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1、鑄件“桔皮”缺陷的特征 鑄件“桔皮”是生產(chǎn)中反復(fù)出現(xiàn)的一種鑄造缺陷，它對(duì)鑄件質(zhì)量的影響較大，缺陷出現(xiàn)在鑄件肥厚部位、熱節(jié)及內(nèi)澆道附近以及受熱集中而冷卻又慢的部位。鑄件表面有微凸的小圓斑，呈“眼圈”狀，這些表面粗糙，看起來(lái)象“桔子皮”的斑點(diǎn)，在多種鑄件中反復(fù)出現(xiàn)，有時(shí)整批鑄件均有，其在每個(gè)鑄件上的數(shù)量少則幾個(gè)，多至整個(gè)平面；小圓斑有的較大，有的小至麻點(diǎn)；有時(shí)是單個(gè)分散的，有時(shí)也呈密集的片狀凸起物，高出鑄件0.4-0.6mm，直徑3-5mm。據(jù)我公司統(tǒng)計(jì)，廢品中的15%是“桔皮”缺陷造成的，而且碳鋼件產(chǎn)生桔皮缺陷的機(jī)會(huì)更多一些。 2、“桔皮”缺陷產(chǎn)生的原因分析 導(dǎo)致“桔皮”產(chǎn)生的根本的原因是涂料表面堆積、硬化不充分。型殼在焙燒后，其表面上形成黃色或黃綠色玻璃體，澆注后與鋼液反應(yīng)而形成硅酸鹽瘤粘附于鑄件表面。單純地延長(zhǎng)硬化時(shí)間，無(wú)助于zui終解決“桔皮”問(wèn)題。通過(guò)實(shí)踐，有以下幾方面的原因。 2.1原材料方面的影響 眾所周知，水玻璃涂料的粉液比低，粉料分布不均勻。水玻璃的模數(shù)愈高，密度愈大，則涂料的粉液比愈低，粉料的分布愈不均勻，也zui不易充分硬化。 (1)水玻璃的影響 水玻璃的模數(shù)、密度以及雜質(zhì)的多少對(duì)涂料的流動(dòng)性影響極大。隨著模數(shù)的增大，水玻璃中亞膠粒子比例增加，其粘度會(huì)隨之增加，涂料的流變性惡化，當(dāng)模組涂掛時(shí)極易在表層造成局部涂料堆積。 水玻璃參數(shù)不一致對(duì)涂料性能的影響是很大的，這一點(diǎn)很容易被忽視。參數(shù)的不一致性表現(xiàn)在兩個(gè)方面。 其一是模數(shù)的不一致性，剛進(jìn)廠的水玻璃只有經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的靜置擴(kuò)散(分散)后才能使同一批模數(shù)趨于一致，達(dá)到穩(wěn)定的分散狀態(tài)；這一過(guò)程所需時(shí)間在一星期以上，如果急于使用則不可能獲得理想的涂料流變性能。 其二是溶液密度的不一致性，在配涂料前通常要對(duì)水玻璃溶液的密度進(jìn)行調(diào)整，應(yīng)該特別注意加水?dāng)嚢韬篑R上測(cè)得的密度是不真實(shí)的，因?yàn)橐后w分散穩(wěn)定的過(guò)程尚未完成，與所希望的密度有一定的誤差，據(jù)此配制的涂料，其粘度和流動(dòng)性都有誤差。 (2)耐火粉料的影響 耐火粉料顆粒的分布和形狀對(duì)涂料流變性的影響較大，雙峰粉涂料具有較好的流變性是大家公認(rèn)的；但即便是粒度分布基本相同的雙峰粉，當(dāng)耐火粉料顆料形狀分別為多角、尖角和片狀的粉配制涂料時(shí)，在粉液比和水玻璃模數(shù)相同的條件下其流變性也會(huì)有很大的差異。 當(dāng)粉料形狀越接近片狀時(shí)，其比表面積也越大，顆粒間的摩擦力和作用力增大，涂料的粘度將大于多角形的粉料。 (3)水玻璃密度和粉液比的綜合影響 水玻璃密度和粉液比的變化對(duì)表層涂料流變性的影響是非常直觀的，水玻璃密度和粉液比過(guò)大時(shí)涂料粘度增加、流變性變差、涂層變厚會(huì)引起涂料在型殼表面局部堆積，型殼硬化不良zui終導(dǎo)致“桔皮”問(wèn)題。 2.2工藝方面的影響 (1)表面層風(fēng)干不充分。表面層風(fēng)干是涂料的再均勻化過(guò)程，同時(shí)，也是水玻璃脫水固化過(guò)程，如風(fēng)干時(shí)間過(guò)短，表面層涂料在熔模表面分布不均勻，造成其后的硬化不充分，脫蠟后將在型殼內(nèi)表面形成團(tuán)狀聚集物，局部形成鈉鹽雜質(zhì)。 (2)過(guò)度滴控。過(guò)度滴控指表面層浸掛涂料時(shí)，單方向流動(dòng)未能及時(shí)粘砂，將導(dǎo)致涂料在熔模表面局部方向上的堆積，造成其后的硬化不完全。 (3)型殼層間硬化不良。由于涂料層尤其是前兩層中存在未硬化部分，未硬化的涂料在脫蠟和焙燒后造成型殼內(nèi)表面的鈉鹽聚集，與鋼水反應(yīng)后生成“桔皮”缺陷。 2.3環(huán)境方面的影響 在寒冷的冬季，過(guò)低的室溫使涂料流動(dòng)性變差造成涂料堆積，過(guò)厚堆積的涂料又不能完全硬化；此外硬化液的溫度隨室溫的降低也會(huì)造成硬化過(guò)程的緩慢和不完全。環(huán)境濕度的影響則主要發(fā)生在雨季，空氣濕度的增加會(huì)影響風(fēng)干過(guò)程，常因?yàn)轱L(fēng)干不足而出現(xiàn)“桔皮”問(wèn)題。 3、避免“桔皮”缺陷的措施 3.1原料選用 (l)水玻璃在模數(shù)合適的情況下，必須嚴(yán)格控制雜質(zhì)含量；應(yīng)根據(jù)環(huán)境的溫度、濕度、鑄件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及所配粉料的特點(diǎn)調(diào)整水玻璃密度。 (2)粉料在粒度符合使用要求的條件下，其粒形至關(guān)重要，球形和多角形粉料是較理想的，而片狀粉料不能使用。 3.2工藝對(duì)策 (1)水玻璃密度的調(diào)整。密度的合適與否將直接影響鑄件的表面質(zhì)量，密度過(guò)大會(huì)導(dǎo)致涂料流動(dòng)性差而造成分層和“桔皮”缺陷，密度過(guò)小又會(huì)形成鑄件表面的黃瓜刺；合適的密度通常與環(huán)境溫度、粉料的粒度、微觀形狀及鑄件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)有關(guān)系。密度一般控制在1.27-1.29g/cm3之間，其調(diào)整原則是: ①環(huán)境溫度高時(shí)增加密度，低時(shí)減小密度； ②粉料粗且片狀比例小時(shí)增加密度，粉料細(xì)且片狀比例大時(shí)減小密度； ③結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單涂料易流動(dòng)的鑄件可適當(dāng)增加密度，反之減小密度。 (2)粉液比的確定。粉液比也是影響鑄件表面質(zhì)量的重要因素之一，比例過(guò)大則會(huì)因涂料的流動(dòng)性差導(dǎo)致涂掛不均勻而產(chǎn)生分層和涂料堆積；而太小則會(huì)產(chǎn)生鑄件表面的黃瓜刺。其配比原則是在保證涂料流動(dòng)性的前提下盡量提高粉液比。 (3)硬化液的濃度、溫度與硬化時(shí)間。一般情況下，氯化氨質(zhì)量分?jǐn)?shù)在25%以上的硬化劑才會(huì)有較好的硬化效果；如果氯化銨含量低，靠延長(zhǎng)時(shí)間是不能改善硬化效果的。 (4)涂掛操作方式。實(shí)際生產(chǎn)中有相當(dāng)一部分“桔皮”問(wèn)題是由于操作不當(dāng)造成的，涂料的單方向流動(dòng)極易產(chǎn)生堆積而造成硬化不充分，所以在蠟?zāi)＝焱苛现蟮牡慰刂钡饺錾巴戤叺恼麄€(gè)過(guò)程中，必須不斷改變模組的方向。 (5)脫蠟工藝。在脫蠟熱水中補(bǔ)充適當(dāng)?shù)挠不瘎?，由于硬化劑的吸熱作用和反?yīng)，會(huì)進(jìn)一步使得表面層所滯留的反應(yīng)產(chǎn)物NaCl溶于脫蠟水中而大部分去除，此時(shí)，型殼表面形成的是一層低鈉硅膠層，有利于防止“桔皮”缺陷的產(chǎn)生。 (6)環(huán)境溫度。環(huán)境溫度偏低會(huì)導(dǎo)致涂料流動(dòng)性差，造成涂掛不均勻而形成桔皮及其他制殼缺陷，制殼工序的環(huán)境溫度應(yīng)控制在15℃以上。
+查看全文23 2020-04
