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1、铸件（jiàn）“桔皮”缺陷（xiàn）的特（tè）征 铸件“桔皮”是生产中反复出现的一种铸造缺陷，它对铸件质量的影响较大，缺陷出现（xiàn）在（zài）铸件肥厚（hòu）部位、热节及内浇道附近以及受（shòu）热集中（zhōng）而冷（lěng）却又（yòu）慢的部（bù）位。铸（zhù）件表（biǎo）面有微凸的小圆斑，呈“眼圈”状，这些表面粗糙，看起来象“桔子皮”的（de）斑点，在多种铸件中反复出现，有时整批铸件（jiàn）均有（yǒu），其（qí）在每个铸件上的数量少则（zé）几个，多（duō）至（zhì）整个平面；小（xiǎo）圆（yuán）斑有的较大，有的小至麻点；有（yǒu）时是单个分散（sàn）的，有时也（yě）呈密集的片状凸起物，高出铸件0.4-0.6mm，直径3-5mm。据我公司统计，废品中（zhōng）的15%是“桔皮”缺（quē）陷造成（chéng）的，而且碳钢件产（chǎn）生桔皮缺陷的机会更多一些。 2、“桔皮”缺（quē）陷（xiàn）产（chǎn）生的原因分（fèn）析（xī） 导致“桔皮”产生的根本的原因是（shì）涂料表面（miàn）堆积（jī）、硬化（huà）不充分。型壳在焙烧后，其表（biǎo）面（miàn）上（shàng）形成黄（huáng）色或黄绿色玻璃体，浇注后与钢液反应而（ér）形（xíng）成硅酸盐瘤粘附于铸件表面。单纯地延长硬化时间，无助于zui终解决“桔（jú）皮（pí）”问题（tí）。通过实践，有以下几方面的原因（yīn）。 2.1原材料方面的影响（xiǎng） 众所（suǒ）周知，水玻璃（lí）涂料的粉液比（bǐ）低（dī），粉料分布不均匀。水（shuǐ）玻（bō）璃的模数愈高（gāo），密度愈（yù）大，则涂料的粉液比愈（yù）低，粉（fěn）料的分布（bù）愈不均匀（yún），也zui不易充分硬化。 (1)水玻璃的影响 水玻璃的模数、密度（dù）以及杂质的多（duō）少对涂料的流动性影响极大。随着模（mó）数（shù）的增大，水玻璃中亚胶粒子比例增加，其粘度会随（suí）之（zhī）增加，涂料的（de）流变性（xìng）恶化，当模组涂挂（guà）时（shí）极易在表层造成（chéng）局部涂（tú）料堆积。 水玻璃参数不（bú）一致对涂（tú）料性能的影响（xiǎng）是（shì）很大的（de），这一（yī）点很容易被忽视。参数（shù）的不一致性表现在（zài）两个方（fāng）面。 其一是模（mó）数的（de）不一致性（xìng），刚进厂的（de）水玻（bō）璃只（zhī）有经（jīng）过长时间的静置扩散（sàn）(分散（sàn）)后才能（néng）使同一批模数趋于一（yī）致（zhì），达到稳定的（de）分散状态；这一（yī）过程所需时间在一星期以（yǐ）上，如（rú）果急于（yú）使用则不可能获得理想的涂料流变性能。 其二是溶液密度的不（bú）一致性，在配涂（tú）料前通常要对（duì）水玻璃（lí）溶液的密度进行调整，应该特（tè）别注意加水搅拌（bàn）后马上（shàng）测得的密度是不真实的，因为（wéi）液体分散稳定的过程尚未（wèi）完成，与所希望的（de）密度有一（yī）定的误差，据此配制的涂料，其粘（zhān）度和流动性都（dōu）有误差。 (2)耐火粉料的（de）影（yǐng）响 耐（nài）火粉（fěn）料颗粒的分布和形状对涂料流变性的（de）影响（xiǎng）较大，双峰粉（fěn）涂料具有较好（hǎo）的（de）流变性是大家公认的；但即便是粒度分布（bù）基本相同（tóng）的双峰粉，当耐火粉料颗料形状分别为多（duō）角、尖（jiān）角和片状（zhuàng）的粉配制涂（tú）料（liào）时，在粉液比和水玻璃（lí）模数相（xiàng）同的条件下其流变性也（yě）会有（yǒu）很大的差异。 当粉料形状（zhuàng）越接近片状时，其比（bǐ）表面积也（yě）越大（dà），颗粒（lì）间的摩擦力和作用力增大，涂料的粘度将大于多角形的粉料。 (3)水（shuǐ）玻（bō）璃密度和粉（fěn）液比的综合影响 水玻（bō）璃密度和粉液比（bǐ）的变化对表层涂料流（liú）变性的影（yǐng）响是非常直（zhí）观的，水（shuǐ）玻（bō）璃密度和粉液（yè）比过大时涂料（liào）粘度增加（jiā）、流变性变差、涂层变（biàn）厚会引（yǐn）起涂料（liào）在型壳表面局部堆积，型壳（ké）硬化不良zui终（zhōng）导致（zhì）“桔（jú）皮（pí）”问（wèn）题。 2.2工艺方面的影响 (1)表面层风干不充分。表面层（céng）风干是涂料（liào）的（de）再均匀化（huà）过程，同时（shí），也是水玻（bō）璃脱（tuō）水固化过程（chéng），如风（fēng）干（gàn）时间过短，表（biǎo）面层（céng）涂料在熔模表面分布不均匀（yún），造成其后的硬化不（bú）充分，脱蜡后将在型（xíng）壳内表面形成团状聚（jù）集物，局部形成钠盐杂（zá）质。 (2)过度滴控（kòng）。过度滴（dī）控指表面层浸挂（guà）涂（tú）料（liào）时，单方（fāng）向流动未能（néng）及时粘砂，将导致涂（tú）料在熔模表面局部方向上的（de）堆积，造成其后的（de）硬化不（bú）完全。 (3)型壳层间硬化不良。由于涂料层尤其是（shì）前两层中存（cún）在未硬（yìng）化部分，未硬化的涂料在脱蜡（là）和（hé）焙烧后造成型壳内表面的钠盐聚集，与（yǔ）钢水（shuǐ）反应（yīng）后生成“桔皮（pí）”缺陷（xiàn）。 2.3环（huán）境方面的（de）影响 在寒冷的冬季，过（guò）低（dī）的室温使涂（tú）料流动性变（biàn）差造（zào）成涂料堆积，过厚堆积的涂（tú）料又不能完（wán）全硬化；此外硬化液（yè）的温度（dù）随室温的降低也会造成硬化过程的缓慢（màn）和不完全。环境湿（shī）度（dù）的影响则主（zhǔ）要（yào）发生（shēng）在雨季，空（kōng）气湿度的增（zēng）加会影响风干（gàn）过程，常因为风干（gàn）不足（zú）而（ér）出现“桔皮”问（wèn）题（tí）。 3、避免“桔皮”缺陷的措施 3.1原料选用 (l)水玻璃（lí）在模数合适的情况下，必须严（yán）格（gé）控（kòng）制杂质含量（liàng）；应（yīng）根据环境的温度（dù）、湿度、铸（zhù）件的结构特点以及所配粉料的特点调整水玻璃（lí）密度。 (2)粉（fěn）料在粒度符合使用要求的条件（jiàn）下，其粒（lì）形（xíng）至关重要，球形和多角形粉料是较理想的，而片（piàn）状粉料不能使（shǐ）用。 3.2工艺对策 (1)水玻璃密（mì）度的（de）调整。密度的合适与否将直接影响铸件的表面质（zhì）量，密度过大会导致涂料流动性差而造成分层和“桔（jú）皮”缺陷，密度过小又会形成（chéng）铸件表面的黄瓜（guā）刺；合（hé）适的密度（dù）通常与环（huán）境温度、粉（fěn）料的粒度、微观形状及铸件的结构特点有关系。密（mì）度一（yī）般（bān）控制在（zài）1.27-1.29g/cm3之间（jiān），其调（diào）整（zhěng）原则是: ①环（huán）境温度高时增（zēng）加密度（dù），低时减（jiǎn）小密度（dù）； ②粉料粗（cū）且（qiě）片（piàn）状比（bǐ）例小时增加密度，粉料细且片状比（bǐ）例大时减小密度； ③结（jié）构简单（dān）涂料易流动（dòng）的铸件可适当增加密度，反之减小密度。 (2)粉液比（bǐ）的（de）确定。粉液比（bǐ）也是影响铸件（jiàn）表面质量的重要因素之一，比例过大则会因（yīn）涂料的（de）流动性差导（dǎo）致（zhì）涂挂不均（jun1）匀而产生分层和涂料堆积；而太小则（zé）会产生铸件表面的（de）黄瓜刺。其配比原则是（shì）在保证涂料（liào）流（liú）动性的前提下尽量提高粉液比。 (3)硬化液的浓（nóng）度（dù）、温度与硬化时（shí）间。一般情况下，氯化氨质量分数（shù）在25%以上的硬化（huà）剂才会有较好的硬（yìng）化效果；如果氯化铵含量低，靠（kào）延长时间是不能改善硬化效果的。 (4)涂挂操（cāo）作方式。实际生产中（zhōng）有相当一部分（fèn）“桔皮”问题是由（yóu）于（yú）操作（zuò）不当造成的，涂料的单方向流动极易产生（shēng）堆（duī）积而造成（chéng）硬化不充分，所以在蜡模浸（jìn）挂涂料（liào）之后的滴（dī）控直（zhí）到撒砂完毕的整个过程中，必须不断改变（biàn）模组的方向。 (5)脱蜡工（gōng）艺（yì）。在（zài）脱蜡热（rè）水中补（bǔ）充适（shì）当的硬化剂，由于硬化剂的吸热作（zuò）用和反应，会（huì）进一（yī）步使得表面层所滞留的反应产物（wù）NaCl溶于脱蜡水（shuǐ）中而大（dà）部分去（qù）除（chú），此时，型壳（ké）表面形成的是一层低钠硅胶（jiāo）层，有利于防（fáng）止“桔皮”缺（quē）陷的产生。 (6)环境温（wēn）度。环境温度偏低会导致涂料（liào）流（liú）动性差，造成涂挂（guà）不均匀而形成桔皮及（jí）其他（tā）制壳缺陷，制壳工序的环境温度应（yīng）控（kòng）制在15℃以上。
+查（chá）看全文23 2020-04
