鑄件質(zhì)量控制與質(zhì)量保證-資料下載頁
2025-07-30 02:37本頁面
【正文】 形成皮下氣孔。)* 影響因素及防止措施（+）鐵液化學(xué)成分的影響。鎂的含量是影響皮下氣孔的首要因素。鐵液中殘留鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過,,./臨界值時，皮下氣孔顯著增加；原鐵液硫高是產(chǎn)生皮下氣孔的又一個原因。由于含硫量高產(chǎn)生較多硫化鎂，與型砂中的水分作用生成硫化氫氣體，而生成皮下氣孔。所以在保證球化的前提下，要盡量減少殘留鎂量，使鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)控制在,*,)/ 0 ,,1/之間。并盡可能降低原鐵液的含硫量。（amp。）鑄型的影響。主要是鑄型中水分、粘土、砂、附加物四種物質(zhì)的影響。!水分的影響鑄型中的水分能與鎂、硫化鎂反應(yīng)生成氫和硫化氫氣體，形成皮下氣孔，所以要盡量控制型砂中的水分。水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，中壓造型應(yīng)低于./，高壓造型應(yīng)低于1/。粘土性質(zhì)和失效粘土的影響粘土受熱隨溫度的升高，依次失去自由水、吸附水、層間水、結(jié)構(gòu)水。那種低溫加熱下就能排出水分的粘土，易于產(chǎn)生皮下氣孔。失效粘土是有害的載水物，在各項(xiàng)性能指標(biāo)相同的情況下，型砂的水分明顯增加，使皮下氣孔產(chǎn)生的機(jī)率增加。為了減少水分的影響，在型砂中加入適量的煤粉是有效的，它能產(chǎn)生還原性氣氛，在鑄型和金屬接觸的界面生成薄層碳膜，使鑄型和金屬界面處的化學(xué)反應(yīng)難以進(jìn)行。原砂的影響主要表現(xiàn)為原砂的種類、大小、形狀、均勻程度等因素對型砂透氣性的影響。透氣性好，界面反應(yīng)的氣體容易外逸，不易形成入侵金屬液的氣體壓力，因而氣孔也難于生成。（)）冷卻速度和澆注條件的影響!冷卻速度。在凝固速度很快的情況下，皮下氣孔很少。原因是：溶解于金屬中的氣體來不及析出；鑄件表面層很快結(jié)殼，外部氣體來不及侵入。如金屬型鑄件皮下氣孔較少。冷卻速度很慢，皮下氣孔亦很少。原因是：凝固慢，金屬液內(nèi)的氣體有足夠的時間在凝固前浮出液面；金屬液面的氣體，可以擴(kuò)散到鑄件中心，使鑄件表層的含氣量達(dá)不到飽和程度，亦不會產(chǎn)生氣孔。澆注條件的影響。主要指澆注溫度和澆注平穩(wěn)性的影響。澆注溫度高，相當(dāng)于冷卻速度慢，凝固時間長，利于氣泡上浮，皮下氣孔少。加上球墨鑄鐵為糊狀凝固特征，內(nèi)部融化狀態(tài)時間長，表面凝固層生成慢，利于表面層的氣體向外排出和向鑄件內(nèi)部擴(kuò)散。表面層含氣量的降低，減少了生成皮下氣孔的可能。所以在可能的條件下盡可能提高金屬液的溫度。國內(nèi)有的廠家，在電爐熔化球墨鑄鐵液時，出爐溫度控制在+.+, 0 +.),2，澆注溫度控制在+)3, 0 +1,2。 amp。34amp。 第九篇鑄造生產(chǎn)質(zhì)量檢驗(yàn)與鑄件缺陷分析處理澆注平穩(wěn)性。一是防止?jié)沧r紊流卷入氣體；二是球墨鑄鐵要注意防止鐵液飛濺攪動，造成鎂蒸氣大量揮發(fā)和燃燒，造成皮下氣孔，為了保證澆注平穩(wěn)，要采用橫澆道截面大的半封閉澆注系統(tǒng)。