氣泡是鑄件常見(jiàn)問(wèn)題之一，而且一旦鑄件出現(xiàn)了氣泡問(wèn)題，也等于產(chǎn)品報(bào)廢了。那么如何避免鑄件產(chǎn)生氣泡？看看下面這7條。 【缺陷現(xiàn)象】 鑄件表皮下，聚集氣體鼓脹所形成的泡，有時(shí)會(huì)崩裂，存在貫通和非貫通兩種。 別名：鼓泡、起泡 【原因分析】 模具溫度太高，開(kāi)模過(guò)早。 填充速度太高，金屬流卷入氣體過(guò)多。 涂料發(fā)氣量大，用量過(guò)多，澆注前未燃盡，使揮發(fā)氣體被包在鑄件表層，另涂料含水量大。 型腔內(nèi)氣體沒(méi)有排出，排氣不順。 合金熔煉溫度過(guò)高。 鋁合金液體除氣不徹底，吸有較多氣體，鑄件凝固時(shí)析出留在鑄件內(nèi) 填充時(shí)產(chǎn)生紊流。 【對(duì)應(yīng)措施】 1、測(cè)溫槍測(cè)試模具表面溫度，顯示數(shù)值超過(guò)工藝規(guī)定范圍。降低模具表面溫度，增加保壓時(shí)間； 2、鑄件表面內(nèi)澆口壓入的金屬流明顯比其它部位亮很多。填充速度高產(chǎn)生原因一方面是設(shè)備本身的壓射速度高，另一方面可能是內(nèi)澆口太薄造成。降低壓射速度，適當(dāng)增加內(nèi)澆口厚度；判斷內(nèi)澆口薄的方法：是否有澆口易粘現(xiàn)象，降低二快速度看遠(yuǎn)端是否有嚴(yán)重壓不實(shí)現(xiàn)象，不給壓打件，看是否有多股鋁液流； 3、噴涂時(shí)察看霧的顏色是否呈白色，合模前察看型腔是否還有氣體殘留。更換涂料或增大涂料與水的配比； 4、在燙模階段，鑄件表面有明顯的漩渦和涂料堆積。判斷及解決方法：調(diào)開(kāi)檔，人為產(chǎn)生漲模，如果解決，需開(kāi)排氣道； 5、鑄件表面內(nèi)澆口壓入的金屬流特別亮并伴有粘結(jié)。適當(dāng)降低澆注溫度； 6、取樣塊測(cè)密度，看是否符合要求。重新進(jìn)行除氣處理或在保溫爐內(nèi)進(jìn)行再次精煉； 7、燙模階段鑄件表面明顯有各流溶接不到一起的痕跡伴有涂料堆積。 判斷及解決方法：涂黑油生產(chǎn)，看痕跡是否有堆積，分析堆積部位，解決方法： a、開(kāi)設(shè)或加大相應(yīng)部位的集渣包， b、調(diào)整內(nèi)澆口流向、位置或填充方向。
+查看全文22 2020-04
1．冒口設(shè)計(jì)的基本原理 鑄件冒口主要是在鑄鋼件上使用。鑄鐵件只用于個(gè)別的厚大件的灰鑄鐵件和球鐵件上。金屬液在液態(tài)降溫和凝固過(guò)程中，體積要收縮。鑄件的體收縮大約為線(xiàn)收縮的3倍。因此，鑄鋼的體收縮通常按3---6%考慮，灰鑄鐵按2---3%，不過(guò)由于灰鑄鐵和球墨鑄鐵凝固時(shí)的石墨化膨脹，可以抵消部分體積收縮，所以如果壁厚均勻，鑄型緊實(shí)度高，通常不需要設(shè)計(jì)冒口。鑄件的體收縮如果得不到補(bǔ)充，就會(huì)在鑄件上或者內(nèi)部形成縮孔、縮陷或者縮松。嚴(yán)重時(shí)常常造成鑄件報(bào)廢。 冒口尺寸計(jì)算原則是，首先計(jì)算需要補(bǔ)縮的金屬液需要多少。通常把這一部分金屬液假設(shè)成球體，并求出直徑（設(shè)為d0）用于冒口計(jì)算。冒口補(bǔ)縮鑄件是有一定的范圍------叫有效補(bǔ)縮距離，設(shè)為L(zhǎng)，對(duì)厚度為h的板狀零件通常L=3~5h 。對(duì)棒狀零件L=（25~30）√h 式子中，h------鑄件厚度 2．冒口尺寸的基本計(jì)算方法 冒口計(jì)算的公式、圖線(xiàn)、表格等有很多。介紹如下。 zui常用的方法是，冒口直徑 D=d0+h 理由是假定冒口和鑄件以相同的速度凝固，凝固過(guò)程是從鑄件的兩個(gè)表面向內(nèi)層進(jìn)行，當(dāng)鑄件完全凝固終了，正好冒口凝固了同樣的厚度，這時(shí)還剩下中間的空心的縮孔，體積正好等于補(bǔ)縮球的體積，這部分金屬液在凝固過(guò)程中正好補(bǔ)縮進(jìn)了鑄件。 當(dāng)鑄件存在熱節(jié)時(shí)，可以把h換成熱節(jié)的直徑T即可。 即D=do+T 。 另外設(shè)計(jì)冒口，還有個(gè)重要的部位，就是冒口頸，所謂冒口頸就是冒口和鑄件的連接通道，冒口里的金屬液都是經(jīng)由冒口頸補(bǔ)縮到鑄件里的。所以對(duì)冒口頸的截面是有要求的，通常取冒口頸的直徑dj=（0.6~0.8）T 。 冒口高度 H=（1.5~2.5）D 。 H的高度還應(yīng)該考慮要高于需要補(bǔ)縮部位的高度，否則就成了反補(bǔ)縮了，鑄件補(bǔ)縮了冒口，這是要避免的。 3．其它計(jì)算方法 常用的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算方法還有不計(jì)算需要估算補(bǔ)縮的金屬液，直接將熱節(jié)園的直徑乘個(gè)系數(shù)得出冒口直徑。例如 簡(jiǎn)單鑄件 D=（1.05~1.15）T 外形簡(jiǎn)單，熱節(jié)比較集中。 復(fù)雜鑄件 D=（1.40~1.80）T 外形復(fù)雜，例如有許多筋條和鑄件的其余部分連接。 中間類(lèi)型 D=（1.15~1.40）T 介于以上兩種之間。 鑄造生產(chǎn)的條件千差萬(wàn)別，因素太多，以至于所有的計(jì)算公式都是近似的有條件的。往往一個(gè)公式不一定適用于所有的場(chǎng)合。所以公式中往往有取值范圍較大的系數(shù)供用戶(hù)結(jié)合本單位的情況選擇。
+查看全文21 2020-04
型砂的配制包括三個(gè)方面，即原材料的準(zhǔn)備、型砂的混制和將混制好的型砂調(diào)勻及松砂等工藝環(huán)節(jié)。鑄造生產(chǎn)中所使用的型砂，有的是由回用砂加適量的新砂、粘土和水經(jīng)混合均勻配制成的，有的全部是由新的材料配制成的。為了確保新砂質(zhì)量，所有的原材料都須根據(jù)技術(shù)要求經(jīng)驗(yàn)收合格后才能使用。為此，在配砂前都必須進(jìn)行加工準(zhǔn)備。 （1） 新砂 新砂在采購(gòu)、運(yùn)輸過(guò)程中?；煊胁莞⒚盒技澳鄩K等雜物，同時(shí)含有一定數(shù)量的分分。潮濕的原砂不易過(guò)篩，配砂時(shí)不便于控制型砂的水分。因此，除含水量低、用于手工造型的濕型砂可直接配制外，新砂在使用前必須進(jìn)行烘干和過(guò)篩。新砂的烘干用立式或臥式烘干滾筒，也可采用氣流烘干的辦法。常用的篩砂設(shè)備有手工篩、滾筒篩和振動(dòng)篩等。 （2） 粘土 剛開(kāi)采的粘土往往含有較多的水分具多為塊狀，因此使用前必須烘干、破碎并磨成粘土粉，主要由專(zhuān)門(mén)的工廠進(jìn)行加工，包裝萬(wàn)袋供應(yīng)。有的工廠事先將膨潤(rùn)土或粘土與煤粉按比例制成粘土—煤粉粉漿，使粘土充分吸水膨脹，混砂時(shí)與原砂一起加入到混砂機(jī)里混合均勻。這種做法可簡(jiǎn)化混砂操作，便于運(yùn)輸，改善勞動(dòng)條件，提高型砂質(zhì)量。但必須嚴(yán)格控制粉漿的含水量，否則會(huì)影響型砂性能。 （3） 附加物 煤粉、硼配、氟化物和硫黃等附加物都必須粉碎、過(guò)篩后再使用。 （4） 舊砂 為了節(jié)省造型材料，降低鑄件成本，舊砂應(yīng)回用。舊砂在型砂所占比例很大，它對(duì)型砂的成分及性能有著很大的影響。舊砂中?；煊懈鞣N雜物，如釘子、鐵塊和砂團(tuán)等，在回用前必須進(jìn)行處理，包括將砂塊粉碎，用電磁分離器除去其中的鐵質(zhì)雜物然后過(guò)篩，必要時(shí)進(jìn)行冷卻。 在機(jī)械化程度高的鑄造車(chē)間，型砂需求量大，周轉(zhuǎn)速度很快，往往舊砂的溫度還比較高，有的回用砂溫度高達(dá)60攝氏度以上，如果采用這種型砂造型，容易粘附模樣、芯盒及砂斗。由于型砂溫度過(guò)高，會(huì)使水分蒸發(fā)太快，使型砂性能不穩(wěn)定，同時(shí)影響鑄件表面質(zhì)量，影響造型勞動(dòng)生產(chǎn)率。因此必須在鑄件落砂、舊砂過(guò)篩、運(yùn)輸和混砂過(guò)程中加強(qiáng)通風(fēng)冷卻，降低型砂溫度。 （5） 混砂 混砂的任務(wù)是將各種原材料混合均勻，使粘結(jié)劑包覆在砂粒表面上，混砂的質(zhì)量主要取決于混砂工藝和混砂機(jī)的形式。 一、混砂機(jī)的形式。生產(chǎn)中常用的混砂設(shè)備有輾輪式、擺輪式和葉片式混砂機(jī)。