气泡是铸件常见（jiàn）问题之一，而且一旦铸件出现了气泡（pào）问（wèn）题（tí），也（yě）等于产品报（bào）废了（le）。那么如（rú）何避免铸件产生气泡？看看（kàn）下面这7条。 【缺陷现象（xiàng）】 铸（zhù）件表（biǎo）皮下，聚集气体鼓胀所形成的泡，有时会崩裂，存在贯（guàn）通和非贯通两（liǎng）种。 别（bié）名：鼓（gǔ）泡（pào）、起泡【原（yuán）因分析】 模（mó）具温度太（tài）高，开模过早。 填（tián）充速度太高，金（jīn）属（shǔ）流卷入气体过（guò）多。 涂料发气（qì）量大，用量过多，浇（jiāo）注前未燃尽（jìn），使挥（huī）发（fā）气体被包在铸件表（biǎo）层，另涂料含水量（liàng）大。 型腔内气体没有排出，排气（qì）不顺（shùn）。 合金（jīn）熔炼温度过高。 铝合金液体除气（qì）不彻（chè）底，吸有较多气体，铸件凝固（gù）时（shí）析出留在铸件内（nèi） 填充时产生（shēng）紊流（liú）。 【对应措施】 1、测温枪（qiāng）测试（shì）模具（jù）表（biǎo）面温度，显示数值超过工艺规（guī）定范围（wéi）。降（jiàng）低模具（jù）表（biǎo）面温度，增加（jiā）保压时间； 2、铸件表面内浇口压入的（de）金属流明（míng）显比其它部（bù）位（wèi）亮很多。填（tián）充速度高产生原（yuán）因（yīn）一（yī）方面（miàn）是设备本身（shēn）的压射速度高，另一方面可能是内浇口太薄造成（chéng）。降低压射速（sù）度，适当增加内浇口厚度；判断内浇（jiāo）口薄的方法：是（shì）否有（yǒu）浇口易粘现象，降低二快速度看远端是否有严重压不实现象，不给（gěi）压打件，看是否（fǒu）有多股（gǔ）铝液（yè）流； 3、喷（pēn）涂时（shí）察看雾的（de）颜色（sè）是否呈白（bái）色，合（hé）模前（qián）察看（kàn）型腔（qiāng）是否（fǒu）还有气体（tǐ）残留（liú）。更换涂料或增大（dà）涂料与水的配比； 4、在烫模阶段，铸件表面有明显的漩涡和涂料（liào）堆（duī）积。判（pàn）断（duàn）及解决方法：调开档，人为产生（shēng）涨（zhǎng）模，如果解决，需开排气道（dào）； 5、铸件表面内浇口压入的金（jīn）属流（liú）特别（bié）亮并伴（bàn）有（yǒu）粘结。适当降低（dī）浇注温度； 6、取（qǔ）样块测密度，看是否符（fú）合要（yào）求。重新（xīn）进（jìn）行除气处（chù）理（lǐ）或在保（bǎo）温炉内进行再次精炼； 7、烫（tàng）模阶（jiē）段铸件表（biǎo）面明显（xiǎn）有各流溶接（jiē）不到一起（qǐ）的痕迹伴有涂料堆积。 判断及解决方法：涂黑（hēi）油生（shēng）产，看痕迹是否（fǒu）有堆积，分析（xī）堆积部位（wèi），解（jiě）决（jué）方法： a、开（kāi）设或加大相应部（bù）位的集渣包， b、调整（zhěng）内浇口（kǒu）流向、位置或填充（chōng）方向。
+查看（kàn）全文22 2020-04
1．冒口设计的基本原理 铸件冒口主要是在铸钢件上使用。铸（zhù）铁件只用于个别的厚大（dà）件的灰铸铁件和球铁件上。金属液在液态降温（wēn）和凝固过程中，体积（jī）要（yào）收缩。铸（zhù）件的体收（shōu）缩大约为线（xiàn）收缩的（de）3倍。因此，铸钢的（de）体收缩通常按3---6%考虑，灰铸铁按2---3%，不过由（yóu）于灰铸（zhù）铁和球墨铸铁凝固时的石（shí）墨化膨（péng）胀，可以抵消（xiāo）部分体积收缩（suō），所（suǒ）以如果壁厚均匀，铸型紧实（shí）度（dù）高，通（tōng）常不需要设计冒口。铸件（jiàn）的体收缩如果得不到补充（chōng），就（jiù）会在（zài）铸件上或者（zhě）内部形成缩孔、缩陷或者缩松。严重时常常造成铸件报废。 冒口尺寸计算原则是（shì），首（shǒu）先计算需要补缩的金属（shǔ）液需要多（duō）少。通常把这一部分金属液假设成（chéng）球（qiú）体（tǐ），并求出直（zhí）径（设为d0）用于冒口（kǒu）计算。冒口补（bǔ）缩铸件是有一定的范围------叫（jiào）有（yǒu）效补（bǔ）缩距离，设为L，对厚度为h的板状零件通常（cháng）L=3~5h 。对棒状零件L=（25~30）√h 式子中，h------铸件厚度 2．冒口尺寸的基（jī）本计算方法 冒口计算的（de）公式、图线、表（biǎo）格等（děng）有（yǒu）很多。介绍如下。 zui常用的方法是，冒口直（zhí）径 D=d0+h 理由是假定冒口（kǒu）和铸（zhù）件以相同的速度（dù）凝（níng）固，凝（níng）固过程（chéng）是从（cóng）铸件（jiàn）的两个表面向内层（céng）进（jìn）行，当（dāng）铸件完全凝固终了（le），正好冒（mào）口凝（níng）固了同样（yàng）的厚度，这（zhè）时还（hái）剩下中间（jiān）的空心的缩孔，体积正（zhèng）好等于补缩球的体积，这部分金属液在凝固（gù）过程中正好补缩进了（le）铸件。 当铸件存在热节（jiē）时，可以把h换成热节的直径T即可。 即D=do+T 。 另（lìng）外设计冒口（kǒu），还有（yǒu）个重要的部位，就是冒口（kǒu）颈，所谓（wèi）冒（mào）口颈就是冒（mào）口和铸件的连接通（tōng）道（dào），冒口里的（de）金属液都是经由冒口颈补缩（suō）到（dào）铸件里（lǐ）的。所以对冒口颈的截（jié）面是有要求（qiú）的，通（tōng）常取冒（mào）口颈的直径dj=（0.6~0.8）T 。 冒口高度 H=（1.5~2.5）D 。 H的高（gāo）度还应（yīng）该考虑要高于需要补缩部（bù）位（wèi）的（de）高（gāo）度，否（fǒu）则就成（chéng）了反补缩了，铸件补缩了冒（mào）口（kǒu），这是要避免的（de）。 3．其（qí）它计算方法 常用的经验计算方（fāng）法还有（yǒu）不计算需要估算补缩（suō）的金属液，直接将热节园的（de）直径乘个（gè）系数（shù）得出冒口直径。例（lì）如 简单铸件 D=（1.05~1.15）T 外（wài）形简单，热（rè）节比（bǐ）较集中。 复杂铸件 D=（1.40~1.80）T 外形（xíng）复杂，例如有许多筋条和铸（zhù）件的（de）其余部分连接。 中（zhōng）间（jiān）类（lèi）型 D=（1.15~1.40）T 介于以上两（liǎng）种之间。 铸造生产的条件（jiàn）千差万（wàn）别，因素太（tài）多（duō），以至（zhì）于所有的计算公式都是近（jìn）似（sì）的有条件的（de）。往往一个公式不一定适用于所（suǒ）有的场合。所以公（gōng）式中往往有取值范围较大的系数供用（yòng）户结合（hé）本（běn）单位（wèi）的情况选择（zé）。
+查看全文21 2020-04
型砂（shā）的配制包括三个方面（miàn），即原（yuán）材（cái）料的（de）准备、型砂（shā）的（de）混制（zhì）和将混制好的（de）型砂调匀及松砂等工艺环节（jiē）。铸造生产中（zhōng）所使（shǐ）用（yòng）的型砂，有（yǒu）的是由回（huí）用砂加（jiā）适量的新砂、粘（zhān）土和水经混合（hé）均匀（yún）配制成（chéng）的，有的全部是（shì）由新的（de）材料配制成的。为了确保新砂质量（liàng），所有的原材（cái）料都须根据（jù）技术要求经验收合格（gé）后才（cái）能（néng）使用。为此，在配砂前都必须进行加工（gōng）准备。 （1） 新（xīn）砂 新砂在采购、运输过程中常混有（yǒu）草根、煤屑及（jí）泥块等杂物，同时（shí）含有一定数量的分分。潮湿（shī）的（de）原（yuán）砂（shā）不（bú）易过筛，配砂时不便于（yú）控（kòng）制（zhì）型砂（shā）的（de）水分。因此（cǐ），除（chú）含（hán）水量低、用于手工造型的湿型（xíng）砂（shā）可直接配（pèi）制外，新砂在使用前必须进行烘干（gàn）和过筛。新砂的（de）烘（hōng）干（gàn）用立（lì）式或卧式烘干滚筒，也可采用气流烘干的办法。常用的筛砂设备有手工筛、滚筒筛和振（zhèn）动（dòng）筛等（děng）。 （2） 粘土 刚开采的粘土往往含有较多的水分具多为块状，因（yīn）此使用前必须烘干、破碎并（bìng）磨成粘土粉（fěn），主要由专门的（de）工厂进行加工，包装万袋供应。有（yǒu）的工厂事先将（jiāng）膨润（rùn）土（tǔ）或（huò）粘（zhān）土与煤粉按比例制成（chéng）粘（zhān）土—煤（méi）粉粉浆，使（shǐ）粘（zhān）土充分吸水膨胀，混砂时与原砂一起加（jiā）入到混砂机里混合均（jun1）匀。这种做法（fǎ）可简（jiǎn）化（huà）混砂操作，便于运输（shū），改善（shàn）劳（láo）动条件，提高型砂质量。但必须严格（gé）控制粉浆（jiāng）的含水（shuǐ）量，否则会影响型砂性能。 （3） 附（fù）加物 煤（méi）粉、硼配（pèi）、氟化物和硫黄等附（fù）加物都必须粉碎、过筛后再（zài）使用。 （4） 旧砂 为了节省造型材料，降低铸件成（chéng）本，旧砂应回（huí）用。旧砂在型砂（shā）所（suǒ）占比（bǐ）例很大，它对型砂的成分及性能有着（zhe）很（hěn）大的影响（xiǎng）。旧砂中常混有各种杂物，如钉子、铁块和砂团等，在回用前必（bì）须进行处理，包括将砂块粉碎，用（yòng）电磁分离器除去其中的（de）铁质杂物然（rán）后过筛（shāi），必要时进行冷（lěng）却。 在机械（xiè）化程度高的铸（zhù）造车间，型砂（shā）需（xū）求量大，周转速度很快，往（wǎng）往旧砂（shā）的温度还比较高，有（yǒu）的（de）回用砂温（wēn）度高达（dá）60摄氏度以上，如（rú）果采用这种（zhǒng）型砂造型，容易（yì）粘附（fù）模（mó）样（yàng）、芯盒及砂斗。由于型砂温度过高，会使水分蒸发太快，使型（xíng）砂（shā）性能不稳（wěn）定，同时影响铸件（jiàn）表面质量，影响造型劳动生产率。因（yīn）此必（bì）须在铸件落砂、旧砂（shā）过筛、运（yùn）输和混砂过程中加强通风冷却，降低（dī）型砂温度。 （5） 混砂 混（hún）砂的任务（wù）是（shì）将各（gè）种原材料（liào）混（hún）合（hé）均匀，使粘（zhān）结剂包（bāo）覆在砂（shā）粒表面上，混砂的质量（liàng）主要取（qǔ）决于混砂工艺和混砂机的（de）形式。 一、混（hún）砂机的形式。生产中常用的混砂设（shè）备有辗轮式、摆轮式和叶片式混砂机。辗轮式混砂机除有（yǒu）搅拌作用外，还有辗压搓揉（róu）作用（yòng），型砂的质量较（jiào）好，但生产效率较低，主（zhǔ）要用来混制面砂（shā）和（hé）单一砂。摆式混砂机的生产效率比辗轮式高几倍，且可边混砂边鼓风冷（lěng）却，并有一定（dìng）的搓揉作用，但型（xíng）砂质量不如辗（niǎn）轮式混砂好（hǎo），主要用于机械化程（chéng）度高、生产量大的铸（zhù）造车间混制单一砂及（jí）背砂。叶片（piàn）式混砂机是一种连续作业式的设备，各种（zhǒng）原是否（fǒu）无误混砂（shā）机（jī）的一端进入，混好的型砂从混砂机的另一端出来，生产效率高。叶片式混砂机有混合作（zuò）用，但搓揉作（zuò）用很差（chà），主要（yào）用于混制（zhì）背砂和粘土（tǔ）含量低的单一砂。 二、加料顺序与混砂（shā）时间。混制粘（zhān）土型砂（shā）的加（jiā）顺序（xù）一般是（shì）先加回用砂（shā）、原（yuán）砂、粘土粉和附加物等干料，干混均匀后再加水湿混（hún），均匀后即可使用。如果型砂（shā）中含有（yǒu）渣油液（yè）以及其他（tā）液（yè）态粘结剂，则应先加水（shuǐ）将型砂（shā）混合均（jun1）匀后再加入油类（lèi）粘结（jié）剂（jì）。这种先（xiān）加干（gàn）粉后加（jiā）水（shuǐ）的混砂加料（liào）顺序存在的缺点是，在混（hún）砂机的辗盘边缘遗留一些粉料，这些粉料吸（xī）水（shuǐ）后（hòu）粘附在混砂机壁上，直（zhí）到混辗后期或卸砂（shā）时才脱（tuō）落下来，使型砂里含有混合不均（jun1）匀的（de）粘土（tǔ）或煤粉团块，恶化（huà）了型砂性能。同时（shí）干混时粉尘飞扬，劳动条件差。因（yīn）此，有的工厂采用先在（zài）回（huí）用砂里加（jiā）水混合（hé），然后加粘土及煤粉混合均匀，zui后再加少量水（shuǐ）分（fèn）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（jiā）料顺序可缩短（duǎn）混（hún）砂（shā）时间，提高（gāo）型（xíng）砂质量，改善劳（láo）动条件。 为了使（shǐ）各（gè）种原材料混合均匀，混砂时（shí）间不（bú）能太短，否（fǒu）则影响型砂性能，但（dàn）混（hún）砂时（shí）间也（yě）不宜（yí）过长。否则将使型砂温度升高（gāo），水分过多挥发，型砂（shā）结成块状，性（xìng）能（néng）变（biàn）坏且（qiě）生产效（xiào）率低（dī）。混砂时间主要（yào）根据混砂（shā）机的形式（shì）、粘（zhān）土含量、对（duì）型砂性能要求等（děng）来决定。一（yī）般（bān）来说，粘土含量越多，对型砂质量（liàng）要求越高，混砂（shā）时间越长（zhǎng）。采用辗轮（lún）式混砂机混制面砂时，混砂时间一（yī）般为6—12分（fèn）钟，北砂为3—6分（fèn）钟（zhōng），单一砂（shā）为（wéi）4—8分钟。 （6） 调匀 型（xíng）砂的调匀又称回性（xìng）、渗匀，是（shì）指（zhǐ）将混好的型砂在不失去（qù）水分的条件下放置一段（duàn）时（shí）间，使水分均匀渗透到型（xíng）砂（shā）中，让粘土充分吸（xī）水膨（péng）胀，以提高型（xíng）砂的强度和透气性等性能（néng）。调匀（yún）时间主要根据粘土种类（lèi）及加入量而定。型砂中粘（zhān）土含量（liàng）越多，原砂的颗粒越细，调匀时间（jiān）越长（zhǎng）。调匀时间应适当（dāng），否则（zé）型砂性（xìng）能难（nán）以（yǐ）满足要注。单一砂一般为2—3小时，面砂为4—5小时。机（jī）械（xiè）化铸（zhù）造（zào）厂间型砂调匀是在型砂调匀斗里进行，非机械化的手（shǒu）工造型车间是将（jiāng）混（hún）好（hǎo）的型砂堆放（fàng）在轩间地面上（shàng），并用湿麻袋覆盖进行调匀。 型砂经混辗和调匀后（hòu）会被压实（shí），有的被（bèi）压（yā）成团块。如果采用（yòng）这种型（xíng）砂（shā）直接造型，型砂的坚实度不均匀，透（tòu）气性等性能差（chà）。因此（cǐ），调匀后的型砂（shā）必须经（jīng）松砂（shā）或过筛才能使用。在（zài）机械化的铸造车间一般采用圆棒（bàng）式或叶片式松砂机进行松砂处理。在百机械化的手工造型（xíng）车（chē）间，常用移动式松砂机或用筛孔为（wéi）5—8毫米的筛子过（guò）筛（shāi）。
+查（chá）看（kàn）全文20 2020-04
覆（fù）膜砂铸造在铸造领域已（yǐ）有相当长的（de）历史，铸件（jiàn）的产量也相当大；但采用覆（fù）膜砂铸造生（shēng）产精密铸（zhù）钢件（jiàn）时面临很多难题（tí）：粘砂（结疤）、冷隔（gé）、气孔。如（rú）何解决这些（xiē）问题有待（dài）于我们去（qù）进一步探讨。 一、对覆膜砂的认识（shí）与了解（覆膜砂属于有机粘结（jié）剂型（xíng）、芯砂） （1）覆膜砂的（de）特点：具（jù）有适宜的强度（dù）性能；流动性好，制出的砂型（xíng）、砂芯轮廓清晰，组织致（zhì）密，能够制造出复杂的（de）砂芯；砂（shā）型（芯）表（biǎo）面质量好（hǎo），表面粗（cū）糙度可（kě）达Ra=6.3～12.5μm，尺寸（cùn）精（jīng）度可（kě）达CT7～CT9级；溃（kuì）散性好，铸件容（róng）易清理（lǐ）。 （2）适用范（fàn）围：覆膜砂既可制作铸型又（yòu）可制作砂芯，覆膜（mó）砂的（de）型或（huò）芯（xīn）既（jì）可互相配合使用又可与其它砂（shā）型（芯）配合使（shǐ）用（yòng）；不（bú）仅（jǐn）可以用于金（jīn）属型重力（lì）铸造或（huò）低（dī）压铸造，也（yě）可以用（yòng）于铁型覆（fù）砂铸造，还可以用于热法离心铸造；不（bú）仅可以用于铸铁、非铁合（hé）金铸件的生产，还可以用于铸（zhù）钢件的生产。 二、覆膜砂的制备 1．覆膜砂组成 一般（bān）由（yóu）耐火材（cái）料、粘结剂、固化剂（jì）、润滑剂（jì）及特殊添加剂组成（chéng）。 （1）耐火材料是构成覆膜砂的主体。对耐（nài）火材料（liào）的要求是：耐火度高（gāo）、挥发（fā）物少、颗粒较圆整（zhěng）、坚（jiān）实等。一（yī）般选（xuǎn）用天（tiān）然擦洗硅砂。对硅砂的要求（qiú）是（shì）：SiO2含量（liàng）高（铸铁及非铁合金铸件要（yào）求（qiú）大于90%，铸钢件要（yào）求（qiú）大于（yú）97%）；含泥量（liàng）不大于0.3%（为擦洗（xǐ）砂）--[水洗（xǐ）砂含泥量（liàng）规定小于；粒度①分布在相邻3～5个筛号（hào）上；粒形（xíng）圆整，角（jiǎo）形因素应（yīng）不（bú）大于（yú）1.3；酸耗值（zhí）不小于5ml。 （2）粘（zhān）结（jié）剂普遍采用酚醛（quán）树脂。 （3）固化剂通常采用乌洛托品（pǐn）；润滑剂一般（bān）采用硬脂酸（suān）钙（gài），其作用是防（fáng）止覆膜砂结块，增加流动性。添（tiān）加剂的（de）主（zhǔ）要（yào）作用是（shì）改善覆膜砂的性能。 （4）覆膜砂的基本（běn）配比 成分 配（pèi）比（质量（liàng）分（fèn）数，%）说（shuō）明：原砂 100 擦洗砂， 酚醛（quán）树脂 1.0～3.0 占原砂重（chóng） ，乌洛托品（pǐn）（水（shuǐ）溶液2）10～15 占（zhàn）树脂重，硬脂酸钙 5～7 占树脂重，添加剂（jì） 0.1～0.5 占原砂（shā）重。1：2）10～15 占树脂重，硬脂酸钙 5～7 占树脂重，添加剂 0.1～0.5 占原（yuán）砂（shā）重。 ２．覆膜砂的（de）生产工艺 覆膜砂的（de）制备（bèi）工艺主要有冷法覆膜、温法覆（fù）膜（mó）、热法覆膜三种（zhǒng），目前覆膜砂的生产（chǎn）几乎都是采用（yòng）热覆（fù）膜法。热法覆膜工艺是先将原砂加热到一（yī）定温度，然后分别与（yǔ）树脂、乌洛托品水溶液和硬脂酸钙混（hún）合搅拌，经（jīng）冷却破碎和（hé）筛分而成（chéng）。由于配方（fāng）的差异（yì），混制工（gōng）艺有所不（bú）同。目前国内覆膜（mó）砂（shā）生（shēng）产线的（de）种类很多，手工加料的半自动生产线约（yuē）有（yǒu）2000~2300条，电脑控制（zhì）的全自动（dòng）生（shēng）产线也已经有将（jiāng）近50条，有（yǒu）效提（tí）高了生产效率和产（chǎn）品稳定性（xìng）。例如xx铸造有限公司的自动化可视生产线（xiàn），其加料（liào）时间控（kòng）制（zhì）精确（què）到0.1秒，加热温度控制精确到1/10℃，并且可以（yǐ）通（tōng）过视频时时观（guān）察（chá）混砂状（zhuàng）态，生产效率（lǜ）达到6吨（dūn）/小时。 ３．