钢铁（tiě）在铸（zhù）造、锻压、轧（zhá）制和焊接（jiē）过（guò）程（chéng）中所造成的（de）各（gè）种组（zǔ）织缺陷以及残余应力（lì），防止工件变形、开裂。 ② 软化（huà）工件（jiàn）以便进行切削加工。 ③ 细化（huà）晶粒，改善组（zǔ）织以提（tí）高工件（jiàn）的机械性能。 ④ 为zui终热处理（淬火、回（huí）火（huǒ））作好组织准备（bèi）。 常用（yòng）的退火（huǒ）工艺有： ① 完全退火（huǒ）。用（yòng）以细（xì）化中、低碳钢经（jīng）铸造（zào）、锻压和（hé）焊接后出现的力学性能不佳的粗大（dà）过（guò）热组织（zhī）。将工件加热到铁素体全（quán）部转变为奥氏体的温度以上30～50℃，保温一段时（shí）间，然后（hòu）随炉（lú）缓（huǎn）慢冷却，在冷却过程中奥氏体再（zài）次发生转变，即（jí）可（kě）使钢的组织变细。 ② 球化退火。用以降低工（gōng）具（jù）钢和轴（zhóu）承钢锻压（yā）后的偏高硬度。将工件加热到钢开（kāi）始（shǐ）形成奥氏体的温度以上（shàng）20～40℃，保温后缓慢（màn）冷却（què），在冷却过程中珠光体中的片层状渗碳体变为球状（zhuàng），从而降（jiàng）低了硬（yìng）度。 ③ 等温退火。用（yòng）以降低某些镍、铬含量较（jiào）高（gāo）的合（hé）金结构钢的高硬度，以进行（háng）切（qiē）削加工。一（yī）般先以较快速度冷却到奥氏（shì）体zui不稳定的温度，保温适当（dāng）时间（jiān），奥氏体转变为托氏体或索氏体，硬度即可降低。 ④ 再结晶退火。用以消除（chú）金属线材、薄板在冷拔（bá）、冷轧过（guò）程中的硬化（huà）现象（硬度升高、塑性下（xià）降）。加热温度一般为钢开始形成奥（ào）氏体（tǐ）的（de）温度以下50～150℃ ，只（zhī）有这样才能消除加工硬化效应使金属软（ruǎn）化。 ⑤ 石（shí）墨化退火。用（yòng）以使含（hán）有大（dà）量渗碳体的铸铁变（biàn）成塑（sù）性良好的（de）可锻铸铁。工艺操作是（shì）将铸件（jiàn）加热到950℃左右，保（bǎo）温一定（dìng）时（shí）间后适当冷却（què），使渗碳体（tǐ）分（fèn）解形（xíng）成（chéng）团絮（xù）状石墨。 ⑥ 扩散退（tuì）火（huǒ）。用以（yǐ）使合（hé）金铸件（jiàn）化学（xué）成分均匀化，提高其使（shǐ）用性能。方（fāng）法是（shì）在不发（fā）生熔（róng）化（huà）的前提（tí）下（xià），将铸（zhù）件（jiàn）加热到尽可（kě）能高的温度，并长时间保温，待合金中各种元素扩散趋于均匀分布后缓冷（lěng）。 ⑦ 去应力（lì）退火。用以（yǐ）消除钢铁铸件（jiàn）和焊接件的内应力。对于（yú）钢（gāng）铁（tiě）制品（pǐn）加热后开始（shǐ）形（xíng）成奥氏体的（de）温度（dù）以下100～200℃，保温后在空（kōng）气中冷却（què），即可消除内应力。
