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鑄鐵平臺(tái),鑄鐵地軌鐵水過濾過程產(chǎn)生缺陷的原因

發(fā)表時(shí)間：2022年10月23日【大中小】

一、夾渣缺陷

1、各種液態(tài)鑄造合金在熔煉和澆注過程中均會(huì)產(chǎn)生夾雜物，包括鑄鐵平臺(tái)、鑄鐵地軌、機(jī)床工作臺(tái)等。金屬夾雜物依據(jù)其來源可以分為兩大類：

(1) 外來夾雜物。來源于爐襯、澆包耐火材料的侵蝕，熔渣或與空氣反應(yīng)形成的浮渣, 型砂的沖蝕, 或其它任何與金屬熔體接觸的材料的侵蝕;

(2) 內(nèi)生夾雜物。這類夾雜物是由金屬熔體內(nèi)的反應(yīng)形成, 如鎂硫夾雜物。鎂硫夾雜物是由于球化處理過程中加入鎂硅鐵合金后在鐵液內(nèi)反應(yīng)而形成。

2、鑄鐵平臺(tái)、地軌夾渣產(chǎn)生的原因

(1) 硅：硅的氧化物也是夾渣的主要組成部分，因此盡可能降低含硅量;

(2) 硫：鐵液中的硫化物是球鐵件形成夾渣缺陷的主要原因之一。硫化物的熔點(diǎn)比鐵液熔點(diǎn)低，在鐵液凝固過程中，硫化物將從鐵液中析出，增大了鐵液的粘度，使鐵液中的熔渣或金屬氧化物等不易上浮。因而鐵液中硫含量太高時(shí)，鑄件易產(chǎn)生夾渣。球墨鑄鐵原鐵液含硫量應(yīng)控制在0.06%以下，當(dāng)它在0.09%～0.135%時(shí)，鑄鐵夾渣缺陷會(huì)急劇增加;

(3) 稀土和鎂：近年來研究認(rèn)為夾渣主要是由于鎂、稀土等元素氧化而致，因此殘余鎂和稀土不應(yīng)太高;

(4) 澆注溫度：澆注溫度太低時(shí)，金屬液內(nèi)的金屬氧化物等因金屬液的粘度太高，不易上浮至表面而殘留在金屬液內(nèi)；溫度太高時(shí)，金屬液表面的熔渣變得太稀薄，不易自液體表面去除，往往隨金屬液流入型內(nèi)。而實(shí)際生產(chǎn)中，澆注溫度太低是引起夾渣的主要原因之一;

(5) 澆注系統(tǒng): 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)合理,具有擋渣功能,使金屬液能平穩(wěn)地充填鑄型,力求避免飛濺及紊流;

(6) 型砂：若型砂表面粘附有多余的砂子或涂料，它們可與金屬液中的氧化物合成熔渣，導(dǎo)致夾渣產(chǎn)生；砂型的緊實(shí)度不均勻，緊實(shí)度低的型壁表面容易被金屬液侵蝕和形成低熔點(diǎn)的化合物，導(dǎo)致鑄件產(chǎn)生夾渣。

3、防止鑄鐵平臺(tái)、鑄鐵地軌夾渣措施

(1) 控制鐵液成分：盡量降低鐵液中的含硫量(<0 06%)，適量加入稀土合金(0 1%～0 2%)以凈化鐵液，盡可能降低含硅量和殘鎂量;

(2) 熔煉工藝：要盡量提高金屬液的出爐溫度，適宜的靜置，以利于非金屬夾雜物的上浮、聚集。扒干凈鐵液表面的渣子，鐵液表面應(yīng)放覆蓋劑(珍珠巖、草木灰等)，防止鐵液氧化。選擇合適的澆注溫度，最好不低于1350℃;

(3) 澆注系統(tǒng)要使鐵液流動(dòng)平穩(wěn)，設(shè)置集渣包和泡沫陶瓷濾片擋渣裝置;

(4) 鑄型緊實(shí)度應(yīng)均勻，強(qiáng)度足夠；合箱時(shí)應(yīng)吹凈鑄型中的砂子。

二、氣孔缺陷

1、氣孔通常是鑄鐵平臺(tái)、鑄鐵地軌鑄件中常見的缺陷

在現(xiàn)代生產(chǎn)條件下，反應(yīng)性氣孔與析出性氣孔較為少見，較為多見的是侵入性氣孔，往往占鑄件廢品的比例很高。

2、氣孔產(chǎn)生原因

(1) 型腔排氣不充分，排氣總截面積偏小；

(2) 澆注溫度較低；

(3) 澆注速度太慢；鐵液充型不平穩(wěn)，有氣體卷入；

(4)型砂水份偏高；型砂內(nèi)灰份含量高，型砂透氣性差；

(5) 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)不當(dāng)，鐵水卷進(jìn)氣體；

(6) 孕育劑未經(jīng)干燥且粒度不當(dāng)；鐵液未充分除渣，澆注時(shí)未擋渣，引起渣氣孔；

(7) 澆注時(shí)未及時(shí)引火。

3、防止氣孔對策

(1)模型上較高部位設(shè)置數(shù)量足夠、截面恰當(dāng)?shù)某鰵忉樆蚺艢馄ǔＥ艢饨孛鎽?yīng)為內(nèi)澆道總截面積1.5—1.8倍左右;

(2)澆注系統(tǒng)按半開放半封閉原則設(shè)置為宜，并在澆道內(nèi)增加泡沫陶瓷過濾片裝置，泡沫陶瓷過濾片有整流作用，鐵液充型時(shí)比較平穩(wěn)，不會(huì)沖擊鑄型或產(chǎn)生飛濺或卷人氣體。澆注系統(tǒng)的截面大小以8-10kg／s澆注速度來計(jì)算較為適宜;

(3)鐵液的熔煉溫度應(yīng)不低于1500℃，而手工澆注時(shí)末箱的澆注溫度應(yīng)控制在1400~C左右(視鑄件大小與壁厚可適當(dāng)調(diào)整）。最好能采用自動(dòng)澆注，澆注溫度誤差應(yīng)在20℃以內(nèi);

(4)一個(gè)好的適于高壓造型的砂處理系統(tǒng)，型砂水分應(yīng)控制在2.8-3.2％，其緊實(shí)率應(yīng)在36-42％之間，而溫壓強(qiáng)度應(yīng)達(dá)180-220kpa(均指在造型機(jī)處取樣檢測)。為達(dá)這些指標(biāo)，需監(jiān)控型砂的灰份，輔助材料的添加量，合適的原砂粒度、循環(huán)砂的溫度及混砂效率;

(5)注意做好鐵液去渣，澆注時(shí)擋渣引火以及孕育劑的干燥等工作。

三、冷隔缺陷

1、冷隔缺陷產(chǎn)生原因

(1) 澆注溫度過低，鐵水充型能力變?nèi)?

(2) 砂型的透氣性差，型砂內(nèi)氣體壓力過大，鐵水不能及時(shí)充型;

(3)澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理，橫澆道及內(nèi)澆道截面積小;

(4)澆口杯上粘附殘?jiān)節(jié)沧囟冉档汀?/div>

2、冷隔缺陷對策

(1)優(yōu)化澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)，增大泡沫陶瓷過濾片面積，增加鐵水的過流量;

(2)改進(jìn)型砂的透氣性能，增加排氣道;

(3)提高鑄件澆注溫度;

(4)清理澆口杯部位。