覆膜砂的主要（yào）产品类型 （1） 普（pǔ）通类覆膜砂 普通（tōng）覆膜砂即传统覆（fù）膜砂，其组（zǔ）成（chéng）通常由石英砂，热塑性酚醛树脂（zhī），乌洛托品和（hé）硬脂酸钙构成，不加（jiā）有关（guān）添加剂，其树脂加入量通（tōng）常在一定强度要求下相对较高，不具备耐高（gāo）温（wēn），低膨胀、低发（fā）气等特性，适用于要求不高的铸件生产 （2） 高强度（dù）低发气类覆（fù）膜砂（shā） 特点：高强度、低膨胀、低发（fā）气、慢（màn）发气、抗氧化 简介:高强度低发气覆膜砂（shā）是普通覆（fù）膜砂的（de）更新换（huàn）代（dài）产品，通（tōng）过（guò）加（jiā）入（rù）有关特性的（de）“添（tiān）加剂”和采用新的配制工（gōng）艺（yì），使树脂用量大幅度下降，其强度比普通覆膜砂高30%以上，发气量显（xiǎn）著降低，并（bìng）能延缓发气速度，能（néng）更好地适应铸件（jiàn）生产的需（xū）要。该类覆（fù）膜砂主要（yào）适用于铸铁件中，中小铸钢、合金（jīn）铸钢件的生产（chǎn）。目前（qián）该类（lèi）覆膜砂有三个系列：GD-1高强度（dù）低发气（qì）覆膜砂；GD-2高强度（dù）低膨胀低发气覆膜砂；GD-3高强（qiáng）度（dù）低膨胀低（dī）发气抗氧化覆膜。 （3） 耐高温(类)覆（fù）膜砂(ND型) 特点：耐高（gāo）温、高强度、低膨胀、低发（fā）气、慢发气、易溃散、抗氧化 简（jiǎn）介（jiè）:耐高温覆膜砂（shā）是通过特殊工艺配方技术生产（chǎn）出的具有优异高（gāo）温性能(高温下强度高、耐热（rè）时间（jiān）长、热（rè）膨（péng）胀量小、发气量低)和综（zōng）合铸（zhù）造性（xìng）能的新型覆膜（mó）砂。该类覆膜（mó）砂特别适用于复杂（zá）薄（báo）壁精（jīng）密的（de）铸（zhù）铁件(如汽（qì）车发动机缸体、缸（gāng）盖等)以及高要求的铸钢件（jiàn）(如（rú）集装箱角和火车刹车缓；中器壳（ké）件等)的生产（chǎn），可（kě）有效消（xiāo）除粘砂、变形、热裂（liè）和气孔等（děng）铸造缺陷。目（mù）前该覆膜（mó）砂（shā）有四（sì）个系（xì）列：VND-1耐高温覆膜砂. ND-2耐高温低（dī）膨胀低发气（qì）覆膜砂（shā） ND-3耐高（gāo）温低膨胀低发气（qì）抗氧化覆膜（mó）砂 ND-4耐高温高强底低（dī）膨胀低（dī）发气（qì）覆膜 （4） 易溃散类覆膜砂（shā） 具有较（jiào）好的强（qiáng）度，同时具（jù）有优异的低温溃散性能，适用于（yú）生产有色金（jīn）属铸件（jiàn）。 （5） 其它特殊要求覆膜砂 为适（shì）应（yīng）不（bú）同产品的需要，开（kāi）发出了系列特种覆膜（mó）砂如：离心铸造用（yòng）覆膜砂、激冷覆膜（mó）砂、湿态覆（fù）膜砂、防粘（zhān）砂、防（fáng）脉纹、防橘皮覆膜砂等。 三、覆膜砂（shā）制（zhì）芯主要工艺过程 加（jiā）热温度200-300℃、固（gù）化时间（jiān）30-150s、射砂压力0.15-0.60MPa。形状简单的砂（shā）芯、流动性好的覆膜砂可选用较低的射砂压力，细薄砂芯选（xuǎn）择较低的加热（rè）温度，加热温（wēn）度低时可（kě）适当延（yán）长固化时间等。覆膜砂所使用（yòng）的树脂是酚醛类树脂。制芯工艺的优（yōu）点：具有适宜的强度（dù）性能；流动（dòng）性（xìng）好；砂（shā）芯表面质（zhì）量好（Ra=6.3-12.5μm）；砂芯抗吸湿性（xìng）强；溃散性好（hǎo），铸件容易清理。 1、铸（zhù）型（模（mó）具）温度 铸（zhù）型温度是影响壳层厚度及强度（dù）的（de）主要因素之一（yī）,一般控制在220～260℃,并根据下列原则（zé）选定（dìng）: （1）保证覆膜砂上的树脂软化及（jí）固化所需的足（zú）够（gòu）热量； （2）保证形成（chéng）需要的壳厚且壳型（芯）表面不焦化（huà）； （3）尽（jìn）量（liàng）缩短结壳及（jí）硬化（huà）时间，以提（tí）高（gāo）生产率。 2、射砂压力及时间 射砂时间一般（bān）控制在（zài）3～10s，时间过短则砂型（芯）不能（néng）成型。射砂压力（lì）一般为0.6MPa左右（yòu）；压力过低时，易（yì）造成射不足或疏（shū）松（sōng）现象。3、硬化时间：硬化时间的长短主要取决于砂型（xíng）（芯）的厚度与铸型的温度，一般在60～120s左右。时间过短，壳层未（wèi）完全固化则强（qiáng）度低；时间过长，砂型（芯）表面层易烧焦影响（xiǎng）铸（zhù）件质量。覆（fù）膜砂造型（芯）工艺参（cān）数实例：序（xù）号图号（hào） 壳（ké）厚（㎜） 重（chóng）量（㎏） 铸型（xíng）温度（dù）（℃） 射砂时间（s）硬化时间（s） 1 （导（dǎo）向套）DN80-05 8～10 2.5～2.6220～240 2～3 60～80 2 （阀体）DN05-01 10～123.75～3.8 240～260 3～5 80～100 四、覆膜砂应用中存在（zài）的（de）问题及（jí）解决（jué）对策 制芯（xīn）的方法（fǎ）种类很多，总（zǒng）的可以划分为热固性方法和冷固性方法两大类，覆膜砂（shā）制芯属于热固性方法类（lèi）。任何一（yī）种制芯（xīn）方法都有（yǒu）其自身的优点和缺点，这主要取决于产品的（de）质量要求、复杂程度、生（shēng）产批量、生产成本、产品（pǐn）价（jià）格等综合因素来决定采用（yòng）何种制芯方法（fǎ）。对铸件内腔表（biǎo）面质（zhì）量（liàng）要求高，尺寸（cùn）精度要（yào）求高、形状（zhuàng）复杂的砂芯采用覆膜砂制芯（xīn）是非常有（yǒu）效的（de）。例如：轿车（chē）发动机气缸盖的（de）进排气道（dào）砂芯、水（shuǐ）道砂（shā）芯、油道（dào）砂芯（xīn），气缸体的水道砂芯、油道（dào）砂芯，进气岐（qí）管、排气岐管的壳芯砂（shā）芯，液（yè）压阀的流道砂芯，汽车涡轮增（zēng）压器气（qì）道砂芯等等。但（dàn）是（shì）在覆（fù）膜砂使用中还常遇到一（yī）些问（wèn）题，这里（lǐ）仅就工作中的（de）体会略谈一二。 1、覆膜砂的（de）强度和（hé）发气量的确（què）定方法 在原（yuán）砂质量（liàng）和树脂质量一定的前提下，影响（xiǎng）覆膜砂（shā）强度（dù）的（de）关键因（yīn）素（sù）主要取于酚醛树（shù）脂（zhī）的加入量。酚醛树（shù）脂加入（rù）量多，则强度就提（tí）高（gāo），但发气（qì）量也增加，溃散性就降低。因此在生（shēng）产应用中一定（dìng）要控制（zhì）覆膜（mó）砂的强度来减（jiǎn）少发（fā）气量，提高溃散性，在强度标准的制订时定要找到一（yī）个（gè）平（píng）衡点。这个（gè）平衡（héng）点就（jiù）是保证砂（shā）芯的表面质量及在浇注（zhù）时不产生（shēng）变形、不产生断芯前提下（xià）的强度（dù）。这样（yàng）才能保证铸件的表（biǎo）面（miàn）质量和尺寸精度，又可以减少（shǎo）发气量，减少铸（zhù）造（zào）件气孔缺陷，提（tí）高（gāo）砂芯的出砂性能（néng）。对砂芯存放，搬运过（guò）程中（zhōng）可以采（cǎi）用工位器（qì）具、砂芯（xīn）小（xiǎo）车（chē），并在其（qí）上面铺有10ｍｍ～15ｍｍ厚的海绵，这样（yàng）可以减少砂芯的损耗率。 2、覆膜砂（shā）砂芯（xīn）的存放期 任（rèn）何（hé）砂芯都会吸湿，特别是（shì）南方地区空气相对湿度大（dà），必须对砂芯存放期在工（gōng）艺文件上加以规定，利用精益生产先进先出的生产方式减少砂芯的存放量和存（cún）放（fàng）周期。各（gè）企业应结合（hé）自己的（de）厂房（fáng）条件和当（dāng）地（dì）的气候条件来确定砂芯的存（cún）放周期。 3、控制好覆膜砂的供货质量 覆（fù）膜砂（shā）进（jìn）厂时必须附有供应商的质量保证资料，并且企业根据抽样标准进（jìn）行检查，检查合（hé）格后（hòu）方可入库。企业取样检测不合（hé）格时由质（zhì）保和技（jì）术（shù）部（bù）门（mén）做出处理结果，是（shì）让步接受或向供应（yīng）商退货。 4、合格的覆膜砂在制（zhì）芯时发现砂芯断（duàn）裂变形 制芯（xīn）时砂（shā）芯（xīn）的断裂（liè）变形通（tōng）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及（jí）到（dào）许多生产过程。出现不正常情（qíng）况，必须（xū）要查（chá）到（dào）真正（zhèng）的原（yuán）因（yīn）才能彻底（dǐ）解（jiě）决。具体原因如下： （１）制芯（xīn）时模具的温度和留模时间，关系到砂芯结壳硬化厚（hòu）度是否满足工艺要（yào）求。工艺上（shàng）所规（guī）定的工艺参（cān）数都需（xū）要有一个范围，这（zhè）个范围需（xū）靠操（cāo）作人员的技能来进（jìn）行调整。在（zài）模具温度上限时留模时间可（kě）以取下限（xiàn），模（mó）具温度（dù）在下（xià）限时留模时间取（qǔ）上（shàng）限。对操作人员需要（yào）不断地（dì）培（péi）训提高操作技能。 （２）制芯时在模具上会（huì）粘有（yǒu）酚醛树脂和（hé）砂（shā）粒，必须进行及时清理并喷上脱模剂，否则会越积越多开模时会把砂（shā）芯拉断（duàn）或变形（xíng）。 （３）热芯（xīn）盒模具（jù）静模（mó）上的弹簧顶杆，由于长期在（zài）高温（wēn）状（zhuàng）态下（xià）工（gōng）作会产生弹（dàn）性（xìng）失效而造成砂芯断裂或变形（xíng）。必（bì）须及时更换弹（dàn）簧。 （４）动模（mó）和静模不平行或不在同一中心线上，合模（mó）时（shí）在油缸或（huò）气缸的压力作用下（xià），定位销前端有（yǒu）一段斜度，模具还是会（huì）合（hé）紧，但在开模时动模和静模仍会恢复到（dào）原始状态使砂芯（xīn）断裂或变形。在这种（zhǒng）情况下射砂时（shí）会（huì）跑（pǎo）砂，砂芯的尺寸会变大。解决（jué）对策是及时（shí）调整模具（jù）的平行（háng）度和同轴度。 （５）在壳（ké）芯（xīn）机（jī）上（shàng）生产空（kōng）心砂芯时，从砂芯（xīn）中倒出（chū）尚未硬化的覆膜砂需要重新使用（yòng）时（shí），必须进行过（guò）筛并（bìng）未（wèi）用过的覆膜砂按３：７比例（lì）混合（hé）后使（shǐ）用，这（zhè）样（yàng）才能保证壳芯（xīn）砂芯的表面质量和砂芯强度。