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一、变形的原（yuán）因 钢的变形主要原因是钢中存在内应力或者（zhě）外部施加的应力（lì）。内（nèi）应力是因温度（dù）分布不均（jun1）匀或者相变所（suǒ）致，残余应力也是原因之一（yī）。外应力（lì）引（yǐn）起的变形（xíng）主要是由于工件（jiàn）自重（chóng）而造成的“塌陷”，在特殊情况下也应考虑碰（pèng）撞被（bèi）加热的工件，或者夹持工具夹持所引起的凹陷等。变形包括弹性（xìng）变形和塑性变形两种。尺寸变化主（zhǔ）要是基于组织转变，故表（biǎo）现出（chū）同（tóng）样的膨胀（zhàng）和收缩，但当工件上有孔穴或（huò）者复杂（zá）形状工件，则将导（dǎo）致附加的变形。如果淬火形成大量马（mǎ）氏体则发生膨（péng）胀，如（rú）果（guǒ）产生大量残余奥氏体则（zé）相应的要（yào）收缩。此外（wài），回火时一般发（fā）生（shēng）收缩，而出现二次硬化现象的合（hé）金（jīn）钢则发生膨（péng）胀，如果进行深冷（lěng）处理，则由于残余（yú）奥氏体的马氏体（tǐ）化而进一步膨胀，这些组织的比容都随着（zhe）含碳量（liàng）的增加而（ér）增大，故（gù）含碳（tàn）量增加也使尺寸变化（huà）量增大。 二、淬火变形（xíng）的主要发生（shēng）时段 1.加热过程（chéng）：工（gōng）件（jiàn）在加热过程中，由于（yú）内应力逐渐释放而产生变（biàn）形。 2.保温过（guò）程：以自重塌（tā）陷变形为主，即塌陷（xiàn）弯曲。 3.冷（lěng）却过（guò）程：由于不均（jun1）匀冷却（què）和组织（zhī）转变而至变形（xíng）。 三、加热与变形 当加热大（dà）型工（gōng）件时，存在残余应（yīng）力或（huò）者加热不均匀，均可（kě）产（chǎn）生变形。残余（yú）应力主要来（lái）源于加工过（guò）程。当存（cún）在这些应力时，由于随着温（wēn）度的升高，钢的屈服强度逐渐下（xià）降，即使加热很均匀，很（hěn）轻微的应力（lì）也会导致变形。 一般，工（gōng）件的外缘（yuán）部位残余应力较高，当温度（dù）的上升（shēng）从外（wài）部开始进行时，外缘（yuán）部位变（biàn）形较（jiào）大，残余应力引（yǐn）起的变（biàn）形（xíng）包括弹性变形和塑（sù）性（xìng）变形两种。 加热时产（chǎn）生的热应力和想变应力都（dōu）是（shì）导致变形的原因。加热速度越快、工件尺寸越大、截面变化越大，则（zé）加热（rè）变形越（yuè）大（dà）。热应力取决（jué）于（yú）温度（dù）的不（bú）均匀分布程度和温度梯度（dù），它们都是导致热膨胀发生差异的原因。如果热（rè）应力高（gāo）于材料（liào）的高温屈服点，则（zé）引起塑（sù）性变形，这种塑性变形就表现为“变形（xíng）”。 相变应（yīng）力主要（yào）源于相（xiàng）变的不等时（shí）性（xìng），即材料一部分发生相变，而其它部（bù）分还（hái）未发（fā）生相变时产生的。加热时材料的组织（zhī）转变（biàn）成奥氏体发（fā）生体积收（shōu）缩时可出现塑（sù）性（xìng）变形。如果（guǒ）材料的各（gè）部分同时发生（shēng）相同（tóng）的组织转变，则不（bú）产生应力。为此，缓慢加热（rè）可以适（shì）当降低加热变形（xíng），zui好采用预（yù）热。 此外，由于（yú）加热中（zhōng）因（yīn）自重（chóng）而出现“塌陷”变形的（de）情（qíng）况（kuàng）非常多，加热温度越高，加热（rè）时间越长，“塌陷”现象越严重（chóng）。 四、冷却与变（biàn）形 冷却不均时（shí）将产（chǎn）生热应力导致（zhì）变形发生。