輾輪式混砂機(jī)除有攪拌作用外，還有輾壓搓揉作用，型砂的質(zhì)量較好，但生產(chǎn)效率較低，主要用來(lái)混制面砂和單一砂。擺式混砂機(jī)的生產(chǎn)效率比輾輪式高幾倍，且可邊混砂邊鼓風(fēng)冷卻，并有一定的搓揉作用，但型砂質(zhì)量不如輾輪式混砂好，主要用于機(jī)械化程度高、生產(chǎn)量大的鑄造車(chē)間混制單一砂及背砂。葉片式混砂機(jī)是一種連續(xù)作業(yè)式的設(shè)備，各種原是否無(wú)誤混砂機(jī)的一端進(jìn)入，混好的型砂從混砂機(jī)的另一端出來(lái)，生產(chǎn)效率高。葉片式混砂機(jī)有混合作用，但搓揉作用很差，主要用于混制背砂和粘土含量低的單一砂。 二、加料順序與混砂時(shí)間?；熘普惩列蜕暗募禹樞蛞话闶窍燃踊赜蒙?、原砂、粘土粉和附加物等干料，干混均勻后再加水濕混，均勻后即可使用。如果型砂中含有渣油液以及其他液態(tài)粘結(jié)劑，則應(yīng)先加水將型砂混合均勻后再加入油類(lèi)粘結(jié)劑。這種先加干粉后加水的混砂加料順序存在的缺點(diǎn)是，在混砂機(jī)的輾盤(pán)邊緣遺留一些粉料，這些粉料吸水后粘附在混砂機(jī)壁上，直到混輾后期或卸砂時(shí)才脫落下來(lái)，使型砂里含有混合不均勻的粘土或煤粉團(tuán)塊，惡化了型砂性能。同時(shí)干混時(shí)粉塵飛揚(yáng)，勞動(dòng)條件差。因此，有的工廠采用先在回用砂里加水混合，然后加粘土及煤粉混合均勻，zui后再加少量水分調(diào)節(jié)到所需要的含水量的混砂工藝。試驗(yàn)結(jié)果表明，后面這種加料順序可縮短混砂時(shí)間，提高型砂質(zhì)量，改善勞動(dòng)條件。 為了使各種原材料混合均勻，混砂時(shí)間不能太短，否則影響型砂性能，但混砂時(shí)間也不宜過(guò)長(zhǎng)。否則將使型砂溫度升高，水分過(guò)多揮發(fā)，型砂結(jié)成塊狀，性能變壞且生產(chǎn)效率低。混砂時(shí)間主要根據(jù)混砂機(jī)的形式、粘土含量、對(duì)型砂性能要求等來(lái)決定。一般來(lái)說(shuō)，粘土含量越多，對(duì)型砂質(zhì)量要求越高，混砂時(shí)間越長(zhǎng)。采用輾輪式混砂機(jī)混制面砂時(shí)，混砂時(shí)間一般為6—12分鐘，北砂為3—6分鐘，單一砂為4—8分鐘。 （6） 調(diào)勻 型砂的調(diào)勻又稱(chēng)回性、滲勻，是指將混好的型砂在不失去水分的條件下放置一段時(shí)間，使水分均勻滲透到型砂中，讓粘土充分吸水膨脹，以提高型砂的強(qiáng)度和透氣性等性能。調(diào)勻時(shí)間主要根據(jù)粘土種類(lèi)及加入量而定。型砂中粘土含量越多，原砂的顆粒越細(xì)，調(diào)勻時(shí)間越長(zhǎng)。調(diào)勻時(shí)間應(yīng)適當(dāng)，否則型砂性能難以滿(mǎn)足要注。單一砂一般為2—3小時(shí)，面砂為4—5小時(shí)。機(jī)械化鑄造廠間型砂調(diào)勻是在型砂調(diào)勻斗里進(jìn)行，非機(jī)械化的手工造型車(chē)間是將混好的型砂堆放在軒間地面上，并用濕麻袋覆蓋進(jìn)行調(diào)勻。 型砂經(jīng)混輾和調(diào)勻后會(huì)被壓實(shí)，有的被壓成團(tuán)塊。如果采用這種型砂直接造型，型砂的堅(jiān)實(shí)度不均勻，透氣性等性能差。因此，調(diào)勻后的型砂必須經(jīng)松砂或過(guò)篩才能使用。在機(jī)械化的鑄造車(chē)間一般采用圓棒式或葉片式松砂機(jī)進(jìn)行松砂處理。在百機(jī)械化的手工造型車(chē)間，常用移動(dòng)式松砂機(jī)或用篩孔為5—8毫米的篩子過(guò)篩。
+查看全文20 2020-04
覆膜砂鑄造在鑄造領(lǐng)域已有相當(dāng)長(zhǎng)的歷史，鑄件的產(chǎn)量也相當(dāng)大；但采用覆膜砂鑄造生產(chǎn)精密鑄鋼件時(shí)面臨很多難題：粘砂（結(jié)疤）、冷隔、氣孔。如何解決這些問(wèn)題有待于我們?nèi)ミM(jìn)一步探討。 一、對(duì)覆膜砂的認(rèn)識(shí)與了解（覆膜砂屬于有機(jī)粘結(jié)劑型、芯砂） （1）覆膜砂的特點(diǎn)：具有適宜的強(qiáng)度性能；流動(dòng)性好，制出的砂型、砂芯輪廓清晰，組織致密，能夠制造出復(fù)雜的砂芯；砂型（芯）表面質(zhì)量好，表面粗糙度可達(dá)Ra=6.3～12.5μm，尺寸精度可達(dá)CT7～CT9級(jí)；潰散性好，鑄件容易清理。 （2）適用范圍：覆膜砂既可制作鑄型又可制作砂芯，覆膜砂的型或芯既可互相配合使用又可與其它砂型（芯）配合使用；不僅可以用于金屬型重力鑄造或低壓鑄造，也可以用于鐵型覆砂鑄造，還可以用于熱法離心鑄造；不僅可以用于鑄鐵、非鐵合金鑄件的生產(chǎn)，還可以用于鑄鋼件的生產(chǎn)。 二、覆膜砂的制備 1．覆膜砂組成 一般由耐火材料、粘結(jié)劑、固化劑、潤(rùn)滑劑及特殊添加劑組成。 （1）耐火材料是構(gòu)成覆膜砂的主體。對(duì)耐火材料的要求是：耐火度高、揮發(fā)物少、顆粒較圓整、堅(jiān)實(shí)等。一般選用天然擦洗硅砂。對(duì)硅砂的要求是：SiO2含量高（鑄鐵及非鐵合金鑄件要求大于90%，鑄鋼件要求大于97%）；含泥量不大于0.3%（為擦洗砂）--[水洗砂含泥量規(guī)定小于；粒度①分布在相鄰3～5個(gè)篩號(hào)上；粒形圓整，角形因素應(yīng)不大于1.3；酸耗值不小于5ml。 （2）粘結(jié)劑普遍采用酚醛樹(shù)脂。 （3）固化劑通常采用烏洛托品；潤(rùn)滑劑一般采用硬脂酸鈣，其作用是防止覆膜砂結(jié)塊，增加流動(dòng)性。添加劑的主要作用是改善覆膜砂的性能。 （4）覆膜砂的基本配比 成分 配比（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%）說(shuō)明：原砂 100 擦洗砂， 酚醛樹(shù)脂 1.0～3.0 占原砂重 ，烏洛托品（水溶液2）10～15 占樹(shù)脂重，硬脂酸鈣 5～7 占樹(shù)脂重，添加劑 0.1～0.5 占原砂重。1：2）10～15 占樹(shù)脂重，硬脂酸鈣 5～7 占樹(shù)脂重，添加劑 0.1～0.5 占原砂重。 ２．覆膜砂的生產(chǎn)工藝 覆膜砂的制備工藝主要有冷法覆膜、溫法覆膜、熱法覆膜三種，目前覆膜砂的生產(chǎn)幾乎都是采用熱覆膜法。熱法覆膜工藝是先將原砂加熱到一定溫度，然后分別與樹(shù)脂、烏洛托品水溶液和硬脂酸鈣混合攪拌，經(jīng)冷卻破碎和篩分而成。由于配方的差異，混制工藝有所不同。目前國(guó)內(nèi)覆膜砂生產(chǎn)線(xiàn)的種類(lèi)很多，手工加料的半自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)約有2000~2300條，電腦控制的全自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)也已經(jīng)有將近50條，有效提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品穩(wěn)定性。例如xx鑄造有限公司的自動(dòng)化可視生產(chǎn)線(xiàn)，其加料時(shí)間控制精確到0.1秒，加熱溫度控制精確到1/10℃，并且可以通過(guò)視頻時(shí)時(shí)觀察混砂狀態(tài)，生產(chǎn)效率達(dá)到6噸/小時(shí)。 ３．覆膜砂的主要產(chǎn)品類(lèi)型 （1） 普通類(lèi)覆膜砂 普通覆膜砂即傳統(tǒng)覆膜砂，其組成通常由石英砂，熱塑性酚醛樹(shù)脂，烏洛托品和硬脂酸鈣構(gòu)成，不加有關(guān)添加劑，其樹(shù)脂加入量通常在一定強(qiáng)度要求下相對(duì)較高，不具備耐高溫，低膨脹、低發(fā)氣等特性，適用于要求不高的鑄件生產(chǎn) （2） 高強(qiáng)度低發(fā)氣類(lèi)覆膜砂 特點(diǎn)：高強(qiáng)度、低膨脹、低發(fā)氣、慢發(fā)氣、抗氧化 簡(jiǎn)介:高強(qiáng)度低發(fā)氣覆膜砂是普通覆膜砂的更新?lián)Q代產(chǎn)品，通過(guò)加入有關(guān)特性的“添加劑”和采用新的配制工藝，使樹(shù)脂用量大幅度下降，其強(qiáng)度比普通覆膜砂高30%以上，發(fā)氣量顯著降低，并能延緩發(fā)氣速度，能更好地適應(yīng)鑄件生產(chǎn)的需要。