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什么叫淬火？ 钢（gāng）的淬火（huǒ）是将钢加热到（dào）临界温度Ac3（亚共析钢）或Ac1（过共（gòng）析钢（gāng））以上温度，保温一段时间，使之全部或（huò）部分奥氏体化，然后以大于临界冷却速度的冷速快冷到（dào）Ms以下（或（huò）Ms附近等温（wēn））进行马氏体（或贝氏（shì）体）转变的热处理工艺。通常也（yě）将（jiāng）铝合金、铜合金、钛合金、钢化玻璃等材（cái）料的固溶处理（lǐ）或带有快（kuài）速冷（lěng）却过程的热处理工艺称为（wéi）淬火（huǒ）。 淬火的目（mù）的： 1）提高金属成材或（huò）零件的机械性能（néng）。例如：提高工具、轴承等的硬度（dù）和耐磨（mó）性，提高（gāo）弹簧的弹性（xìng）极限，提高轴类零件（jiàn）的综合机械性能等。 2）改善某些特殊钢的材料（liào）性（xìng）能或化学性能。如提高（gāo）不（bú）锈钢（gāng）的（de）耐蚀（shí）性，增加磁钢的永磁性等。 淬火冷却时，除（chú）需合理选用淬火介质外，还要有（yǒu）正确的淬火（huǒ）方法，常用的（de）淬火方法，主要有单（dān）液淬火（huǒ），双液淬火，分级淬火、等温淬火（huǒ），局（jú）部淬火等。 钢铁工件（jiàn）在（zài）淬（cuì）火后（hòu）具（jù）有以（yǐ）下特点： ① 得到了马氏体、贝氏体、残余（yú）奥氏体等不平衡（即不稳定）组织。 ② 存在较大内应力。 ③ 力学性能不能满足要求。因此，钢铁工件淬火后（hòu）一般都（dōu）要经过回火 什么叫回火？ 回（huí）火（huǒ）是将淬火后的金属（shǔ）成材或零件加热到（dào）某（mǒu）一温度，保温一定时间（jiān）后，以一定方（fāng）式冷却的热（rè）处（chù）理（lǐ）工（gōng）艺，回火是淬（cuì）火后紧（jǐn）接着（zhe）进行的一种（zhǒng）操作（zuò），通常也是工件进行热（rè）处理的zui后一道工序（xù），因而把淬火（huǒ）和回火的联合（hé）工艺称为（wéi）zui终处理。淬火与（yǔ）回火的主要目的是： 1）减（jiǎn）少内应力和（hé）降低脆（cuì）性（xìng），淬（cuì）火件存在着很大的应力和脆性，如（rú）没有及时回火往往（wǎng）会产生变形甚至开裂。 2）调整工（gōng）件的机（jī）械性能，工件（jiàn）淬火后，硬度高，脆性大，为了（le）满足各种工（gōng）件不同的性能要求，可以通（tōng）过回火来调整，硬（yìng）度，强（qiáng）度，塑性（xìng）和韧性（xìng）。 3）稳定工件尺寸。通过回火可使（shǐ）金相组织（zhī）趋于（yú）稳定，以保证（zhèng）在以后的使用过程（chéng）中不再发生变形。 4）改善某些合（hé）金（jīn）钢的切（qiē）削性（xìng）能。 回火的作用在于： ① 提高组织稳（wěn）定性（xìng），使工件在使用过（guò）程中不再发生（shēng）组织转变，从（cóng）而使工件几（jǐ）何尺寸和性能保持稳（wěn）定。 ② 消除内应力，以便（biàn）改善工件的使用（yòng）性能并稳定工件（jiàn）几何尺寸。 ③ 调整钢（gāng）铁的力学性（xìng）能以满（mǎn）足使用要求。 回火之所以（yǐ）具有这些作用，是因为温（wēn）度（dù）升高时，原子活（huó）动能力增强，钢（gāng）铁中的铁、碳和其他（tā）合金元素的（de）原（yuán）子可以较快地进（jìn）行（háng）扩散，实现原子的（de）重新（xīn）排列组合（hé），从而使不稳定的（de）不平（píng）衡组织（zhī）逐步转变为稳定的（de）平衡组织。内应力的消除还与温度升高时金属强度（dù）降低（dī）有关（guān）。一（yī）般钢铁回（huí）火时，硬度和（hé）强（qiáng）度下降（jiàng），塑性提高。回火温度越高，这些力学性能（néng）的（de）变化越大。有些合金元素含（hán）量较（jiào）高的合金钢，在某一温度（dù）范围（wéi）回火时（shí），会析（xī）出一些颗粒细小的金（jīn）属化合物（wù），使强度和硬度上升。这（zhè）种现象称为二次硬化（huà）。 回火（huǒ）要求：用（yòng）途不同的工（gōng）件（jiàn）应在不同温（wēn）度下回（huí）火（huǒ），以满足使用中的要求。 ① 刀具、轴承、渗碳淬火零件、表面淬火零件通常在250℃以下进行低温回火。低温回火后硬度变化不大，内应力减小，韧性稍有（yǒu）提高。 ② 弹簧在（zài）350～500℃下中温回火，可获得较高的弹性和必要的韧性（xìng）。 ③ 中碳结构钢制作的零件通常（cháng）在500～600℃进行高温回（huí）火，以获得适（shì）宜的（de）强度与韧性（xìng）的良好（hǎo）配合。 钢（gāng）在300℃左右（yòu）回火时，常使其脆性（xìng）增（zēng）大，这种现象称（chēng）为首类（lèi）回火脆性。一般（bān）不应在这个温度（dù）区间回火（huǒ）。某（mǒu）些中碳合金结（jié）构钢在高（gāo）温回火后（hòu），如果缓慢冷至室温（wēn），也易于变（biàn）脆（cuì）。这种现象称为第二类回（huí）火脆性。在钢中加入钼，或回火（huǒ）时在（zài）油或（huò）水中（zhōng）冷却，都可以防止（zhǐ）第二类回火脆性。将第二类（lèi）回火脆性的钢（gāng）重新加热至原来的回火温度，便可以消除这种脆性。 在生产中，常根（gēn）据对工件性能（néng）的要求。按（àn）加热温度的不（bú）同，把回（huí）火分为低温回火，中温回火，和高温回火。淬火和随后的高温（wēn）回火相结合的热（rè）处理工（gōng）艺称为调质，即（jí）在具有高度强度的（de）同时，又有好的塑性韧性。 1、低温回火：150-250℃ ，M回，减少内应力（lì）和（hé）脆性，提高塑韧性，有较高的硬度和耐磨性。用于制（zhì）作量（liàng）具、刀（dāo）具和滚动轴承等。 2、中温回火：350-500℃ ，T回，具有（yǒu）较高的弹（dàn）性，有一定（dìng）的塑性和硬度。用于（yú）制作弹簧、锻模等。 3、高温回火：500-650℃ ，S回，具（jù）有良好的综合力（lì）学（xué）性能。用于制作（zuò）齿（chǐ）轮、曲（qǔ）轴（zhóu）等。 什（shí）么是正火? 正火是—种改善钢材韧性的热（rè）处理。将（jiāng）钢构（gòu）件加热到Ac3温度以上30〜50℃后（hòu），保温（wēn）一（yī）段时间出炉空冷。主要特点是冷（lěng）却速度快于退火而（ér）低于（yú）淬火（huǒ），正火时可在稍快的冷却（què）中使钢材的结晶晶（jīng）粒细（xì）化，不但可（kě）得到满意的强度，而且可以（yǐ）明显（xiǎn）提高韧性(AKV值），降低构件的（de）开裂倾（qīng）向（xiàng）。—些低合金（jīn）热轧钢板、低合（hé）金钢锻件与铸造件经正（zhèng）火处理后（hòu），材料的（de）综合力（lì）学性能可以（yǐ）大（dà）大改（gǎi）善，而且也改善（shàn）了（le）切削性能。 正火有以下目的（de）和用途： ① 对亚共析钢，正火（huǒ）用以消（xiāo）除（chú）铸、锻、焊件的过（guò）热粗晶组织和魏氏组织，轧材中的带（dài）状组织；细化晶粒；并可作为淬火前的预先热处理。 ② 对过共析钢，正（zhèng）火可（kě）以消除网（wǎng）状二次渗（shèn）碳体，并使珠光体细化，不但改善机（jī）械性（xìng）能，而且有利（lì）于以后（hòu）的球（qiú）化退火。 ③ 对低（dī）碳深（shēn）冲（chōng）薄钢板，正火可以消除晶界的游离渗碳体，以改善其深冲（chōng）性能。 ④ 对低（dī）碳钢（gāng）和低碳低合金（jīn）钢（gāng），采用正火，可得到较多的细片状珠光体组（zǔ）织，使硬度增（zēng）高到（dào）HB140-190，避（bì）免切削时的（de）“粘（zhān）刀”现象，改善（shàn）切削加工性。对中碳钢（gāng），在既可用正火又可用退火的场合下，用正火更为（wéi）经济和方便。 ⑤ 对普通中碳结构（gòu）钢，在力（lì）学（xué）性能要求不高的场（chǎng）合下，可用正火代替淬火加高温回火，不仅操作（zuò）简便，而且（qiě）使钢（gāng）材的组织和（hé）尺（chǐ）寸（cùn）稳（wěn）定。 ⑥ 高温正火(Ac3以上（shàng）150～200℃)由（yóu）于高温下扩（kuò）散速度较（jiào）高（gāo）,可以减少（shǎo）铸（zhù）件和锻件的成分偏析。高温正火（huǒ）后的粗大晶粒可通过（guò）随后第二（èr）次较低温（wēn）度的正火予以（yǐ）细（xì）化（huà）。 ⑦ 对某些用于（yú）汽轮机（jī）和锅炉的低、中（zhōng）碳合金钢，常采用（yòng）正（zhèng）火（huǒ）以（yǐ）获得贝氏体组织（zhī），再经高（gāo）温回火，用（yòng）于400～550℃时具（jù）有良好的抗蠕变能力。 ⑧ 除钢件和钢材以外，正火还广泛（fàn）用于球墨（mò）铸铁（tiě）热处理，使其获得珠光（guāng）体基体，提高球（qiú）墨铸（zhù）铁的强（qiáng）度。 由于（yú）正火的特点是空气冷却，因而环境气温（wēn）、堆放方（fāng）式、气流及（jí）工件尺寸对正火后的组（zǔ）织和性能均有影响。正火组织还可作为（wéi）合金钢的一种分（fèn）类方法。通常根据直径为25毫米的试样加热到900℃后,空冷（lěng）得到的组织（zhī），将合金钢分为珠光（guāng）体钢、贝（bèi）氏（shì）体钢（gāng）、马氏（shì）体钢和（hé）奥氏（shì）体（tǐ）钢。 什么是退火？ 退火是将金属缓慢加热到一定温度，保（bǎo）持（chí）足够时（shí）间，然后以适宜速度冷却（què）的一种金属热处理工艺。退（tuì）火热（rè）处（chù）理（lǐ）分为完全退火（huǒ），不完全（quán）退火和去应（yīng）力（lì）退（tuì）火。退火材（cái）料的力（lì）学性能可以用（yòng）拉伸试验（yàn）来检测，也可以用硬度试验（yàn）来检测（cè）。许多钢材都（dōu）是以退（tuì）火热处理状态供（gòng）货的，钢材（cái）硬（yìng）度（dù）检（jiǎn）测（cè）可以采（cǎi）用洛氏硬度计，测试HRB硬度，对（duì）于（yú）较（jiào）薄（báo）的钢板、钢带以及薄壁钢（gāng）管，可以采用表面洛氏硬度计，检测HRT硬（yìng）度。 退火的目的在（zài）于： ① 改善（shàn）或消除钢铁在铸（zhù）造、锻压、轧制（zhì）和焊接（jiē）过程中（zhōng）所造成的各种组织缺陷以及残（cán）余应力，防（fáng）止工件变形（xíng）、开裂。 ② 软化工（gōng）件以便（biàn）进（jìn）行切削加工。 ③ 细化晶粒，改善组织以提高工（gōng）件（jiàn）的（de）机（jī）械性（xìng）能（néng）。 ④ 为zui终（zhōng）热处（chù）理（淬火、回火）作好组织（zhī）准（zhǔn）备。 常用（yòng）的退火工艺有： ① 完全退火。用以细化中、低（dī）碳（tàn）钢经铸造、锻压和（hé）焊接后出现的力学性能不（bú）佳的粗大过热组织。将（jiāng）工（gōng）件加热到铁素体全部转变为奥氏（shì）体的温（wēn）度以上（shàng）30～50℃，保温一段（duàn）时间，然后随炉缓慢冷却（què），在冷却过（guò）程中奥氏体（tǐ）再（zài）次发生转变（biàn），即可使钢的组织变（biàn）细。 ② 球化退火。用以降低工具钢（gāng）和（hé）轴承钢锻（duàn）压后（hòu）的（de）偏高硬（yìng）度。将工件加热到钢开始形成（chéng）奥氏（shì）体（tǐ）的温度以上20～40℃，保温后缓慢（màn）冷却，在冷却（què）过程中珠光（guāng）体中的片层状渗（shèn）碳体变为球状，从而降低了硬度（dù）。 ③ 等温退火。用以降低某些（xiē）镍、铬含量（liàng）较高的（de）合金结（jié）构钢的高硬（yìng）度，以（yǐ）进行切削加工。一般先以（yǐ）较快速度冷却到奥氏体zui不稳定的温度，保温适当时间，奥氏（shì）体（tǐ）转变为（wéi）托氏体或（huò）索氏（shì）体，硬度（dù）即（jí）可降低。 ④ 再结晶退火。用以消除（chú）金属线材、薄板在冷（lěng）拔、冷轧过程中的（de）硬化现象（硬度（dù）升高、塑性下降）。加热温度一般为钢开始形成奥氏（shì）体（tǐ）的温度以下50～150℃ ，只有这样才能消除加工硬化效（xiào）应使金属软化（huà）。 ⑤ 石墨化退火。用（yòng）以使含有大量渗（shèn）碳体的铸铁变（biàn）成塑性（xìng）良（liáng）好的可锻铸铁。工艺（yì）操（cāo）作是将铸件加（jiā）热到950℃左右，保（bǎo）温一定时间后适当（dāng）冷却，使渗（shèn）碳体分（fèn）解形成（chéng）团絮状石（shí）墨。 ⑥ 扩散退火。用以使合金铸件化学成分（fèn）均匀化，提高其使用性能。方法是在不（bú）发生熔化的前提下，将铸件加热到尽可能（néng）高的温度，并长时（shí）间保温，待合金中各种（zhǒng）元素扩散趋于均匀分布后缓冷。 ⑦ 去应力退火。用以消除钢铁铸件和焊接件的内应（yīng）力。对（duì）于（yú）钢铁（tiě）制品加热（rè）后（hòu）开（kāi）始形成奥氏体的（de）温度以下（xià）100～200℃，保温后在（zài）空气中冷却，即可（kě）消除（chú）内应力。
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一、变形的（de）原因 钢的变形主（zhǔ）要原（yuán）因是钢中存在内应（yīng）力或（huò）者（zhě）外部（bù）施加的应力。内应力是因（yīn）温度分布（bù）不均（jun1）匀（yún）或者相变所致，残余应力也是原（yuán）因之一。外应力引起的变形主要是由（yóu）于工件自重而造成的“塌陷”，在特殊情况下也应考虑碰（pèng）撞被加（jiā）热的工件，或者夹持工具夹持（chí）所（suǒ）引起的凹陷等。变形包括弹性变形和塑性变形两种（zhǒng）。尺寸变化（huà）主要（yào）是基于组织转变，故表（biǎo）现出同样的膨胀和（hé）收缩，但当工（gōng）件上（shàng）有（yǒu）孔穴或（huò）者复杂形状工件，则（zé）将（jiāng）导致附加（jiā）的变形。如果淬火形成大量马（mǎ）氏体则发（fā）生膨胀（zhàng），如果产生大量残余奥氏体则相应的要收缩。此（cǐ）外，回火时一般发生收缩，而出（chū）现二次硬化现象的合金钢（gāng）则发生（shēng）膨胀，如果进行深冷处理，则由于（yú）残余奥（ào）氏体（tǐ）的马氏体化（huà）而进一步膨胀，这些组织的比容都随着含碳量的（de）增加而增大，故（gù）含（hán）碳量增加也使尺寸（cùn）变化量增（zēng）大。 二、淬（cuì）火变形的主要发生时段 1.加热过程：工件在加热过程中，由（yóu）于内应力逐渐释放而产生变（biàn）形。 2.保温过程：以自（zì）重塌陷变形为（wéi）主（zhǔ），即塌陷弯曲。 3.冷（lěng）却过程：由于不（bú）均匀（yún）冷却和组织转变而至变形。 三、加热（rè）与变形 当加热大型工件时（shí），存在残（cán）余应力或者加热不均（jun1）匀，均（jun1）可产生变（biàn）形。残余（yú）应力主要（yào）来源于（yú）加工（gōng）过程。当存在这些应力时，由于随着温（wēn）度的（de）升（shēng）高，钢的（de）屈服强度逐渐下降，即使加热很均匀，很轻（qīng）微（wēi）的应力也会导致变形。 一般，工（gōng）件的外缘部位残余（yú）应（yīng）力较高，当温度（dù）的（de）上升（shēng）从外部开始进行时，外（wài）缘（yuán）部位变（biàn）形较大，残余应力引起的变形包括弹性变形和塑性变形（xíng）两种。 加热时（shí）产生（shēng）的热应力（lì）和想变应力都是导（dǎo）致变形的原因。加热速度越快、工件尺寸越大（dà）、截面变化越大，则加热变形越（yuè）大。热应力取（qǔ）决于温（wēn）度的不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（yīn）。如果热应力高于材料（liào）的高温（wēn）屈服点（diǎn），则引（yǐn）起塑性变（biàn）形，这种塑性变形就表现为“变形”。 相变应力主要源于相变的不等时性，即材料（liào）一部分发生（shēng）相变，而（ér）其它部分还未发生相变时产生的。加热时材（cái）料（liào）的组（zǔ）织转变成奥氏体发生体积（jī）收缩时可出现塑性变形。如果材料的（de）各部分（fèn）同（tóng）时发生相同的组（zǔ）织转变（biàn），则不产（chǎn）生应力。为此（cǐ），缓慢（màn）加热（rè）可以（yǐ）适当降低加（jiā）热（rè）变形（xíng），zui好采用预热。 此外，由于加（jiā）热中（zhōng）因自重而出现（xiàn）“塌陷”变形的情况非常多，加（jiā）热温度越高，加热时间越长，“塌陷”现象越严重（chóng）。 四、冷却与变形 冷却不均时将产生热应力导致变（biàn）形发生。因工（gōng）件的（de）外（wài）缘和内部存在冷却速（sù）度（dù）差（chà）异（yì），该热应（yīng）力（lì）是不可避免的，淬火情况下（xià），热应力与组（zǔ）织应力叠加，变形更为复杂。加之组织的不均匀、脱碳等，还会导（dǎo）致相（xiàng）变点（diǎn）出（chū）现差异，相变的膨胀量（liàng）也（yě）有所（suǒ）不同（tóng）。 总之（zhī），“变（biàn）形”是相变应力和热应力共同所致（zhì），但并非全部应力都消（xiāo）耗（hào）在变形上（shàng），而是一部分作为（wéi）残余应（yīng）力（lì）存（cún）在于工（gōng）件中，这（zhè）种应力就是导（dǎo）致时效变形和时效裂纹的原因。 因冷却（què）而（ér）导致的变形表现为以下几种（zhǒng）形式： 1.件（jiàn）急冷初期，急（jí）冷的一侧凹陷，然后转为凸起，结果快冷的一面凸起，这种情（qíng）况属于（yú）热应力引起的变（biàn）形大（dà）于相变引起的（de）变（biàn）形。 2.由（yóu）热应力（lì）所引起的变形是钢料趋于球形化，而由相变应力（lì）所引起的变形（xíng）则（zé）使之趋于绕（rào）线轴（zhóu）状（zhuàng）。因此淬火（huǒ）冷（lěng）却所致的变形（xíng）表（biǎo）现为两者的结合，按照（zhào）淬火方式的不同，表现出不（bú）同的（de）变形。 3. 仅对内孔部分淬火时（shí），内孔收缩。