因工件的外缘和内部存在冷却速度（dù）差异，该热应力是不可避免的，淬火（huǒ）情况下（xià），热（rè）应力与组织应力叠加，变形（xíng）更为复杂。加之组织的不均匀、脱（tuō）碳等，还会导致相变点出现差异，相变的膨胀量也有所不（bú）同。 总（zǒng）之，“变（biàn）形”是（shì）相变应力（lì）和热应（yīng）力（lì）共同所致，但并非全部应力（lì）都（dōu）消耗在变形上，而是一部分（fèn）作为残余应力存在于工件中，这种应力就是导致时效变形（xíng）和时效裂（liè）纹的（de）原因。 因冷却而导致的变（biàn）形（xíng）表现（xiàn）为以（yǐ）下几种形式： 1.件急（jí）冷初（chū）期，急（jí）冷的一侧凹陷，然后转（zhuǎn）为（wéi）凸起，结果快冷的一面凸起，这种情况（kuàng）属于（yú）热应力（lì）引起（qǐ）的（de）变形大于（yú）相变引起的变形。 2.由热应力所（suǒ）引（yǐn）起（qǐ）的变（biàn）形是钢料趋于球（qiú）形化，而由相变应力所（suǒ）引起的变形（xíng）则使之（zhī）趋于绕线轴状。因此淬火（huǒ）冷却所致的变形表现为两者的结合，按照（zhào）淬火（huǒ）方式的（de）不同，表（biǎo）现出不同的变形。 3. 仅对内（nèi）孔（kǒng）部分（fèn）淬（cuì）火时，内（nèi）孔收缩。将（jiāng）整个环形工件加热整体淬（cuì）火时，其外径总是（shì）增大，而内径则根据尺寸（cùn）的不同（tóng）时涨时（shí）缩，一般内径（jìng）大时，内孔涨大，内径小时，内孔（kǒng）收缩 五、冷（lěng）处理（lǐ）与变形 冷处（chù）理促进（jìn）马氏体转变（biàn），温（wēn）度较低，产（chǎn）生的变（biàn）形（xíng）比淬火冷（lěng）却（què）要小，但此（cǐ）时产生的（de）应力较大，由于残余（yú）应力、相变应力和热（rè）应力等（děng）的叠加容易（yì）导（dǎo）致开裂。 六、回（huí）火与变形 工件在回（huí）火过程中由于内应力的均匀（yún）化、减小甚至（zhì）消失，加上组织发生变化（huà），变形趋于（yú）减小，但（dàn）同时（shí），一旦出（chū）现变形（xíng），也是（shì）很（hěn）难矫正的。为了矫正这（zhè）种变形，多（duō）采用加压回火（huǒ）或喷丸硬（yìng）化等方法。 七 、重（chóng）复淬（cuì）火与变形 通常情况下，一次淬火后的工件未经过中间退火而进行重（chóng）复（fù）淬火，将增大变形。重复（fù）淬火引起的变形，经过重（chóng）复淬（cuì）火（huǒ），其变形（xíng）累加而趋于（yú）球状，容易产生（shēng）龟裂，但形状（zhuàng）相对稳定了（le），不（bú）再容易产生变（biàn）形了，因此重复淬火前（qián）应增加（jiā）中间退（tuì）火，重复淬火次数应（yīng）小（xiǎo）于等（děng）于（yú）2次（不含初次淬火）。 八（bā）、残余应力与（yǔ）变形（xíng） 加热过程中，在（zài）450℃左（zuǒ）右（yòu），钢由弹性体（tǐ）转（zhuǎn）变（biàn）为塑性（xìng）体（tǐ），因此很容易（yì）呈上升（shēng）塑性变形（xíng）。同时，残余（yú）应力在约高于此温度（dù）时也将因（yīn）再结晶而消失。因此，快速（sù）加（jiā）热（rè）时，由于工件内外部存在温度差，外部达到450℃变成了塑性区，受（shòu）而（ér）内部温度较低处（chù）存在（zài）残（cán）余应力（lì）作用而发生变形，冷却后（hòu），该区（qū）域（yù）就（jiù）是（shì）出现变形的地方。由于实际生（shēng）产过程中，很（hěn）难实现均（jun1）匀、缓慢加热，淬火前进行消除应力退（tuì）火是非常重要的，除了通过加热消（xiāo）除应力外，对于大型零（líng）件（jiàn）采用振动消除应（yīng）力也是（shì）有效的。