該類(lèi)覆膜砂主要適用于鑄鐵件中，中小鑄鋼、合金鑄鋼件的生產(chǎn)。目前該類(lèi)覆膜砂有三個(gè)系列：GD-1高強(qiáng)度低發(fā)氣覆膜砂；GD-2高強(qiáng)度低膨脹低發(fā)氣覆膜砂；GD-3高強(qiáng)度低膨脹低發(fā)氣抗氧化覆膜。 （3） 耐高溫(類(lèi))覆膜砂(ND型) 特點(diǎn)：耐高溫、高強(qiáng)度、低膨脹、低發(fā)氣、慢發(fā)氣、易潰散、抗氧化 簡(jiǎn)介:耐高溫覆膜砂是通過(guò)特殊工藝配方技術(shù)生產(chǎn)出的具有優(yōu)異高溫性能(高溫下強(qiáng)度高、耐熱時(shí)間長(zhǎng)、熱膨脹量小、發(fā)氣量低)和綜合鑄造性能的新型覆膜砂。該類(lèi)覆膜砂特別適用于復(fù)雜薄壁精密的鑄鐵件(如汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、缸蓋等)以及高要求的鑄鋼件(如集裝箱角和火車(chē)剎車(chē)緩；中器殼件等)的生產(chǎn)，可有效消除粘砂、變形、熱裂和氣孔等鑄造缺陷。目前該覆膜砂有四個(gè)系列：VND-1耐高溫覆膜砂. ND-2耐高溫低膨脹低發(fā)氣覆膜砂 ND-3耐高溫低膨脹低發(fā)氣抗氧化覆膜砂 ND-4耐高溫高強(qiáng)底低膨脹低發(fā)氣覆膜 （4） 易潰散類(lèi)覆膜砂 具有較好的強(qiáng)度，同時(shí)具有優(yōu)異的低溫潰散性能，適用于生產(chǎn)有色金屬鑄件。 （5） 其它特殊要求覆膜砂 為適應(yīng)不同產(chǎn)品的需要，開(kāi)發(fā)出了系列特種覆膜砂如：離心鑄造用覆膜砂、激冷覆膜砂、濕態(tài)覆膜砂、防粘砂、防脈紋、防橘皮覆膜砂等。 三、覆膜砂制芯主要工藝過(guò)程 加熱溫度200-300℃、固化時(shí)間30-150s、射砂壓力0.15-0.60MPa。形狀簡(jiǎn)單的砂芯、流動(dòng)性好的覆膜砂可選用較低的射砂壓力，細(xì)薄砂芯選擇較低的加熱溫度，加熱溫度低時(shí)可適當(dāng)延長(zhǎng)固化時(shí)間等。覆膜砂所使用的樹(shù)脂是酚醛類(lèi)樹(shù)脂。制芯工藝的優(yōu)點(diǎn)：具有適宜的強(qiáng)度性能；流動(dòng)性好；砂芯表面質(zhì)量好（Ra=6.3-12.5μm）；砂芯抗吸濕性強(qiáng)；潰散性好，鑄件容易清理。 1、鑄型（模具）溫度 鑄型溫度是影響殼層厚度及強(qiáng)度的主要因素之一,一般控制在220～260℃,并根據(jù)下列原則選定: （1）保證覆膜砂上的樹(shù)脂軟化及固化所需的足夠熱量； （2）保證形成需要的殼厚且殼型（芯）表面不焦化； （3）盡量縮短結(jié)殼及硬化時(shí)間，以提高生產(chǎn)率。 2、射砂壓力及時(shí)間 射砂時(shí)間一般控制在3～10s，時(shí)間過(guò)短則砂型（芯）不能成型。射砂壓力一般為0.6MPa左右；壓力過(guò)低時(shí)，易造成射不足或疏松現(xiàn)象。3、硬化時(shí)間：硬化時(shí)間的長(zhǎng)短主要取決于砂型（芯）的厚度與鑄型的溫度，一般在60～120s左右。時(shí)間過(guò)短，殼層未完全固化則強(qiáng)度低；時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，砂型（芯）表面層易燒焦影響鑄件質(zhì)量。覆膜砂造型（芯）工藝參數(shù)實(shí)例：序號(hào)圖號(hào) 殼厚（㎜） 重量（㎏） 鑄型溫度（℃） 射砂時(shí)間（s）硬化時(shí)間（s） 1 （導(dǎo)向套）DN80-05 8～10 2.5～2.6220～240 2～3 60～80 2 （閥體）DN05-01 10～123.75～3.8 240～260 3～5 80～100 四、覆膜砂應(yīng)用中存在的問(wèn)題及解決對(duì)策 制芯的方法種類(lèi)很多，總的可以劃分為熱固性方法和冷固性方法兩大類(lèi)，覆膜砂制芯屬于熱固性方法類(lèi)。任何一種制芯方法都有其自身的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，這主要取決于產(chǎn)品的質(zhì)量要求、復(fù)雜程度、生產(chǎn)批量、生產(chǎn)成本、產(chǎn)品價(jià)格等綜合因素來(lái)決定采用何種制芯方法。對(duì)鑄件內(nèi)腔表面質(zhì)量要求高，尺寸精度要求高、形狀復(fù)雜的砂芯采用覆膜砂制芯是非常有效的。例如：轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋的進(jìn)排氣道砂芯、水道砂芯、油道砂芯，氣缸體的水道砂芯、油道砂芯，進(jìn)氣岐管、排氣岐管的殼芯砂芯，液壓閥的流道砂芯，汽車(chē)渦輪增壓器氣道砂芯等等。但是在覆膜砂使用中還常遇到一些問(wèn)題，這里僅就工作中的體會(huì)略談一二。 1、覆膜砂的強(qiáng)度和發(fā)氣量的確定方法 在原砂質(zhì)量和樹(shù)脂質(zhì)量一定的前提下，影響覆膜砂強(qiáng)度的關(guān)鍵因素主要取于酚醛樹(shù)脂的加入量。酚醛樹(shù)脂加入量多，則強(qiáng)度就提高，但發(fā)氣量也增加，潰散性就降低。因此在生產(chǎn)應(yīng)用中一定要控制覆膜砂的強(qiáng)度來(lái)減少發(fā)氣量，提高潰散性，在強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)的制訂時(shí)定要找到一個(gè)平衡點(diǎn)。這個(gè)平衡點(diǎn)就是保證砂芯的表面質(zhì)量及在澆注時(shí)不產(chǎn)生變形、不產(chǎn)生斷芯前提下的強(qiáng)度。這樣才能保證鑄件的表面質(zhì)量和尺寸精度，又可以減少發(fā)氣量，減少鑄造件氣孔缺陷，提高砂芯的出砂性能。對(duì)砂芯存放，搬運(yùn)過(guò)程中可以采用工位器具、砂芯小車(chē)，并在其上面鋪有10ｍｍ～15ｍｍ厚的海綿，這樣可以減少砂芯的損耗率。 2、覆膜砂砂芯的存放期 任何砂芯都會(huì)吸濕，特別是南方地區(qū)空氣相對(duì)濕度大，必須對(duì)砂芯存放期在工藝文件上加以規(guī)定，利用精益生產(chǎn)先進(jìn)先出的生產(chǎn)方式減少砂芯的存放量和存放周期。各企業(yè)應(yīng)結(jié)合自己的廠房條件和當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件來(lái)確定砂芯的存放周期。 3、控制好覆膜砂的供貨質(zhì)量 覆膜砂進(jìn)廠時(shí)必須附有供應(yīng)商的質(zhì)量保證資料，并且企業(yè)根據(jù)抽樣標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢查，檢查合格后方可入庫(kù)。企業(yè)取樣檢測(cè)不合格時(shí)由質(zhì)保和技術(shù)部門(mén)做出處理結(jié)果，是讓步接受或向供應(yīng)商退貨。 4、合格的覆膜砂在制芯時(shí)發(fā)現(xiàn)砂芯斷裂變形 制芯時(shí)砂芯的斷裂變形通常會(huì)認(rèn)為覆膜砂強(qiáng)度低造成的。實(shí)際上砂芯斷裂和變形會(huì)涉及到許多生產(chǎn)過(guò)程。出現(xiàn)不正常情況，必須要查到真正的原因才能徹底解決。具體原因如下： （１）制芯時(shí)模具的溫度和留模時(shí)間，關(guān)系到砂芯結(jié)殼硬化厚度是否滿(mǎn)足工藝要求。工藝上所規(guī)定的工藝參數(shù)都需要有一個(gè)范圍，這個(gè)范圍需靠操作人員的技能來(lái)進(jìn)行調(diào)整。在模具溫度上限時(shí)留模時(shí)間可以取下限，模具溫度在下限時(shí)留模時(shí)間取上限。對(duì)操作人員需要不斷地培訓(xùn)提高操作技能。 （２）制芯時(shí)在模具上會(huì)粘有酚醛樹(shù)脂和砂粒，必須進(jìn)行及時(shí)清理并噴上脫模劑，否則會(huì)越積越多開(kāi)模時(shí)會(huì)把砂芯拉斷或變形。 （３）熱芯盒模具靜模上的彈簧頂桿，由于長(zhǎng)期在高溫狀態(tài)下工作會(huì)產(chǎn)生彈性失效而造成砂芯斷裂或變形。必須及時(shí)更換彈簧。 （４）動(dòng)模和靜模不平行或不在同一中心線(xiàn)上，合模時(shí)在油缸或氣缸的壓力作用下，定位銷(xiāo)前端有一段斜度，模具還是會(huì)合緊，但在開(kāi)模時(shí)動(dòng)模和靜模仍會(huì)恢復(fù)到原始狀態(tài)使砂芯斷裂或變形。在這種情況下射砂時(shí)會(huì)跑砂，砂芯的尺寸會(huì)變大。解決對(duì)策是及時(shí)調(diào)整模具的平行度和同軸度。 （５）在殼芯機(jī)上生產(chǎn)空心砂芯時(shí)，從砂芯中倒出尚未硬化的覆膜砂需要重新使用時(shí)，必須進(jìn)行過(guò)篩并未用過(guò)的覆膜砂按３：７比例混合后使用，這樣才能保證殼芯砂芯的表面質(zhì)量和砂芯強(qiáng)度。