将整个环形工件（jiàn）加热（rè）整体淬（cuì）火时（shí），其外径总是增大，而内径则根据尺寸的不（bú）同时涨时缩，一般（bān）内径大（dà）时，内孔（kǒng）涨大，内径小时，内孔收缩 五、冷处理与变形 冷处（chù）理促（cù）进马氏体转变，温度较低，产生的变形（xíng）比（bǐ）淬（cuì）火冷却要小（xiǎo），但此（cǐ）时产生的应力较大，由于残余应力、相（xiàng）变（biàn）应力和热应力等的叠加容易导致开裂。 六、回火与变形 工件在回火过（guò）程中由于内应力的均匀化、减小甚至消失，加上组织发（fā）生变化，变形趋（qū）于减（jiǎn）小，但（dàn）同（tóng）时，一旦出现变形，也是很难矫正的。为了（le）矫正这（zhè）种变形，多采用（yòng）加压（yā）回火或喷丸硬化等方法（fǎ）。 七 、重（chóng）复淬火与（yǔ）变形 通常情（qíng）况（kuàng）下，一次淬（cuì）火后的工件未经过中（zhōng）间（jiān）退火而进行重复淬火，将增大变形（xíng）。重复淬火引起的变（biàn）形，经（jīng）过重复淬火，其变（biàn）形累加（jiā）而趋于球状，容（róng）易产生龟（guī）裂，但（dàn）形状相对（duì）稳（wěn）定（dìng）了，不再容易产生变形（xíng）了，因（yīn）此（cǐ）重复淬火前应（yīng）增加（jiā）中间退火，重复淬火次（cì）数（shù）应小于（yú）等于2次（不含初次淬火）。 八、残余（yú）应（yīng）力与（yǔ）变形 加热（rè）过程（chéng）中，在450℃左右，钢由弹性（xìng）体（tǐ）转变为塑性（xìng）体，因此（cǐ）很（hěn）容（róng）易呈上升塑性变形。同时（shí），残余应力在（zài）约高于此温（wēn）度时也将因再（zài）结（jié）晶而消（xiāo）失。因此，快速加热时，由（yóu）于工件内外部存（cún）在温度差，外部达到450℃变成了塑性区，受而内部温（wēn）度（dù）较低处存在（zài）残余应力（lì）作用而发生（shēng）变形，冷却后，该区域就是出现变形的地（dì）方。由于（yú）实际生（shēng）产过程中，很（hěn）难实现均（jun1）匀、缓慢（màn）加热（rè），淬（cuì）火（huǒ）前进（jìn）行消除应力退火（huǒ）是非（fēi）常重要（yào）的，除了通过（guò）加热消除应力外，对于大（dà）型（xíng）零件采用振动消除（chú）应力也是有（yǒu）效的。
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球（qiú）墨（mò）铸铁（NodularCastIron）是一种具有（yǒu）优良（liáng）力（lì）学性能的金属（shǔ）材料（liào），通过在铁液中加入球（qiú）化（huà）剂和孕育剂，让石墨呈球状形核并长大而（ér）获得。20世纪40年代，现代球墨铸铁由美国（guó）国际锡公司(INCO)青年科（kē）研（yán）人员K.D.Millis首先研（yán）究成功。球墨铸（zhù）铁在力学性能、物理（lǐ）性能（néng）、工艺性能、使用性能上具（jù）有独特的优（yōu）势，生产（chǎn）工艺（yì）简单，成（chéng）本低廉（lián），在机械（xiè）、冶金、矿山、纺织、汽车及船（chuán）舶等领域应用广泛。 生产球（qiú）墨铸铁时（shí）夹渣是zui常见的缺陷，其多出现在（zài）铸件（jiàn）浇注（zhù）位置的上平面或型芯上（shàng）表（biǎo）面部（bù）位。夹渣缺陷严重影响铸（zhù）件的力学性能，特别是韧性和屈服强（qiáng）度，导致承压部位发生渗漏。 笔者所（suǒ）在单位生产的（de）一种发电设备铸件（jiàn）前期经常（cháng）出现铸件（jiàn）夹（jiá）渣（zhā）缺陷而报（bào）废，针（zhēn）对此缺陷进行了（le）改进。 1.原工艺及缺（quē）陷状（zhuàng）况 铸件重量为（wéi）4500kg，材料为QT400-18，呋喃树脂自硬砂造（zào）型。采用15t/h工频电（diàn）炉熔炼，化学成分为（wéi）：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（zhù）系统（tǒng）采用（yòng）半封闭式、横浇道在分（fèn）型面的环形底注工艺（yì），内（nèi）浇道为4道φ35mm的陶瓷管，直浇道为φ80mm，横浇道截面为：70/80mm×100mm，截（jié）面（miàn）比为：F直：F横：F内=1∶2.99∶0.77，工艺（yì）方（fāng）案如图1所示（shì）。这样（yàng）设计出来（lái）的铸件缺陷（xiàn）主（zhǔ）要为夹渣，位（wèi）置在法兰（lán）背面和轴承（chéng）上表面，形状不（bú）规则，无金属光泽，用渗透液（yè）或磁（cí）粉检测，有时用肉（ròu）眼（yǎn）即可发现，如图（tú）2所（suǒ）示。图1 工艺方案图2 夹（jiá）渣缺陷（xiàn）分（fèn）布 2.缺陷原因（yīn）分析（xī） （1）熔（róng）炼或（huò）球（qiú）化处理后，加入的（de）熔剂和形成（chéng）的熔渣（zhā）在浇注时（shí）随金属液一起注（zhù）入型腔。 （2）金属（shǔ）液在浇注过程中镁、稀土（tǔ）、硅、锰、铁等二次（cì）氧化，产生的金属氧（yǎng）化物和硫化物、游（yóu）离石墨等上浮到铸件（jiàn）上表（biǎo）面或滞（zhì）留在铸件内（nèi）的死角（jiǎo）和砂芯下表面等处（chù）。 原工艺（yì）该铸件（jiàn）的浇注压头为2.5m，铁液从浇（jiāo）口（kǒu）杯进入浇注系统后，直接由内浇道底返进（jìn）入底法（fǎ）兰，进流速度大（dà），约（yuē）0.7m/s，进入型腔的铁液紊流严重，且严重卷气，因（yīn）此铸件表面出（chū）现（xiàn）大量的渣，造成该产品的废品率超（chāo）过（guò）10%。 （3）由于含硫量过高，使（shǐ）金属液（yè）含有大（dà）量硫化（huà）物（wù），浇注后在铸（zhù）件内部形成渣。 （4）金属液中各组元（碳、锰（měng）、硫（liú）、硅、铝、钛）之间或这些组元与氮、氧之间发生（shēng）化学反应，其（qí）氧化（huà）物与炉衬、包衬、砂型（xíng）壁（bì）或涂料之（zhī）间发（fā）生界面反应形（xíng）成夹渣。 3.改进方（fāng）案 （1）熔炼（liàn）时对原材料进行分拣，保证干（gàn）燥、清洁、无锈蚀。 （2）提（tí）高铁（tiě）液出炉温度和球化处（chù）理（lǐ）温度，对浇包进行充分烘烤（kǎo）。 （3）金属液在（zài）浇包内应静（jìng）置一（yī）段时间，以（yǐ）利于渣上（shàng）浮。 （4）降低原铁液含（hán）硫（liú）量，在保证球化前提下，尽可（kě）能减少（shǎo）球墨铸铁（tiě）的残留镁含量。 （5）浇注（zhù）系统改进。为保证铁（tiě）液在（zài）充填型腔的过程中平稳、流畅，按大孔出流（liú）理论对浇注系（xì）统进行了改（gǎi）进，如（rú）图3所示。采用开放式浇注（zhù）系统，通过增大进流截面降低进（jìn）流速度。铸件整体（tǐ）分散（sàn）进流，快速（sù）充型，保证浇口（kǒu）杯、直浇道及时充（chōng）满。图3 改进后的浇注系统 该铸件重（chóng）4500kg，浇注重量6000kg，根据相关公（gōng）式计算的浇注时（shí）间为（wéi）60s，阻流截面（miàn）积为（wéi）52cm2，即设计（jì）的开放式浇注系统的（de）直（zhí）浇道截面积为52cm2。按（àn）照标准的陶瓷管，则选择（zé）φ80mm的陶瓷管（guǎn），截面（miàn）积是50.24cm2，按照推荐的浇注系统比例，设计的横浇道（dào）截面（miàn）形状是矩形（9cm×6cm），则（zé）面积是108cm2，内浇道是13道φ35mm的陶瓷管，截面积（jī）是125cm2，则zui终（zhōng）的（de）截面比是（shì）F直：F横：F内=1∶2.15∶2.49。 根据（jù）上（shàng）面计算的（de）参数计算得（dé）进流速度为（wéi）0.28m/s，进流（liú）速度降低很多，是原工艺进流速度的（de）40%。充（chōng）型平稳，避免紊流，大大降低（dī）了（le）铁（tiě）液二（èr）次氧（yǎng）化（huà）的机（jī）会，从（cóng）而可（kě）以减少夹渣缺陷（xiàn）。 4.改进后验证（zhèng） 采用以（yǐ）上措施连续生产（chǎn）15件，铸件没有再出现法（fǎ）兰和轴承上表面（miàn）部位夹渣缺（quē）陷，改进有效。类似的方法在其他产品（pǐn）上运（yùn）用，也有明显效（xiào）果。 5.结语 大型球墨铸铁件易于在（zài）浇注位置上表面以（yǐ）及铁液流（liú）动的一些死角区域产生夹渣缺陷，这些缺陷可以通过熔炼控制和浇（jiāo）注系统的改（gǎi）进来解决。浇注系统形式以及参数选择（zé）应能保证铁液（yè）平（píng）稳充型，为（wéi）此浇注系统各组成部分面（miàn）积（jī）、浇注时间需按照内浇道低速进流（liú）、铸件（jiàn）整体（tǐ）快速充满的（de）原则来计（jì）算。