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球墨铸（zhù）铁（NodularCastIron）是一（yī）种具有优良力学性能的金属材料，通过在铁液中加入球（qiú）化剂和孕育剂，让石墨呈球（qiú）状形核并长（zhǎng）大而获（huò）得。20世纪40年代（dài），现代球墨铸铁由美国国际锡公司(INCO)青年科（kē）研人员（yuán）K.D.Millis首（shǒu）先研究成功。球墨铸铁在力学性能、物理性能、工（gōng）艺性（xìng）能、使用性能上具有独特的优势，生产工艺简单，成本低廉（lián），在机械、冶金、矿（kuàng）山、纺织、汽车及船舶等（děng）领域（yù）应用广泛（fàn）。 生产球墨（mò）铸铁时夹（jiá）渣是zui常见的（de）缺陷，其多（duō）出现在铸件浇注位置的上平面或型（xíng）芯上表（biǎo）面部位。夹渣缺陷（xiàn）严重影响铸（zhù）件的力学性能，特别是韧性和屈服强（qiáng）度，导致（zhì）承压部位发生渗漏。 笔者所（suǒ）在单位生产（chǎn）的一种发电（diàn）设备（bèi）铸件（jiàn）前期经常出现（xiàn）铸件（jiàn）夹渣缺（quē）陷而报（bào）废，针对此缺陷进（jìn）行（háng）了改进。 1.原工艺及缺（quē）陷状况 铸件（jiàn）重量为（wéi）4500kg，材料为QT400-18，呋喃树脂自硬砂造型。采用15t/h工频电炉熔炼，化（huà）学成分为：wC＝3.5%~3.7%，wS＝2.2%~2.7%，wMn＝0.3%~0.47%，wP≤0.06%，wS≤0.2%，浇注温度为1350~1380℃。浇注系统采用半封闭式、横浇道在分型（xíng）面的（de）环形（xíng）底注工艺，内浇（jiāo）道为（wéi）4道（dào）φ35mm的陶（táo）瓷管，直浇道为φ80mm，横浇（jiāo）道截面为（wéi）：70/80mm×100mm，截面比为：F直：F横：F内（nèi）=1∶2.99∶0.77，工艺方案如图（tú）1所示。这样设（shè）计出来的铸件（jiàn）缺陷主（zhǔ）要为夹渣，位置在法兰（lán）背面（miàn）和（hé）轴承（chéng）上表（biǎo）面，形状不（bú）规则，无金属光泽，用渗透（tòu）液或磁粉（fěn）检测，有时用肉眼即可发现，如图2所示。图1 工艺方案图2 夹（jiá）渣（zhā）缺陷分布 2.缺陷原因分析 （1）熔炼（liàn）或球化（huà）处理后，加入的熔剂和形成的熔渣在浇注时随金属液一起注入（rù）型（xíng）腔。 （2）金属液在浇注过程中镁、稀土、硅、锰、铁等二次氧（yǎng）化，产生的金（jīn）属氧化物（wù）和硫（liú）化物、游离（lí）石墨等上浮到铸件上表面或滞（zhì）留在铸件（jiàn）内（nèi）的死角和砂芯下表面（miàn）等处。 