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什么叫淬火？ 鋼的淬火是將鋼加熱到臨界溫度Ac3（亞共析鋼）或Ac1（過(guò)共析鋼）以上溫度，保溫一段時(shí)間，使之全部或部分奧氏體化，然后以大于臨界冷卻速度的冷速快冷到Ms以下（或Ms附近等溫）進(jìn)行馬氏體（或貝氏體）轉(zhuǎn)變的熱處理工藝。通常也將鋁合金、銅合金、鈦合金、鋼化玻璃等材料的固溶處理或帶有快速冷卻過(guò)程的熱處理工藝稱(chēng)為淬火。 淬火的目的： 1）提高金屬成材或零件的機(jī)械性能。例如：提高工具、軸承等的硬度和耐磨性，提高彈簧的彈性極限，提高軸類(lèi)零件的綜合機(jī)械性能等。 2）改善某些特殊鋼的材料性能或化學(xué)性能。如提高不銹鋼的耐蝕性，增加磁鋼的永磁性等。 淬火冷卻時(shí)，除需合理選用淬火介質(zhì)外，還要有正確的淬火方法，常用的淬火方法，主要有單液淬火，雙液淬火，分級(jí)淬火、等溫淬火，局部淬火等。 鋼鐵工件在淬火后具有以下特點(diǎn)： ① 得到了馬氏體、貝氏體、殘余奧氏體等不平衡（即不穩(wěn)定）組織。 ② 存在較大內(nèi)應(yīng)力。 ③ 力學(xué)性能不能滿(mǎn)足要求。因此，鋼鐵工件淬火后一般都要經(jīng)過(guò)回火 什么叫回火？ 回火是將淬火后的金屬成材或零件加熱到某一溫度，保溫一定時(shí)間后，以一定方式冷卻的熱處理工藝，回火是淬火后緊接著進(jìn)行的一種操作，通常也是工件進(jìn)行熱處理的zui后一道工序，因而把淬火和回火的聯(lián)合工藝稱(chēng)為zui終處理。淬火與回火的主要目的是： 1）減少內(nèi)應(yīng)力和降低脆性，淬火件存在著很大的應(yīng)力和脆性，如沒(méi)有及時(shí)回火往往會(huì)產(chǎn)生變形甚至開(kāi)裂。 2）調(diào)整工件的機(jī)械性能，工件淬火后，硬度高，脆性大，為了滿(mǎn)足各種工件不同的性能要求，可以通過(guò)回火來(lái)調(diào)整，硬度，強(qiáng)度，塑性和韌性。 3）穩(wěn)定工件尺寸。通過(guò)回火可使金相組織趨于穩(wěn)定，以保證在以后的使用過(guò)程中不再發(fā)生變形。 4）改善某些合金鋼的切削性能。 回火的作用在于： ① 提高組織穩(wěn)定性，使工件在使用過(guò)程中不再發(fā)生組織轉(zhuǎn)變，從而使工件幾何尺寸和性能保持穩(wěn)定。 ② 消除內(nèi)應(yīng)力，以便改善工件的使用性能并穩(wěn)定工件幾何尺寸。 ③ 調(diào)整鋼鐵的力學(xué)性能以滿(mǎn)足使用要求。 回火之所以具有這些作用，是因?yàn)闇囟壬邥r(shí)，原子活動(dòng)能力增強(qiáng)，鋼鐵中的鐵、碳和其他合金元素的原子可以較快地進(jìn)行擴(kuò)散，實(shí)現(xiàn)原子的重新排列組合，從而使不穩(wěn)定的不平衡組織逐步轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的平衡組織。內(nèi)應(yīng)力的消除還與溫度升高時(shí)金屬?gòu)?qiáng)度降低有關(guān)。一般鋼鐵回火時(shí)，硬度和強(qiáng)度下降，塑性提高。回火溫度越高，這些力學(xué)性能的變化越大。有些合金元素含量較高的合金鋼，在某一溫度范圍回火時(shí)，會(huì)析出一些顆粒細(xì)小的金屬化合物，使強(qiáng)度和硬度上升。這種現(xiàn)象稱(chēng)為二次硬化。 回火要求：用途不同的工件應(yīng)在不同溫度下回火，以滿(mǎn)足使用中的要求。 ① 刀具、軸承、滲碳淬火零件、表面淬火零件通常在250℃以下進(jìn)行低溫回火。低溫回火后硬度變化不大，內(nèi)應(yīng)力減小，韌性稍有提高。 ② 彈簧在350～500℃下中溫回火，可獲得較高的彈性和必要的韌性。 ③ 中碳結(jié)構(gòu)鋼制作的零件通常在500～600℃進(jìn)行高溫回火，以獲得適宜的強(qiáng)度與韌性的良好配合。 鋼在300℃左右回火時(shí)，常使其脆性增大，這種現(xiàn)象稱(chēng)為首類(lèi)回火脆性。一般不應(yīng)在這個(gè)溫度區(qū)間回火。某些中碳合金結(jié)構(gòu)鋼在高溫回火后，如果緩慢冷至室溫，也易于變脆。這種現(xiàn)象稱(chēng)為第二類(lèi)回火脆性。在鋼中加入鉬，或回火時(shí)在油或水中冷卻，都可以防止第二類(lèi)回火脆性。將第二類(lèi)回火脆性的鋼重新加熱至原來(lái)的回火溫度，便可以消除這種脆性。 在生產(chǎn)中，常根據(jù)對(duì)工件性能的要求。按加熱溫度的不同，把回火分為低溫回火，中溫回火，和高溫回火。淬火和隨后的高溫回火相結(jié)合的熱處理工藝稱(chēng)為調(diào)質(zhì)，即在具有高度強(qiáng)度的同時(shí)，又有好的塑性韌性。 1、低溫回火：150-250℃ ，M回，減少內(nèi)應(yīng)力和脆性，提高塑韌性，有較高的硬度和耐磨性。用于制作量具、刀具和滾動(dòng)軸承等。 2、中溫回火：350-500℃ ，T回，具有較高的彈性，有一定的塑性和硬度。用于制作彈簧、鍛模等。 3、高溫回火：500-650℃ ，S回，具有良好的綜合力學(xué)性能。用于制作齒輪、曲軸等。 什么是正火? 正火是—種改善鋼材韌性的熱處理。將鋼構(gòu)件加熱到Ac3溫度以上30?50℃后，保溫一段時(shí)間出爐空冷。主要特點(diǎn)是冷卻速度快于退火而低于淬火，正火時(shí)可在稍快的冷卻中使鋼材的結(jié)晶晶粒細(xì)化，不但可得到滿(mǎn)意的強(qiáng)度，而且可以明顯提高韌性(AKV值），降低構(gòu)件的開(kāi)裂傾向?！┑秃辖馃彳堜摪?、低合金鋼鍛件與鑄造件經(jīng)正火處理后，材料的綜合力學(xué)性能可以大大改善，而且也改善了切削性能。 正火有以下目的和用途： ① 對(duì)亞共析鋼，正火用以消除鑄、鍛、焊件的過(guò)熱粗晶組織和魏氏組織，軋材中的帶狀組織；細(xì)化晶粒；并可作為淬火前的預(yù)先熱處理。 ② 對(duì)過(guò)共析鋼，正火可以消除網(wǎng)狀二次滲碳體，并使珠光體細(xì)化，不但改善機(jī)械性能，而且有利于以后的球化退火。 ③ 對(duì)低碳深沖薄鋼板，正火可以消除晶界的游離滲碳體，以改善其深沖性能。 ④ 對(duì)低碳鋼和低碳低合金鋼，采用正火，可得到較多的細(xì)片狀珠光體組織，使硬度增高到HB140-190，避免切削時(shí)的“粘刀”現(xiàn)象，改善切削加工性。對(duì)中碳鋼，在既可用正火又可用退火的場(chǎng)合下，用正火更為經(jīng)濟(jì)和方便。 ⑤ 對(duì)普通中碳結(jié)構(gòu)鋼，在力學(xué)性能要求不高的場(chǎng)合下，可用正火代替淬火加高溫回火，不僅操作簡(jiǎn)便，而且使鋼材的組織和尺寸穩(wěn)定。 ⑥ 高溫正火(Ac3以上150～200℃)由于高溫下擴(kuò)散速度較高,可以減少鑄件和鍛件的成分偏析。高溫正火后的粗大晶?？赏ㄟ^(guò)隨后第二次較低溫度的正火予以細(xì)化。 ⑦ 對(duì)某些用于汽輪機(jī)和鍋爐的低、中碳合金鋼，常采用正火以獲得貝氏體組織，再經(jīng)高溫回火，用于400～550℃時(shí)具有良好的抗蠕變能力。 ⑧ 除鋼件和鋼材以外，正火還廣泛用于球墨鑄鐵熱處理，使其獲得珠光體基體，提高球墨鑄鐵的強(qiáng)度。 由于正火的特點(diǎn)是空氣冷卻，因而環(huán)境氣溫、堆放方式、氣流及工件尺寸對(duì)正火后的組織和性能均有影響。正火組織還可作為合金鋼的一種分類(lèi)方法。通常根據(jù)直徑為25毫米的試樣加熱到900℃后,空冷得到的組織，將合金鋼分為珠光體鋼、貝氏體鋼、馬氏體鋼和奧氏體鋼。 什么是退火？ 退火是將金屬緩慢加熱到一定溫度，保持足夠時(shí)間，然后以適宜速度冷卻的一種金屬熱處理工藝。退火熱處理分為完全退火，不完全退火和去應(yīng)力退火。退火材料的力學(xué)性能可以用拉伸試驗(yàn)來(lái)檢測(cè)，也可以用硬度試驗(yàn)來(lái)檢測(cè)。許多鋼材都是以退火熱處理狀態(tài)供貨的，鋼材硬度檢測(cè)可以采用洛氏硬度計(jì)，測(cè)試HRB硬度，對(duì)于較薄的鋼板、鋼帶以及薄壁鋼管，可以采用表面洛氏硬度計(jì)，檢測(cè)HRT硬度。 退火的目的在于： ① 改善或消除鋼鐵在鑄造、鍛壓、軋制和焊接過(guò)程中所造成的各種組織缺陷以及殘余應(yīng)力，防止工件變形、開(kāi)裂。 ② 軟化工件以便進(jìn)行切削加工。 ③ 細(xì)化晶粒，改善組織以提高工件的機(jī)械性能。 ④ 為zui終熱處理（淬火、回火）作好組織準(zhǔn)備。 常用的退火工藝有： ① 完全退火。用以細(xì)化中、低碳鋼經(jīng)鑄造、鍛壓和焊接后出現(xiàn)的力學(xué)性能不佳的粗大過(guò)熱組織。將工件加熱到鐵素體全部轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體的溫度以上30～50℃，保溫一段時(shí)間，然后隨爐緩慢冷卻，在冷卻過(guò)程中奧氏體再次發(fā)生轉(zhuǎn)變，即可使鋼的組織變細(xì)。 ② 球化退火。用以降低工具鋼和軸承鋼鍛壓后的偏高硬度。將工件加熱到鋼開(kāi)始形成奧氏體的溫度以上20～40℃，保溫后緩慢冷卻，在冷卻過(guò)程中珠光體中的片層狀滲碳體變?yōu)榍驙?，從而降低了硬度?③ 等溫退火。用以降低某些鎳、鉻含量較高的合金結(jié)構(gòu)鋼的高硬度，以進(jìn)行切削加工。一般先以較快速度冷卻到奧氏體zui不穩(wěn)定的溫度，保溫適當(dāng)時(shí)間，奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)橥惺象w或索氏體，硬度即可降低。 ④ 再結(jié)晶退火。用以消除金屬線(xiàn)材、薄板在冷拔、冷軋過(guò)程中的硬化現(xiàn)象（硬度升高、塑性下降）。加熱溫度一般為鋼開(kāi)始形成奧氏體的溫度以下50～150℃ ，只有這樣才能消除加工硬化效應(yīng)使金屬軟化。 ⑤ 石墨化退火。用以使含有大量滲碳體的鑄鐵變成塑性良好的可鍛鑄鐵。工藝操作是將鑄件加熱到950℃左右，保溫一定時(shí)間后適當(dāng)冷卻，使?jié)B碳體分解形成團(tuán)絮狀石墨。 ⑥ 擴(kuò)散退火。用以使合金鑄件化學(xué)成分均勻化，提高其使用性能。方法是在不發(fā)生熔化的前提下，將鑄件加熱到盡可能高的溫度，并長(zhǎng)時(shí)間保溫，待合金中各種元素?cái)U(kuò)散趨于均勻分布后緩冷。 ⑦ 去應(yīng)力退火。用以消除鋼鐵鑄件和焊接件的內(nèi)應(yīng)力。對(duì)于鋼鐵制品加熱后開(kāi)始形成奧氏體的溫度以下100～200℃，保溫后在空氣中冷卻，即可消除內(nèi)應(yīng)力。
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一、變形的原因 鋼的變形主要原因是鋼中存在內(nèi)應(yīng)力或者外部施加的應(yīng)力。內(nèi)應(yīng)力是因溫度分布不均勻或者相變所致，殘余應(yīng)力也是原因之一。外應(yīng)力引起的變形主要是由于工件自重而造成的“塌陷”，在特殊情況下也應(yīng)考慮碰撞被加熱的工件，或者夾持工具夾持所引起的凹陷等。變形包括彈性變形和塑性變形兩種。尺寸變化主要是基于組織轉(zhuǎn)變，故表現(xiàn)出同樣的膨脹和收縮，但當(dāng)工件上有孔穴或者復(fù)雜形狀工件，則將導(dǎo)致附加的變形。如果淬火形成大量馬氏體則發(fā)生膨脹，如果產(chǎn)生大量殘余奧氏體則相應(yīng)的要收縮。此外，回火時(shí)一般發(fā)生收縮，而出現(xiàn)二次硬化現(xiàn)象的合金鋼則發(fā)生膨脹，如果進(jìn)行深冷處理，則由于殘余奧氏體的馬氏體化而進(jìn)一步膨脹，這些組織的比容都隨著含碳量的增加而增大，故含碳量增加也使尺寸變化量增大。 二、淬火變形的主要發(fā)生時(shí)段 1.加熱過(guò)程：工件在加熱過(guò)程中，由于內(nèi)應(yīng)力逐漸釋放而產(chǎn)生變形。 2.保溫過(guò)程：以自重塌陷變形為主，即塌陷彎曲。 3.冷卻過(guò)程：由于不均勻冷卻和組織轉(zhuǎn)變而至變形。 三、加熱與變形 當(dāng)加熱大型工件時(shí)，存在殘余應(yīng)力或者加熱不均勻，均可產(chǎn)生變形。殘余應(yīng)力主要來(lái)源于加工過(guò)程。當(dāng)存在這些應(yīng)力時(shí)，由于隨著溫度的升高，鋼的屈服強(qiáng)度逐漸下降，即使加熱很均勻，很輕微的應(yīng)力也會(huì)導(dǎo)致變形。 一般，工件的外緣部位殘余應(yīng)力較高，當(dāng)溫度的上升從外部開(kāi)始進(jìn)行時(shí)，外緣部位變形較大，殘余應(yīng)力引起的變形包括彈性變形和塑性變形兩種。 加熱時(shí)產(chǎn)生的熱應(yīng)力和想變應(yīng)力都是導(dǎo)致變形的原因。加熱速度越快、工件尺寸越大、截面變化越大，則加熱變形越大。熱應(yīng)力取決于溫度的不均勻分布程度和溫度梯度，它們都是導(dǎo)致熱膨脹發(fā)生差異的原因。如果熱應(yīng)力高于材料的高溫屈服點(diǎn)，則引起塑性變形，這種塑性變形就表現(xiàn)為“變形”。 相變應(yīng)力主要源于相變的不等時(shí)性，即材料一部分發(fā)生相變，而其它部分還未發(fā)生相變時(shí)產(chǎn)生的。加熱時(shí)材料的組織轉(zhuǎn)變成奧氏體發(fā)生體積收縮時(shí)可出現(xiàn)塑性變形。如果材料的各部分同時(shí)發(fā)生相同的組織轉(zhuǎn)變，則不產(chǎn)生應(yīng)力。為此，緩慢加熱可以適當(dāng)降低加熱變形，zui好采用預(yù)熱。 此外，由于加熱中因自重而出現(xiàn)“塌陷”變形的情況非常多，加熱溫度越高，加熱時(shí)間越長(zhǎng)，“塌陷”現(xiàn)象越嚴(yán)重。 四、冷卻與變形 冷卻不均時(shí)將產(chǎn)生熱應(yīng)力導(dǎo)致變形發(fā)生。因工件的外緣和內(nèi)部存在冷卻速度差異，該熱應(yīng)力是不可避免的，淬火情況下，熱應(yīng)力與組織應(yīng)力疊加，變形更為復(fù)雜。加之組織的不均勻、脫碳等，還會(huì)導(dǎo)致相變點(diǎn)出現(xiàn)差異，相變的膨脹量也有所不同。 總之，“變形”是相變應(yīng)力和熱應(yīng)力共同所致，但并非全部應(yīng)力都消耗在變形上，而是一部分作為殘余應(yīng)力存在于工件中，這種應(yīng)力就是導(dǎo)致時(shí)效變形和時(shí)效裂紋的原因。 因冷卻而導(dǎo)致的變形表現(xiàn)為以下幾種形式： 1.件急冷初期，急冷的一側(cè)凹陷，然后轉(zhuǎn)為凸起，結(jié)果快冷的一面凸起，這種情況屬于熱應(yīng)力引起的變形大于相變引起的變形。 2.由熱應(yīng)力所引起的變形是鋼料趨于球形化，而由相變應(yīng)力所引起的變形則使之趨于繞線(xiàn)軸狀。因此淬火冷卻所致的變形表現(xiàn)為兩者的結(jié)合，按照淬火方式的不同，表現(xiàn)出不同的變形。 3. 僅對(duì)內(nèi)孔部分淬火時(shí)，內(nèi)孔收縮。