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热处理工艺中淬（cuì）火的常用（yòng）方法（fǎ）有十种，分别是单介（jiè）质(水、油、空气（qì）)淬火;双介质淬火（huǒ）;马氏（shì）体分级淬火;低（dī）于Ms点（diǎn）的马（mǎ）氏体分级（jí）淬火法（fǎ）;贝氏体（tǐ）等温淬（cuì）火法（fǎ）;复合淬（cuì）火法;预冷等温淬（cuì）火（huǒ）法;延迟冷却淬（cuì）火法;淬火自回（huí）火法（fǎ）;喷射淬火法等。 一、单介质(水、油、空气)淬火 单介质（zhì）(水、油、空气)淬火（huǒ）：把已加（jiā）热到淬火温度的工件淬（cuì）人一种淬火（huǒ）介质，使（shǐ）其完全冷却（què）。这种是zui简（jiǎn）单（dān）的淬火方法，常用于形状（zhuàng）简单的碳钢和合金钢工件。淬火（huǒ）介（jiè）质根据（jù）零（líng）件传热（rè）系数大小（xiǎo）、淬透（tòu）性、尺寸、形状等进行选择。 二、双介质淬火 双介质淬火（huǒ）：把加热（rè）到淬火温度的工件，先（xiān）在冷却能力强的淬（cuì）火介质中冷却至接近Ms点，然后转入慢冷的淬火介质中冷却至室温（wēn），以达到不同淬火冷却（què）温度区间，并有比较理想的淬火冷却速度。用于形状复杂件或高碳钢（gāng）、合金钢制作的大型工（gōng）件，碳素工具（jù）钢也多采用此（cǐ）法。常用（yòng）冷却（què）介质有水（shuǐ）-油、水-硝盐、水-空气、油-空气，一（yī）般（bān）用水作快冷淬火介（jiè）质，用油（yóu）或空（kōng）气作慢冷淬火介质（zhì），较少采用空气。 三（sān）、马氏体分（fèn）级淬火（huǒ） 马氏（shì）体分级淬火：钢（gāng）材奥氏体（tǐ）化，随之浸入温度稍高或（huò）稍低于钢的（de）上马氏点的液态（tài）介质(盐浴或碱浴)中（zhōng），保持适当时（shí）间，待钢件的（de）内、外层都达到介质温（wēn）度后取出空冷，过（guò）冷奥氏体缓慢转变成马氏体的淬火工艺。一（yī）般用于形（xíng）状复杂和变形要求严的小（xiǎo）型工件，高速（sù）钢和高（gāo）合金（jīn）钢工模具也常用此法淬火。 四、低于Ms点的马氏体分（fèn）级淬火（huǒ）法 低于（yú）Ms点的（de）马（mǎ）氏体（tǐ）分级淬火法：浴槽温度低于工件用钢的Ms而高于Mf时（shí），工件在（zài）该浴槽中冷却较快（kuài），尺寸较（jiào）大时（shí）仍可获得（dé）和分级淬火相同的结果。常（cháng）用于尺（chǐ）寸较大（dà）的低淬（cuì）透性钢工件。 五、贝（bèi）氏体等温（wēn）淬火法 贝氏（shì）体等（děng）温淬火法：将工件淬入该钢（gāng）下贝氏体温度的浴槽中等温，使其发生（shēng）下贝（bèi）氏体（tǐ）转变，一般在浴槽中保温30~60min。数控微信公号cncdar贝氏体等温淬火（huǒ）工艺主（zhǔ）要三个步（bù）骤（zhòu）：①奥氏（shì）体化处理;②奥氏体化后冷却处理;③贝氏体等（děng）温处（chù）理;常用于合（hé）金钢、高碳钢小尺寸（cùn）零件及球墨铸铁件。 六、复合淬（cuì）火法（fǎ） 复合（hé）淬火（huǒ）法：先将工（gōng）件急冷至（zhì）Ms以下得体积分数为（wéi）10%~30%的（de）马氏体，然后在下贝氏（shì）体区（qū）等（děng）温，使较大截面工件得到马（mǎ）氏体和贝氏体组织，常（cháng）用于合金工具（jù）钢工件。 七、预冷等温（wēn）淬火法 预冷等温淬（cuì）火法：又称（chēng）升温等（děng）温淬火，零件先在温度（dù）较低(大于Ms)浴槽中冷却，然后转（zhuǎn）入温度较高的浴（yù）槽中，使奥氏体进行等温转变（biàn）。适用于（yú）淬透性（xìng）较差的钢件或尺寸较大又必（bì）须进（jìn）行等温淬火的工（gōng）件。 八、延迟冷却淬（cuì）火法 延迟冷却淬火法：零件先在空气、热水、盐浴中预冷到稍高（gāo）于Ar3或Ar1温（wēn）度，然后进（jìn）行（háng）单介质淬火。常用（yòng）于（yú）形状复杂各部位厚薄（báo）悬殊及（jí）要求变形小的零件（jiàn）。 九、淬火自回火法 淬火自回火法：将被处（chù）理（lǐ）工件全部加热（rè），但在淬火时仅将需要淬硬的（de）部分(常为工作部位)浸（jìn）入淬火液冷（lěng）却，数（shù）控微信公号cncdar待（dài）到未（wèi）浸入部分火色（sè）消失的瞬间，立即（jí）取出在空气中（zhōng）冷却（què）的淬火工艺。淬火自回火法利用心部未全部冷透的热（rè）量传到表面，使表面（miàn）回火。常用（yòng）于（yú）承受冲击的工具（jù）如（rú）錾子、冲子、锤子等。 十、喷射淬火法 喷射淬火（huǒ）法（fǎ）：向工件喷射水流的淬火方法（fǎ），水流可大可小（xiǎo），根据所要求的淬火深度而定（dìng）。喷射淬火法不会在工件表面形成蒸汽（qì）膜，这样（yàng）就能够保证得（dé）到（dào）比昔通（tōng）水中淬火更深（shēn）的淬硬层（céng）。主要（yào）用于局部表面（miàn）淬火。
+查看（kàn）全文13 2020-04
第1步（bù） 材料（liào）的选择 铁素体（tǐ）球（qiú）铁的生产，选择（zé）高纯（chún）的原材料是非常必要的，原材料（liào）中的（de）Si、Mn、S、P含（hán）量要少（Si<1.0%, Mn<0.3% S<0.03%，P<0.03%），对Cu、Cr、Mo等一些合金元素要严格控制含量。由（yóu）于很多微量元素对球化衰退zui为敏感，如，钨、锑、锡、钛、钒（fán）等。钛对球化影响很大应加以控制，但钛高（gāo）是（shì）我国生铁的特点，这主要（yào）与生铁的冶金工艺有关。 第2步 脱硫 原铁（tiě）液含硫量决（jué）定球化（huà）剂的（de）加入量，原铁液中的含硫（liú）量越高，则球化剂的加入量越多，否则不能获得球化（huà）良好的铸件。球化处理前（qián）原铁液中的（de）S含量控制在（zài）0.02%以下（xià）。对球化（huà）处（chù）理前原铁液（yè）的含硫量高时，必须（xū）进行脱硫处理（lǐ）。 第3步 Mo合金处理 Mo合（hé）金化处理，采用涡流工艺，加入（rù）量控（kòng）制在0.5～1.0%，具体根（gēn）据zui终Mo含量进行（háng）调（diào）整。为了（le）确保Mo的有效（xiào）吸收，对合金的（de）粒（lì）度应该严格要求。 第4步 球（qiú）化剂和（hé）球化处理 生产厚大断面球铁件时，为了提高抗衰退能力，在（zài）球（qiú）化剂（jì）中（zhōng）加入一定比（bǐ）例的重稀土，这样既可（kě）以保证起（qǐ）球（qiú）化（huà）作用的（de）Mg的含量，同时也可（kě）以增加具有较高抗（kàng）衰退能力的（de）重稀土元素，如，钇等。根据国内很多（duō）工厂的试验和生产（chǎn）实践，采用Re—Mg与钇基重稀土的复（fù）合球化（huà）剂作为厚大断面球铁件生产的球化剂是非常理想的，使（shǐ）用这种球（qiú）化剂（jì）在实际（jì）生产（chǎn）应用过程中也取得了很好的效果。据有关资料表明，钇的球化能力仅次于（yú）镁，但其抗衰退能力比镁强的多，且不回（huí）硫，钇可过量加（jiā）入（rù），高碳孕育良（liáng）好时（shí），不会（huì）出现渗碳体。另（lìng）外，钇与磷可形成（chéng）高熔点夹杂物，使磷共晶减少并（bìng）弥散，从（cóng）而进一步提高球铁的延伸率。在球化处理时，为了提高镁的吸收（shōu）率，控制（zhì）反应速度及提（tí）高球（qiú）化效（xiào）果（guǒ），采用（yòng）特有的球化工艺。对球（qiú）化（huà）处（chù）理（lǐ）的控（kòng）制，主（zhǔ）要是（shì）在（zài）反应速度上进（jìn）行控制，控制球（qiú）化（huà）反应时间在2分钟左右。 对此采用中低Mg、Re球化剂（jì）和钇基重稀土的复合球化剂，球化剂的加入量根据残留Mg量（liàng）确（què）定（dìng）。 球化（huà）衰退防（fáng）止：球（qiú）化衰退的原因一方（fāng）面和Mg、RE元素由（yóu）铁液中逃逸减少有关，另一方面也和孕育作（zuò）用不断（duàn）衰退（tuì）有关，为（wéi）了防（fáng）止球化衰退（tuì），采取以下措施： A、铁液中应保（bǎo）持有足（zú）够的球化元素含量； B、降低原铁液的含硫量（liàng），并防止铁液氧化； C、缩（suō）短铁液经球化处理（lǐ）后的停留时间； D、铁液经球化处理并扒渣（zhā）后，为防止（zhǐ） Mg、RE元素逃逸，可用覆（fù）盖（gài）剂将（jiāng）铁液表面覆盖严，隔绝空气以减（jiǎn）少（shǎo）元素的逃逸。 第5步 孕育剂（jì）和孕育处理 球（qiú）化处理是球（qiú）铁生产的基础，孕育处理是球铁生产的关键，孕育效果决定了（le）石墨球的直径（jìng）、石墨球数和石墨球的园整度，为了（le）保（bǎo）证孕育效（xiào）果，孕育处理采（cǎi）用（yòng）多级（jí）孕育（yù）处理。孕育处（chù）理越接（jiē）近浇注，孕育效果越好。从孕（yùn）育到浇注需（xū）要一定（dìng）的（de）时间，该时（shí）间越（yuè）长，孕（yùn）育衰退（tuì）就越严（yán）重。为了防止或减少（shǎo）孕（yùn）育衰退，采（cǎi）用以下措施（shī）： A、使用长效孕（yùn）育剂（jì）（含有（yǒu）一定量的钡、锶（sī）、锆或锰的硅基孕（yùn）育剂）； B、采用多级孕（yùn）育处理（包内孕（yùn）育、孕（yùn）育槽孕育、水口瞬时孕（yùn）育等）； C、尽量缩短孕育到浇注时间。 孕（yùn）育剂的（de）加入（rù）量控制在0.6～1.4%，孕育剂加入量过少，直接造成孕育效果差，孕育量过大，导致铸（zhù）件夹杂。 第6步 浇注工艺控制（zhì） 浇注应采用快浇，平稳注（zhù）入的原则。为（wéi）了提高瞬（shùn）时孕育的均（jun1）匀性及防（fáng）止熔（róng）渣进入型（xíng）腔（qiāng），水口盆的总容（róng）量应与铸件的毛（máo）重相当，浇注时将孕育剂放（fàng）入水口盆中，将（jiāng）铁水一次全部（bù）注入水（shuǐ）口（kǒu），使铁水与孕育剂充（chōng）分混合，扒（bā）去表面浮渣，提出水口堵浇注。
+查看全文10 2020-04