如：!!內(nèi)!!!橫! !直 !$!%!!內(nèi)!!!橫! !直 amp?！?（! (’) * (’+）!(二、粘砂粘砂是鑄件表面粘附著一層很難清除的砂?；虻腿埸c(diǎn)化合物。如圖, ) % 所示。圖, ) % 粘砂.）粘砂的鑄件/）無粘砂鑄件粘砂大多數(shù)發(fā)生在鑄件厚壁部位，砂型的下型，凹槽內(nèi)角，薄壁砂芯表面等。通常鑄鋼件比鑄鐵件嚴(yán)重，濕型比干型嚴(yán)重。鑄件粘砂一般不予報廢，但造成許多危害：影響鑄件美觀，增加清理工作量，切削刀具磨損加快，影響內(nèi)腔清潔度，造成傳動件早期磨損，阻礙了水、氣、油的流動等。一般將粘砂分為機(jī)械粘砂、化學(xué)粘砂、熱粘砂和表面粗糙四種。表面粗糙是機(jī)械粘砂的早期階段。熱粘砂是鑄件表面粘附一薄層玻璃狀型砂燒結(jié)物，實(shí)質(zhì)屬化學(xué)粘砂范疇。最終造成粘砂往往是以上幾種類型綜合作用的結(jié)果，下面主要分析機(jī)械粘砂和化學(xué)粘砂。（一）機(jī)械粘砂鐵液鉆入砂型表面孔隙中，凝固后將砂粒機(jī)械地鉤連在鑄件表面。(0 機(jī)械粘砂的形成金屬液滲入砂粒之間隙，實(shí)際上是金屬液在靜壓力作用下沿砂隙間毛細(xì)管滲入并包圍砂粒，成為網(wǎng)狀的金屬和砂粒的混合物。)0 影響機(jī)械粘砂的因素（(）鑄件表面處于液體狀態(tài)的時間長短是決定滲入深度的最基本因素。時間越長，砂型溫度越高，越利于金屬液滲人，滲入深度越深。（)）金屬液的靜壓力越高，滲入深度越大。（）金屬液的成分、氧化程度、周圍氣氛、造型材料的性質(zhì)決定了金屬液是否濕潤 )21 第二章鑄件缺陷分析毛細(xì)管壁，濕潤則易于粘砂。（!）金屬液的澆注溫度越高，型砂受到的熱作用越大，砂粒的孔隙發(fā)生燒結(jié)或熔化而增大，金屬液易于滲入。 防止機(jī)械粘砂的措施（$）使用細(xì)砂，細(xì)砂孔隙小，毛細(xì)管阻力大，金屬液不容易滲入。（%）提高鑄型的緊實(shí)度，舂緊的砂粒靠得近，表面孔隙小可防鐵液滲入。（）濕型砂中加入煤粉，鑄鐵濕型砂中的煤粉可顯著改善粘砂的發(fā)生。由于煤粉燃燒和揮發(fā)產(chǎn)生的還原性氣氛對金屬起保護(hù)作用，防止金屬液被氧化而與造型材料化學(xué)反應(yīng)。另外，煤粉受熱軟化、燒結(jié)、堵塞砂型表面的孔隙，使金屬液不易滲入，一般要求煤粉的焦渣特征為! amp。 ’ 級。（!）濕型表面勻?yàn)⒏墒刍蛲靠旄赏苛?，砂芯用水基或醇基涂料。（’）在保證質(zhì)量的前提下，適當(dāng)降低澆注溫度。（二）化學(xué)粘砂鑄件表面牢固地粘附一層硬度很高、不易清除，由金屬氧化物、砂子和粘土相互作用而生成的低熔點(diǎn)化合物。$ 化學(xué)粘砂的形成機(jī)理鑄件表面的氧化鐵（()*），與砂中的二氧化硅和粘土作用，形成液態(tài)硅酸亞鐵，其+,*%質(zhì)量分?jǐn)?shù)為%%的第一種共晶的熔點(diǎn)僅為$%%./，流動性很好，熔融的硅酸亞鐵能潤濕硅砂，在毛細(xì)壓力作用下，能滲入砂?？障丁Ａ硗?，()* 的熔點(diǎn)僅$0./，低于純金屬鐵，且能潤濕型壁，易于滲入鑄型，更促使了化學(xué)粘砂的加劇。所以，化學(xué)粘砂的防止，一要解決金屬氧化物對化學(xué)粘砂的影響；二要解決低熔點(diǎn)化合物對化學(xué)粘砂的影響。