將整個(gè)環(huán)形工件加熱整體淬火時(shí)，其外徑總是增大，而內(nèi)徑則根據(jù)尺寸的不同時(shí)漲時(shí)縮，一般內(nèi)徑大時(shí)，內(nèi)孔漲大，內(nèi)徑小時(shí)，內(nèi)孔收縮 五、冷處理與變形 冷處理促進(jìn)馬氏體轉(zhuǎn)變，溫度較低，產(chǎn)生的變形比淬火冷卻要小，但此時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力較大，由于殘余應(yīng)力、相變應(yīng)力和熱應(yīng)力等的疊加容易導(dǎo)致開(kāi)裂。 六、回火與變形 工件在回火過(guò)程中由于內(nèi)應(yīng)力的均勻化、減小甚至消失，加上組織發(fā)生變化，變形趨于減小，但同時(shí)，一旦出現(xiàn)變形，也是很難矯正的。為了矯正這種變形，多采用加壓回火或噴丸硬化等方法。 七 、重復(fù)淬火與變形 通常情況下，一次淬火后的工件未經(jīng)過(guò)中間退火而進(jìn)行重復(fù)淬火，將增大變形。重復(fù)淬火引起的變形，經(jīng)過(guò)重復(fù)淬火，其變形累加而趨于球狀，容易產(chǎn)生龜裂，但形狀相對(duì)穩(wěn)定了，不再容易產(chǎn)生變形了，因此重復(fù)淬火前應(yīng)增加中間退火，重復(fù)淬火次數(shù)應(yīng)小于等于2次（不含初次淬火）。 八、殘余應(yīng)力與變形 加熱過(guò)程中，在450℃左右，鋼由彈性體轉(zhuǎn)變?yōu)樗苄泽w，因此很容易呈上升塑性變形。同時(shí)，殘余應(yīng)力在約高于此溫度時(shí)也將因再結(jié)晶而消失。因此，快速加熱時(shí)，由于工件內(nèi)外部存在溫度差，外部達(dá)到450℃變成了塑性區(qū)，受而內(nèi)部溫度較低處存在殘余應(yīng)力作用而發(fā)生變形，冷卻后，該區(qū)域就是出現(xiàn)變形的地方。由于實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，很難實(shí)現(xiàn)均勻、緩慢加熱，淬火前進(jìn)行消除應(yīng)力退火是非常重要的，除了通過(guò)加熱消除應(yīng)力外，對(duì)于大型零件采用振動(dòng)消除應(yīng)力也是有效的。
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球墨鑄鐵（NodularCastIron）是一種具有優(yōu)良力學(xué)性能的金屬材料，通過(guò)在鐵液中加入球化劑和孕育劑，讓石墨呈球狀形核并長(zhǎng)大而獲得。20世紀(jì)40年代，現(xiàn)代球墨鑄鐵由美國(guó)國(guó)際錫公司(INCO)青年科研人員K.D.Millis首先研究成功。球墨鑄鐵在力學(xué)性能、物理性能、工藝性能、使用性能上具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，成本低廉，在機(jī)械、冶金、礦山、紡織、汽車(chē)及船舶等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。 生產(chǎn)球墨鑄鐵時(shí)夾渣是zui常見(jiàn)的缺陷，其多出現(xiàn)在鑄件澆注位置的上平面或型芯上表面部位。夾渣缺陷嚴(yán)重影響鑄件的力學(xué)性能，特別是韌性和屈服強(qiáng)度，導(dǎo)致承壓部位發(fā)生滲漏。 筆者所在單位生產(chǎn)的一種發(fā)電設(shè)備鑄件前期經(jīng)常出現(xiàn)鑄件夾渣缺陷而報(bào)廢，針對(duì)此缺陷進(jìn)行了改進(jìn)。 1.原工藝及缺陷狀況 鑄件重量為4500kg，材料為QT400-18，呋喃樹(shù)脂自硬砂造型。采用15t/h工頻電爐熔煉，化學(xué)成分為：wC＝3.5%~3.7%，wS＝2.2%~2.7%，wMn＝0.3%~0.47%，wP≤0.06%，wS≤0.2%，澆注溫度為1350~1380℃。澆注系統(tǒng)采用半封閉式、橫澆道在分型面的環(huán)形底注工藝，內(nèi)澆道為4道φ35mm的陶瓷管，直澆道為φ80mm，橫澆道截面為：70/80mm×100mm，截面比為：F直：F橫：F內(nèi)=1∶2.99∶0.77，工藝方案如圖1所示。這樣設(shè)計(jì)出來(lái)的鑄件缺陷主要為夾渣，位置在法蘭背面和軸承上表面，形狀不規(guī)則，無(wú)金屬光澤，用滲透液或磁粉檢測(cè)，有時(shí)用肉眼即可發(fā)現(xiàn)，如圖2所示。 圖1 工藝方案 圖2 夾渣缺陷分布 2.缺陷原因分析 （1）熔煉或球化處理后，加入的熔劑和形成的熔渣在澆注時(shí)隨金屬液一起注入型腔。 （2）金屬液在澆注過(guò)程中鎂、稀土、硅、錳、鐵等二次氧化，產(chǎn)生的金屬氧化物和硫化物、游離石墨等上浮到鑄件上表面或滯留在鑄件內(nèi)的死角和砂芯下表面等處。 原工藝該鑄件的澆注壓頭為2.5m，鐵液從澆口杯進(jìn)入澆注系統(tǒng)后，直接由內(nèi)澆道底返進(jìn)入底法蘭，進(jìn)流速度大，約0.7m/s，進(jìn)入型腔的鐵液紊流嚴(yán)重，且嚴(yán)重卷氣，因此鑄件表面出現(xiàn)大量的渣，造成該產(chǎn)品的廢品率超過(guò)10%。 （3）由于含硫量過(guò)高，使金屬液含有大量硫化物，澆注后在鑄件內(nèi)部形成渣。 （4）金屬液中各組元（碳、錳、硫、硅、鋁、鈦）之間或這些組元與氮、氧之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，其氧化物與爐襯、包襯、砂型壁或涂料之間發(fā)生界面反應(yīng)形成夾渣。 3.改進(jìn)方案 （1）熔煉時(shí)對(duì)原材料進(jìn)行分揀，保證干燥、清潔、無(wú)銹蝕。 （2）提高鐵液出爐溫度和球化處理溫度，對(duì)澆包進(jìn)行充分烘烤。 （3）金屬液在澆包內(nèi)應(yīng)靜置一段時(shí)間，以利于渣上浮。 （4）降低原鐵液含硫量，在保證球化前提下，盡可能減少球墨鑄鐵的殘留鎂含量。 （5）澆注系統(tǒng)改進(jìn)。為保證鐵液在充填型腔的過(guò)程中平穩(wěn)、流暢，按大孔出流理論對(duì)澆注系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)，如圖3所示。采用開(kāi)放式澆注系統(tǒng)，通過(guò)增大進(jìn)流截面降低進(jìn)流速度。鑄件整體分散進(jìn)流，快速充型，保證澆口杯、直澆道及時(shí)充滿(mǎn)。 圖3 改進(jìn)后的澆注系統(tǒng) 該鑄件重4500kg，澆注重量6000kg，根據(jù)相關(guān)公式計(jì)算的澆注時(shí)間為60s，阻流截面積為52cm2，即設(shè)計(jì)的開(kāi)放式澆注系統(tǒng)的直澆道截面積為52cm2。按照標(biāo)準(zhǔn)的陶瓷管，則選擇φ80mm的陶瓷管，截面積是50.24cm2，按照推薦的澆注系統(tǒng)比例，設(shè)計(jì)的橫澆道截面形狀是矩形（9cm×6cm），則面積是108cm2，內(nèi)澆道是13道φ35mm的陶瓷管，截面積是125cm2，則zui終的截面比是F直：F橫：F內(nèi)=1∶2.15∶2.49。 根據(jù)上面計(jì)算的參數(shù)計(jì)算得進(jìn)流速度為0.28m/s，進(jìn)流速度降低很多，是原工藝進(jìn)流速度的40%。充型平穩(wěn)，避免紊流，大大降低了鐵液二次氧化的機(jī)會(huì)，從而可以減少夾渣缺陷。 4.改進(jìn)后驗(yàn)證 采用以上措施連續(xù)生產(chǎn)15件，鑄件沒(méi)有再出現(xiàn)法蘭和軸承上表面部位夾渣缺陷，改進(jìn)有效。類(lèi)似的方法在其他產(chǎn)品上運(yùn)用，也有明顯效果。 5.結(jié)語(yǔ) 大型球墨鑄鐵件易于在澆注位置上表面以及鐵液流動(dòng)的一些死角區(qū)域產(chǎn)生夾渣缺陷，這些缺陷可以通過(guò)熔煉控制和澆注系統(tǒng)的改進(jìn)來(lái)解決。澆注系統(tǒng)形式以及參數(shù)選擇應(yīng)能保證鐵液平穩(wěn)充型，為此澆注系統(tǒng)各組成部分面積、澆注時(shí)間需按照內(nèi)澆道低速進(jìn)流、鑄件整體快速充滿(mǎn)的原則來(lái)計(jì)算。