原工艺（yì）该铸件（jiàn）的浇（jiāo）注压（yā）头为2.5m，铁液从浇口杯进入浇（jiāo）注系统后，直接由内（nèi）浇道底返进入底法兰，进流速度大（dà），约（yuē）0.7m/s，进（jìn）入型腔的铁（tiě）液紊（wěn）流严重，且严重卷气，因此（cǐ）铸件表（biǎo）面出现（xiàn）大量的渣，造成（chéng）该（gāi）产（chǎn）品的废品率超过10%。 （3）由于含硫（liú）量过高，使（shǐ）金属液含有大量硫化物，浇注后在铸件内部形成渣（zhā）。 （4）金属液中各组元（碳、锰（měng）、硫、硅、铝、钛）之间或（huò）这些组元与氮、氧之间发生（shēng）化学反应（yīng），其氧化物与炉衬、包衬、砂型壁或涂料之间发生界面反应形成夹渣。 3.改进方案 （1）熔（róng）炼时对原（yuán）材料（liào）进（jìn）行分拣，保证干（gàn）燥、清洁、无锈蚀。 （2）提高铁液出炉温度和球化处（chù）理温度（dù），对浇包进（jìn）行充分烘烤。 （3）金属液在浇包（bāo）内应（yīng）静置一段时间，以利（lì）于渣上浮。 （4）降低原铁液含硫量，在保（bǎo）证球化（huà）前（qián）提下，尽可能（néng）减少球（qiú）墨铸（zhù）铁的残（cán）留（liú）镁含（hán）量。 （5）浇注系统改进。为保证（zhèng）铁（tiě）液（yè）在充填型（xíng）腔的过（guò）程中平稳、流畅，按大孔出流理（lǐ）论对浇注系（xì）统进行了改进（jìn），如图3所示（shì）。采用开放式浇注系统，通过增（zēng）大进流截面降低（dī）进流速度。铸件整体分（fèn）散进（jìn）流，快速充型，保证浇（jiāo）口杯（bēi）、直浇道及时（shí）充（chōng）满。图3 改（gǎi）进后的浇注系统 该铸件（jiàn）重4500kg，浇注重量6000kg，根据相关公式计（jì）算（suàn）的浇注时（shí）间（jiān）为60s，阻流截面积为（wéi）52cm2，即设计的开放式浇注系统的直浇道截面积为（wéi）52cm2。按照标准的陶瓷管，则选择φ80mm的陶瓷管，截（jié）面积是50.24cm2，按（àn）照推荐的浇注系统比例，设计的横浇道截面形状是矩形（9cm×6cm），则面积（jī）是108cm2，内浇道是13道φ35mm的陶瓷管（guǎn），截面（miàn）积是（shì）125cm2，则zui终（zhōng）的截面（miàn）比（bǐ）是F直（zhí）：F横：F内=1∶2.15∶2.49。 根据上（shàng）面（miàn）计算的参数计（jì）算得（dé）进流速度为（wéi）0.28m/s，进流速度降低（dī）很多，是原工艺进（jìn）流速度的（de）40%。充型平稳，避（bì）免紊流，大大降低了铁液（yè）二次氧化的机会，从而（ér）可以减少夹渣缺陷。 4.改进后验证 采用以上（shàng）措施连续（xù）生产15件，铸（zhù）件没有再出现法（fǎ）兰和轴承（chéng）上（shàng）表面部（bù）位夹渣（zhā）缺陷，改进有效。类似的方法在其他产品上运用，也（yě）有明显（xiǎn）效果。 5.结语（yǔ） 大型（xíng）球墨铸铁（tiě）件易于在浇注位置上表面以及铁（tiě）液流动的一（yī）些（xiē）死角区域产生（shēng）夹渣缺陷，这些（xiē）缺（quē）陷（xiàn）可以通过熔炼（liàn）控制（zhì）和浇注系（xì）统（tǒng）的改进来（lái）解（jiě）决。浇（jiāo）注系统形式以及参数选择应能保（bǎo）证铁液（yè）平稳充（chōng）型，为此浇注系统各组成（chéng）部（bù）分面积、浇注时间需按照内浇道低速进流、铸件整体快速充满（mǎn）的原（yuán）则来计算。