有研究證實(shí)：!金屬氧化物層薄，則與鑄件牢固連接；金屬氧化物層厚，則容易剝落。其臨界厚度約為$..1。低熔點(diǎn)化合物冷凝后是結(jié)晶體，則粘砂層難以清除。如果是玻璃體則不易粘砂。%2 防止化學(xué)粘砂的措施（$）防止鑄件表面的金屬氧化，在型砂中加入煤粉、重油、瀝青及采用涂料等，澆注后燃燒將鑄型內(nèi)的氧迅速耗盡，在缺氧或還原性氣氛中減少金屬氧化物的形成。（%）加劇鑄件表面金屬的氧化，使金屬氧化層厚度超過臨界值。如采用石灰石砂，在型砂中加入加劇金屬氧化的物質(zhì)，如加入()%*等，或增加粘土層中氧化鐵和氧化錳的含量。（）促使低熔點(diǎn)化合物成為玻璃體。一是加快冷卻速度，可促進(jìn)玻璃體的形成。如減少吃砂量，采用吸熱好、傳熱快的造型材料；二是增加粘砂層中的()*，34*、56%*等成分，促進(jìn)玻璃體的形成。如采用鈉基或鈣基活化膨潤土，在型砂中加入適量的氧 %70! 第九篇鑄造生產(chǎn)質(zhì)量檢驗(yàn)與鑄件缺陷分析處理化鐵粉等。三、冷隔與殘缺冷隔和澆注斷流，澆不到、未澆滿、跑火、型漏等缺陷均會造成鑄件的殘缺。缺陷部位往往有明顯的氧化色彩，近似圓弧的殘缺端面，鑄件輪廓不完整、不飽滿等。這些缺陷有相似之處，往往使人一時難以判斷，現(xiàn)分析各自的主要特征、判別方法、產(chǎn)生原因和解決辦法。（一）一般冷隔圖! $ 鑄件上有穿透和不穿透的縫隙，邊緣呈圓角，縫隙往往與型腔水平面垂直。這是由于澆入鑄型的金屬液前端呈圓弧狀，溫度低，兩股金屬液流相遇而不能相接造成的。圖! $ 冷隔%）一般冷隔amp。）芯撐冷隔（二）澆注斷流或斷流冷隔圖! ’ 所示的鑄件截面可見水平方向的圓弧形接縫相疊，可以一層亦可以多層，原因可以是澆注中斷補(bǔ)澆造成，亦可以是充型阻力過大或局部砂型過硬，氣體堵塞，待阻力逐步消減，鐵液逐層進(jìn)入而形成。（三）澆不到圖! ( 所示的鑄件邊角圓滑光亮，局部殘缺，尤以遠(yuǎn)離澆口及薄壁處為甚。（四）未澆滿圖! )* 所示的鑄件上部輪廓缺少邊角，呈圓形，尤其是澆冒口上平面與殘缺鑄件平面平齊，這與澆不到和跑火，有明顯的區(qū)別。圖! ’ 斷流冷隔圖! ( 澆不到圖! * 未澆滿上述四種缺陷產(chǎn)生的共同原因是：鐵液溫度低、化學(xué)成分不合適、澆注速度慢、型腔內(nèi)充型阻大力、澆注系統(tǒng)設(shè)計不合理等造成鐵液流速慢，澆注不暢順等。 ’($ 第二章鑄件缺陷分析（五）跑火圖! ! 所示的鑄件分型面以上有嚴(yán)重殘缺。有時沿型腔面有類似披縫的金屬殼。鑄件因向外跑火射箱，可在分型面找到向外跑鐵液的披縫。如用殼芯，金屬液向殼芯空腔內(nèi)跑火，可在鑄件內(nèi)腔找到形狀不規(guī)則的實(shí)心鐵塊。（六）型漏或漏箱圖! $% 所示的鑄件有時雖有比較完整的外形，但其內(nèi)部金屬已漏空，鑄件呈殼狀，底部可找到多余的殘留金屬，形狀不一，表面粗糙。圖! ! 跑火圖! $% 型漏跑火是由于分型面不平、縫隙太大、澆注的金屬液抬力大、壓箱鐵較早拿走等原因造成，是金屬液從分型面跑出。而型漏是澆注后期或結(jié)束后從型腔底部跑火，因型腔底部砂層過薄、開裂、強(qiáng)度偏低、澆注過猛、靜壓頭過高造成。當(dāng)這些問題排除后，缺陷可以很快消失。__56 / 5
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