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熱處理工藝中淬火的常用方法有十種，分別是單介質(zhì)(水、油、空氣)淬火;雙介質(zhì)淬火;馬氏體分級(jí)淬火;低于Ms點(diǎn)的馬氏體分級(jí)淬火法;貝氏體等溫淬火法;復(fù)合淬火法;預(yù)冷等溫淬火法;延遲冷卻淬火法;淬火自回火法;噴射淬火法等。 一、單介質(zhì)(水、油、空氣)淬火 單介質(zhì)(水、油、空氣)淬火：把已加熱到淬火溫度的工件淬人一種淬火介質(zhì)，使其完全冷卻。這種是zui簡(jiǎn)單的淬火方法，常用于形狀簡(jiǎn)單的碳鋼和合金鋼工件。淬火介質(zhì)根據(jù)零件傳熱系數(shù)大小、淬透性、尺寸、形狀等進(jìn)行選擇。 二、雙介質(zhì)淬火 雙介質(zhì)淬火：把加熱到淬火溫度的工件，先在冷卻能力強(qiáng)的淬火介質(zhì)中冷卻至接近Ms點(diǎn)，然后轉(zhuǎn)入慢冷的淬火介質(zhì)中冷卻至室溫，以達(dá)到不同淬火冷卻溫度區(qū)間，并有比較理想的淬火冷卻速度。用于形狀復(fù)雜件或高碳鋼、合金鋼制作的大型工件，碳素工具鋼也多采用此法。常用冷卻介質(zhì)有水-油、水-硝鹽、水-空氣、油-空氣，一般用水作快冷淬火介質(zhì)，用油或空氣作慢冷淬火介質(zhì)，較少采用空氣。 三、馬氏體分級(jí)淬火 馬氏體分級(jí)淬火：鋼材奧氏體化，隨之浸入溫度稍高或稍低于鋼的上馬氏點(diǎn)的液態(tài)介質(zhì)(鹽浴或堿浴)中，保持適當(dāng)時(shí)間，待鋼件的內(nèi)、外層都達(dá)到介質(zhì)溫度后取出空冷，過(guò)冷奧氏體緩慢轉(zhuǎn)變成馬氏體的淬火工藝。一般用于形狀復(fù)雜和變形要求嚴(yán)的小型工件，高速鋼和高合金鋼工模具也常用此法淬火。 四、低于Ms點(diǎn)的馬氏體分級(jí)淬火法 低于Ms點(diǎn)的馬氏體分級(jí)淬火法：浴槽溫度低于工件用鋼的Ms而高于Mf時(shí)，工件在該浴槽中冷卻較快，尺寸較大時(shí)仍可獲得和分級(jí)淬火相同的結(jié)果。常用于尺寸較大的低淬透性鋼工件。 五、貝氏體等溫淬火法 貝氏體等溫淬火法：將工件淬入該鋼下貝氏體溫度的浴槽中等溫，使其發(fā)生下貝氏體轉(zhuǎn)變，一般在浴槽中保溫30~60min。數(shù)控微信公號(hào)cncdar貝氏體等溫淬火工藝主要三個(gè)步驟：①奧氏體化處理;②奧氏體化后冷卻處理;③貝氏體等溫處理;常用于合金鋼、高碳鋼小尺寸零件及球墨鑄鐵件。 六、復(fù)合淬火法 復(fù)合淬火法：先將工件急冷至Ms以下得體積分?jǐn)?shù)為10%~30%的馬氏體，然后在下貝氏體區(qū)等溫，使較大截面工件得到馬氏體和貝氏體組織，常用于合金工具鋼工件。 七、預(yù)冷等溫淬火法 預(yù)冷等溫淬火法：又稱(chēng)升溫等溫淬火，零件先在溫度較低(大于Ms)浴槽中冷卻，然后轉(zhuǎn)入溫度較高的浴槽中，使奧氏體進(jìn)行等溫轉(zhuǎn)變。適用于淬透性較差的鋼件或尺寸較大又必須進(jìn)行等溫淬火的工件。 八、延遲冷卻淬火法 延遲冷卻淬火法：零件先在空氣、熱水、鹽浴中預(yù)冷到稍高于Ar3或Ar1溫度，然后進(jìn)行單介質(zhì)淬火。常用于形狀復(fù)雜各部位厚薄懸殊及要求變形小的零件。 九、淬火自回火法 淬火自回火法：將被處理工件全部加熱，但在淬火時(shí)僅將需要淬硬的部分(常為工作部位)浸入淬火液冷卻，數(shù)控微信公號(hào)cncdar待到未浸入部分火色消失的瞬間，立即取出在空氣中冷卻的淬火工藝。淬火自回火法利用心部未全部冷透的熱量傳到表面，使表面回火。常用于承受沖擊的工具如鏨子、沖子、錘子等。 十、噴射淬火法 噴射淬火法：向工件噴射水流的淬火方法，水流可大可小，根據(jù)所要求的淬火深度而定。噴射淬火法不會(huì)在工件表面形成蒸汽膜，這樣就能夠保證得到比昔通水中淬火更深的淬硬層。主要用于局部表面淬火。
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第1步 材料的選擇 鐵素體球鐵的生產(chǎn)，選擇高純的原材料是非常必要的，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%），對(duì)Cu、Cr、Mo等一些合金元素要嚴(yán)格控制含量。由于很多微量元素對(duì)球化衰退zui為敏感，如，鎢、銻、錫、鈦、釩等。鈦對(duì)球化影響很大應(yīng)加以控制，但鈦高是我國(guó)生鐵的特點(diǎn)，這主要與生鐵的冶金工藝有關(guān)。 第2步 脫硫 原鐵液含硫量決定球化劑的加入量，原鐵液中的含硫量越高，則球化劑的加入量越多，否則不能獲得球化良好的鑄件。球化處理前原鐵液中的S含量控制在0.02%以下。對(duì)球化處理前原鐵液的含硫量高時(shí)，必須進(jìn)行脫硫處理。 第3步 Mo合金處理 Mo合金化處理，采用渦流工藝，加入量控制在0.5～1.0%，具體根據(jù)zui終Mo含量進(jìn)行調(diào)整。為了確保Mo的有效吸收，對(duì)合金的粒度應(yīng)該嚴(yán)格要求。 第4步 球化劑和球化處理 生產(chǎn)厚大斷面球鐵件時(shí)，為了提高抗衰退能力，在球化劑中加入一定比例的重稀土，這樣既可以保證起球化作用的Mg的含量，同時(shí)也可以增加具有較高抗衰退能力的重稀土元素，如，釔等。根據(jù)國(guó)內(nèi)很多工廠的試驗(yàn)和生產(chǎn)實(shí)踐，采用Re—Mg與釔基重稀土的復(fù)合球化劑作為厚大斷面球鐵件生產(chǎn)的球化劑是非常理想的，使用這種球化劑在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用過(guò)程中也取得了很好的效果。據(jù)有關(guān)資料表明，釔的球化能力僅次于鎂，但其抗衰退能力比鎂強(qiáng)的多，且不回硫，釔可過(guò)量加入，高碳孕育良好時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)滲碳體。另外，釔與磷可形成高熔點(diǎn)夾雜物，使磷共晶減少并彌散，從而進(jìn)一步提高球鐵的延伸率。在球化處理時(shí)，為了提高鎂的吸收率，控制反應(yīng)速度及提高球化效果，采用特有的球化工藝。對(duì)球化處理的控制，主要是在反應(yīng)速度上進(jìn)行控制，控制球化反應(yīng)時(shí)間在2分鐘左右。 對(duì)此采用中低Mg、Re球化劑和釔基重稀土的復(fù)合球化劑，球化劑的加入量根據(jù)殘留Mg量確定。 球化衰退防止：球化衰退的原因一方面和Mg、RE元素由鐵液中逃逸減少有關(guān)，另一方面也和孕育作用不斷衰退有關(guān)，為了防止球化衰退，采取以下措施： A、鐵液中應(yīng)保持有足夠的球化元素含量； B、降低原鐵液的含硫量，并防止鐵液氧化； C、縮短鐵液經(jīng)球化處理后的停留時(shí)間； D、鐵液經(jīng)球化處理并扒渣后，為防止 Mg、RE元素逃逸，可用覆蓋劑將鐵液表面覆蓋嚴(yán)，隔絕空氣以減少元素的逃逸。 第5步 孕育劑和孕育處理 球化處理是球鐵生產(chǎn)的基礎(chǔ)，孕育處理是球鐵生產(chǎn)的關(guān)鍵，孕育效果決定了石墨球的直徑、石墨球數(shù)和石墨球的園整度，為了保證孕育效果，孕育處理采用多級(jí)孕育處理。孕育處理越接近澆注，孕育效果越好。從孕育到澆注需要一定的時(shí)間，該時(shí)間越長(zhǎng)，孕育衰退就越嚴(yán)重。為了防止或減少孕育衰退，采用以下措施： A、使用長(zhǎng)效孕育劑（含有一定量的鋇、鍶、鋯或錳的硅基孕育劑）； B、采用多級(jí)孕育處理（包內(nèi)孕育、孕育槽孕育、水口瞬時(shí)孕育等）； C、盡量縮短孕育到澆注時(shí)間。 孕育劑的加入量控制在0.6～1.4%，孕育劑加入量過(guò)少，直接造成孕育效果差，孕育量過(guò)大，導(dǎo)致鑄件夾雜。 第6步 澆注工藝控制 澆注應(yīng)采用快澆，平穩(wěn)注入的原則。為了提高瞬時(shí)孕育的均勻性及防止熔渣進(jìn)入型腔，水口盆的總?cè)萘繎?yīng)與鑄件的毛重相當(dāng)，澆注時(shí)將孕育劑放入水口盆中，將鐵水一次全部注入水口，使鐵水與孕育劑充分混合，扒去表面浮渣，提出水口堵澆注。
+查看全文10 2020-04