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热处理工（gōng）艺中淬火的常用方法有十种，分别（bié）是单介（jiè）质(水、油、空气)淬（cuì）火;双介质淬火;马氏（shì）体分级淬（cuì）火;低于Ms点的马氏体（tǐ）分级（jí）淬（cuì）火法;贝氏体（tǐ）等温淬（cuì）火法;复（fù）合淬（cuì）火（huǒ）法;预冷等温（wēn）淬火法（fǎ）;延迟冷却淬火法;淬火（huǒ）自回火法;喷射淬火法等。 一、单介质(水、油、空气（qì）)淬火 单（dān）介质（zhì）(水、油、空（kōng）气)淬火：把已加热到淬火温度（dù）的工件淬人一（yī）种（zhǒng）淬（cuì）火介质，使其完全冷却。这（zhè）种（zhǒng）是zui简单的淬火方法，常用于（yú）形状（zhuàng）简单的碳钢和合（hé）金钢工件。淬（cuì）火介质根据零件传热系数大小、淬透性、尺寸、形状等进行选择。 二、双介质淬火 双介（jiè）质淬火：把加热（rè）到淬火温度的工（gōng）件（jiàn），先在冷却能力强的淬火介质中冷却（què）至接近Ms点，然后转入慢冷的淬火（huǒ）介质中冷却至室（shì）温，以达到不同淬火冷却（què）温度区间，并（bìng）有比较理想的（de）淬火冷却（què）速度。用于形状（zhuàng）复杂（zá）件或高（gāo）碳钢、合金钢制作的大型工件，碳素工（gōng）具钢也多采用此法。常用冷却介质（zhì）有水-油、水-硝盐、水-空气、油-空气，一般（bān）用水（shuǐ）作快冷淬火介质，用油或空气作慢冷淬火介质（zhì），较少采（cǎi）用空气。 三、马氏体分级淬（cuì）火 马氏体分级淬火（huǒ）：钢材（cái）奥氏（shì）体（tǐ）化，随之（zhī）浸入温度（dù）稍高或稍低于钢的上马（mǎ）氏点的液态（tài）介质(盐浴或碱浴)中（zhōng），保持适当时间，待钢（gāng）件的内（nèi）、外层都达到介质温度后取出空冷，过冷奥氏体（tǐ）缓慢转变成马氏体的淬火工（gōng）艺。一般用于形状复杂和变（biàn）形要求严的小型工件，高（gāo）速钢和高合金（jīn）钢（gāng）工模具也（yě）常用此法（fǎ）淬火（huǒ）。 四、低于（yú）Ms点的马氏（shì）体分（fèn）级（jí）淬火法 低（dī）于Ms点的马氏（shì）体（tǐ）分（fèn）级淬火法：浴（yù）槽温度低于工件用钢（gāng）的Ms而高于Mf时（shí），工件在该（gāi）浴槽（cáo）中冷却较快，尺寸较大（dà）时仍可（kě）获得和分级（jí）淬火相（xiàng）同的结果。常用于尺寸较大的低淬（cuì）透性钢（gāng）工件。 五、贝氏体（tǐ）等温淬火法 贝氏体等（děng）温（wēn）淬火（huǒ）法：将工件淬入该钢下贝氏体温度的浴（yù）槽中等温，使（shǐ）其发生下贝氏体转变，一般（bān）在浴槽中保温（wēn）30~60min。数控微（wēi）信（xìn）公号cncdar贝氏体等温淬火（huǒ）工艺主要（yào）三个（gè）步骤：①奥氏体化（huà）处理;②奥（ào）氏体化后冷却处（chù）理;③贝氏体等温处（chù）理;常（cháng）用于合（hé）金钢（gāng）、高碳钢小尺寸零件及球墨铸铁件。 六、复合淬火法 复（fù）合淬火法：先将工（gōng）件急冷至Ms以下得体积分数为10%~30%的马氏（shì）体，然后（hòu）在下贝（bèi）氏体区等温，使较大截面工件得（dé）到马氏（shì）体和贝氏体组织，常用于合金工具钢工件。 七（qī）、预冷等温淬火法（fǎ） 预冷等（děng）温淬（cuì）火法：又称升温（wēn）等温淬火，零件先在温（wēn）度较低（dī）(大（dà）于Ms)浴槽中（zhōng）冷却，然后（hòu）转入温度较（jiào）高的浴槽中，使奥氏体进（jìn）行等温转变。适用于淬透性较差的钢件或尺（chǐ）寸较大（dà）又（yòu）必（bì）须（xū）进（jìn）行等温淬（cuì）火的工件。 八、延迟（chí）冷却淬火法 延迟冷却淬火法：零件先在空（kōng）气、热水（shuǐ）、盐（yán）浴中（zhōng）预冷到（dào）稍高于Ar3或Ar1温度（dù），然（rán）后进行单介质淬火。常（cháng）用于形状（zhuàng）复杂各部位厚（hòu）薄悬殊及要求变形小的（de）零件。 九、淬火自回火（huǒ）法（fǎ） 淬火自回火法：将被处理工件全（quán）部加热，但在淬（cuì）火时（shí）仅将需要淬硬（yìng）的部分(常为工作部（bù）位（wèi）)浸入淬火（huǒ）液冷却，数控微信（xìn）公号cncdar待（dài）到（dào）未浸（jìn）入部（bù）分火色消失（shī）的（de）瞬间，立即取（qǔ）出在空气（qì）中冷却（què）的（de）淬（cuì）火工艺（yì）。淬火自回（huí）火法利用心部未全（quán）部（bù）冷透的热（rè）量传到表面，使表面回火。常用于承受冲击（jī）的工具如錾（zàn）子、冲（chōng）子、锤子等。 十、喷射（shè）淬火法（fǎ） 喷射淬火法：向工件（jiàn）喷射水流（liú）的淬（cuì）火（huǒ）方法，水（shuǐ）流可大（dà）可小，根据所要求（qiú）的淬火深度而定。喷射淬火法不会在工件表面形成蒸汽膜，这样（yàng）就（jiù）能够保（bǎo）证得到（dào）比昔通（tōng）水（shuǐ）中淬火更深的（de）淬硬层。主要用于局部（bù）表（biǎo）面淬火。
+查看全文13 2020-04
第1步 材料的选择 铁素（sù）体球铁的生产，选择高纯的原材料是非常（cháng）必要的（de），原材料中的Si、Mn、S、P含量要少（Si<1.0%, Mn<0.3% S<0.03%，P<0.03%），对Cu、Cr、Mo等一（yī）些（xiē）合（hé）金元（yuán）素要严（yán）格控制（zhì）含量（liàng）。由于很多微量元素对球化衰退（tuì）zui为敏感，如，钨、锑、锡、钛、钒等。钛（tài）对球化影响很大（dà）应加以（yǐ）控制，但钛高（gāo）是（shì）我国生铁（tiě）的（de）特点，这主要与生铁的冶金工艺有关（guān）。 第2步 脱硫 原铁液含（hán）硫（liú）量决（jué）定球（qiú）化（huà）剂的加入量，原铁液中（zhōng）的含硫量越（yuè）高（gāo），则球化剂的加入量越多，否（fǒu）则不（bú）能获得球化良好的铸件。球化处理前原铁液中的S含量控制在0.02%以下。对球化（huà）处理前原（yuán）铁（tiě）液的含硫量高时（shí），必须进行脱硫（liú）处理。 第3步 Mo合金处理 Mo合金化（huà）处理，采用（yòng）涡流工艺，加（jiā）入量控制在（zài）0.5～1.0%，具体根（gēn）据zui终Mo含量（liàng）进（jìn）行调整。为了（le）确保Mo的有效（xiào）吸收，对合金的粒度（dù）应该严格要求。 第4步（bù） 球化剂和球化处理 生产厚大断面球铁件时，为（wéi）了提高（gāo）抗衰退能（néng）力，在球化剂中加入一定（dìng）比例（lì）的重稀土，这样既可（kě）以保（bǎo）证起（qǐ）球化作用的Mg的含（hán）量，同时也可以增加（jiā）具（jù）有（yǒu）较高抗衰退能力的重稀土元素，如，钇等。根据国内（nèi）很多工厂的试（shì）验和生产实（shí）践，采用Re—Mg与钇基重稀土（tǔ）的复合球化剂作为厚（hòu）大断面球铁件（jiàn）生产的球化剂是（shì）非常理（lǐ）想（xiǎng）的，使（shǐ）用这种球化（huà）剂在实际生产应用过（guò）程中也（yě）取得（dé）了很好的效果。据有关资（zī）料表明，钇的球（qiú）化能力仅次（cì）于（yú）镁（měi），但其抗（kàng）衰退能力（lì）比镁（měi）强的多，且不回硫，钇可过量加入，高碳孕（yùn）育良好（hǎo）时，不会出现渗碳体。另外，钇与（yǔ）磷可（kě）形成高熔点夹杂物，使磷共晶减少并弥散，从（cóng）而进一步提（tí）高球铁的延伸率。在球化处理时，为（wéi）了提高镁的吸收（shōu）率，控制反应速度及提（tí）高球化效果，采用特有的球化工艺。对球化处理的控制，主要是在反应速度上（shàng）进行控制，控制球化（huà）反应时间在2分钟左右。 对此（cǐ）采用中低Mg、Re球（qiú）化（huà）剂和钇（yǐ）基重稀土的复合（hé）球化剂，球化剂的加（jiā）入量根据残（cán）留Mg量确（què）定。 球化衰退防止：球化衰退的原因一方面和Mg、RE元素由铁液中逃（táo）逸减少有关，另一方面也和孕育作（zuò）用不断衰退有关，为了防止（zhǐ）球化衰退，采（cǎi）取以下措施： A、铁液中（zhōng）应保持有足够的球化元素含量； B、降（jiàng）低原铁液的含（hán）硫量，并防止（zhǐ）铁液氧化； C、缩短铁液（yè）经球化处理后的停留时间； D、铁液经球化处（chù）理并扒渣后，为防止 Mg、RE元素逃逸，可用覆盖剂将铁液表面覆盖（gài）严，隔绝空气以减少元素的逃逸。 第（dì）5步 孕育剂和孕育处（chù）理 球化处理是球铁生产（chǎn）的基础，孕育处理是（shì）球铁生产的关（guān）键（jiàn），孕（yùn）育效果决定了石墨球的直径、石墨球数和石墨球的园整度，为了保证孕育效果，孕育处（chù）理采用多级孕育处理。孕育处理越接近浇注，孕育效果越（yuè）好。从孕育到浇注需要一定的时间（jiān），该时间越长（zhǎng），孕育衰（shuāi）退就越（yuè）严重。为了防止或减少孕育衰退，采用以下措施： A、使用长（zhǎng）效（xiào）孕育剂（含有一定量的钡、锶、锆或（huò）锰的硅基孕育剂）； B、采用（yòng）多级孕育处理（lǐ）（包内（nèi）孕育、孕育槽孕育、水口瞬时孕育等）； C、尽量（liàng）缩短孕育到浇注时间。 孕育剂的加入量控制（zhì）在0.6～1.4%，孕育剂加入量过少（shǎo），直接造成孕育效果（guǒ）差，孕育量（liàng）过大，导（dǎo）致铸件夹杂。 第6步 浇注工艺控制 浇注应采用快浇，平稳注入的原（yuán）则。为了提高瞬时孕育的均（jun1）匀性及（jí）防止熔渣进入型腔，水口盆的总容（róng）量（liàng）应与铸件的毛重相当，浇注时将孕育剂放（fàng）入水口盆中，将铁水一次全部注入水口，使铁水（shuǐ）与（yǔ）孕育剂充分混（hún）合，扒（bā）去表面浮（fú）渣，提出（chū）水口（kǒu）堵浇注。
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