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1、铸件“桔皮”缺陷的特征（zhēng） 铸（zhù）件（jiàn）“桔皮”是生产中反（fǎn）复（fù）出现的一（yī）种铸造缺陷，它对铸（zhù）件（jiàn）质量的影响较大，缺陷出现在铸件肥（féi）厚部位、热节及内浇（jiāo）道附近（jìn）以及受热集中而冷却又慢的部（bù）位。铸件表面有微凸的小圆斑，呈“眼圈”状，这些表（biǎo）面粗糙，看起来象“桔子皮”的斑点（diǎn），在多种铸件中反复（fù）出现，有时整批铸件均有，其在每个铸件上的（de）数量（liàng）少则几个，多至整个平面；小圆斑（bān）有的较大，有的小（xiǎo）至麻（má）点；有时是单（dān）个分（fèn）散的，有时也（yě）呈密（mì）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，废品中的15%是“桔皮（pí）”缺陷造成的（de），而（ér）且（qiě）碳钢件产（chǎn）生桔（jú）皮缺陷的机会更多一些。 2、“桔（jú）皮”缺陷产生（shēng）的原因分析（xī） 导致“桔皮”产生的根本的原因是涂料表面堆积（jī）、硬化不（bú）充（chōng）分。型壳（ké）在焙烧后，其表面上（shàng）形（xíng）成黄（huáng）色或黄（huáng）绿色玻璃体，浇注后与钢（gāng）液反应（yīng）而形成硅酸盐瘤粘附于铸（zhù）件（jiàn）表（biǎo）面（miàn）。单纯地（dì）延长（zhǎng）硬化时间，无助于（yú）zui终解（jiě）决“桔皮”问题。通过实（shí）践，有以（yǐ）下几（jǐ）方面的原因。 2.1原材料方面（miàn）的（de）影响 众所周知，水玻璃涂料（liào）的粉液比（bǐ）低，粉料分（fèn）布不（bú）均匀（yún）。水（shuǐ）玻璃的模数愈高，密度（dù）愈大，则涂料的粉液比愈低，粉料的分布愈不均（jun1）匀（yún），也zui不易充分硬化（huà）。 (1)水玻璃的影（yǐng）响 水玻璃的模数、密度以及杂质的多（duō）少对涂（tú）料的流（liú）动（dòng）性（xìng）影响极大。随着（zhe）模数的增大，水玻璃（lí）中亚胶（jiāo）粒（lì）子比例增加，其粘度会（huì）随之增加，涂（tú）料的（de）流变性恶化，当模组涂挂时极易在表层造成局部涂料堆积。 水玻璃参数不一致对涂（tú）料性能的影响（xiǎng）是（shì）很大的，这（zhè）一点很容易被忽视。参数的不一致性表现在两个方（fāng）面。 其一是模（mó）数的不一致性，刚进（jìn）厂的水玻璃（lí）只有（yǒu）经（jīng）过长（zhǎng）时间的静置（zhì）扩散(分散)后才能使同一（yī）批模数趋（qū）于一致（zhì），达到稳定的（de）分散状态；这一过程所需时间在一（yī）星期以上，如果急于使用则不可能获得理想的涂料流变性能。 其二是溶液密度（dù）的不一致性，在配涂料前通（tōng）常要对（duì）水玻璃溶液的（de）密度进行调整，应该特别（bié）注意（yì）加水搅拌（bàn）后（hòu）马上测（cè）得的（de）密度是（shì）不真实的，因为液体分散稳定的（de）过程（chéng）尚未完（wán）成（chéng），与（yǔ）所（suǒ）希望的密度有一定的（de）误差，据此配制的（de）涂料，其粘度和流（liú）动（dòng）性（xìng）都（dōu）有误差（chà）。 (2)耐火粉料的影（yǐng）响 耐火粉料颗粒的分布和形状对涂料（liào）流变性的（de）影响（xiǎng）较大（dà），双峰粉涂料具（jù）有（yǒu）较好的（de）流变性是大家公认的；但即便（biàn）是粒（lì）度分布基（jī）本相同（tóng）的双峰粉，当耐（nài）火粉料颗料（liào）形状（zhuàng）分别为（wéi）多角、尖角（jiǎo）和片状的粉配制涂料（liào）时，在（zài）粉液（yè）比和水玻璃模数相（xiàng）同的（de）条件下其流变（biàn）性（xìng）也会有很（hěn）大的差（chà）异。 当（dāng）粉料形（xíng）状越接近片状（zhuàng）时（shí），其比表面积也（yě）越大，颗粒间的摩擦力和（hé）作（zuò）用（yòng）力（lì）增大（dà），涂料的粘度将大于多角（jiǎo）形（xíng）的粉料。 (3)水玻璃密度和粉液比的综（zōng）合影响（xiǎng） 水玻（bō）璃密度（dù）和（hé）粉液比的变化对表层（céng）涂料流变（biàn）性的影响是（shì）非常直观的（de），水玻璃密度和粉液比过（guò）大时涂料粘度增（zēng）加、流变性变差、涂层变厚会引起涂料在型（xíng）壳表面局部堆积，型壳硬化不良zui终导致“桔皮”问题。 2.2工艺方面的影响 (1)表面（miàn）层风干不充分（fèn）。表面层风干是涂料的再均匀化过程（chéng），同时（shí），也是水玻（bō）璃脱水固化过程，如风干时间过短，表面层涂料（liào）在熔（róng）模表（biǎo）面分布（bù）不均匀，造成（chéng）其后的硬（yìng）化不充分，脱蜡后（hòu）将在型（xíng）壳内（nèi）表面形成团状聚集物，局部形成钠盐杂（zá）质。 (2)过度滴（dī）控。过（guò）度滴控指表面层浸挂涂料时，单方向（xiàng）流动（dòng）未能（néng）及时粘砂（shā），将导致涂料在熔模表（biǎo）面局部方向上的堆积，造成其后的硬化不（bú）完全。 (3)型壳层（céng）间硬化（huà）不良。由于涂（tú）料层尤其是（shì）前两层中存在未硬化部分，未（wèi）硬化的涂料在脱（tuō）蜡（là）和焙烧（shāo）后造成型壳内表面的（de）钠盐聚集，与钢水反应后生成（chéng）“桔皮”缺（quē）陷。 2.3环境（jìng）方面（miàn）的影响 在寒（hán）冷的冬季，过低的（de）室温使涂料流动性变差造（zào）成（chéng）涂（tú）料堆（duī）积（jī），过厚堆（duī）积的涂（tú）料又不能完全硬化；此外硬（yìng）化液的温度随（suí）室温的（de）降低也会造成硬化过程的缓慢和不完全。环境湿度的影响则（zé）主要发生在雨季（jì），空气湿度（dù）的增加会影响风干过程（chéng），常因为风干不足而（ér）出现“桔皮”问题（tí）。 3、避免“桔皮（pí）”缺陷的措施 3.1原料选用（yòng） (l)水玻璃在（zài）模数合适的（de）情况下，必须严格控制杂质含量；应根据环境的（de）温度、湿度、铸件的（de）结构特点以及所配粉料的特点调（diào）整（zhěng）水玻璃密度。 (2)粉料在粒度符（fú）合使用要求的条件下，其（qí）粒形至关重要，球形和多角形粉料是较理想的，而片状（zhuàng）粉料不能（néng）使（shǐ）用。 3.2工艺（yì）对策 (1)水玻（bō）璃密度的调整。密度（dù）的合适与否将（jiāng）直接（jiē）影响铸件的（de）表面质量，密度（dù）过大会导（dǎo）致涂料流（liú）动性差而造成分层和“桔（jú）皮”缺陷，密度过小（xiǎo）又会形（xíng）成（chéng）铸（zhù）件表（biǎo）面的黄瓜（guā）刺（cì）；合适的密（mì）度（dù）通（tōng）常与（yǔ）环境（jìng）温度、粉料的粒度、微观形状（zhuàng）及铸件的结构特点有（yǒu）关系。密度一（yī）般（bān）控制（zhì）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（shí）减小密度； ②粉料粗且片状比例小时增加密度，粉（fěn）料细且片状（zhuàng）比例大时减小（xiǎo）密度（dù）； ③结构简单涂料（liào）易流（liú）动的铸件可（kě）适当增（zēng）加密度，反之减小密度。 (2)粉液（yè）比（bǐ）的确定。粉液（yè）比（bǐ）也是影响铸件表面质量的重要因素之一，比例（lì）过大则会因涂料的流（liú）动性差导致涂挂不（bú）均匀（yún）而产生分层和涂料堆（duī）积；而太小则会产生铸件表面的黄瓜刺。其配比原则是在保（bǎo）证涂料流（liú）动性的前提下尽量（liàng）提高粉液比。 (3)硬化液（yè）的浓度（dù）、温度（dù）与硬化时间。一（yī）般情况下，氯化氨质量分数在（zài）25%以（yǐ）上的硬化剂（jì）才会有较好的（de）硬化效果；如果氯化铵含量低，靠延长（zhǎng）时间是不能改善硬化效果的。 (4)涂挂操作方式。实际生产中（zhōng）有（yǒu）相当一部分“桔皮”问题是由（yóu）于操作不当造成的，涂料的（de）单方向流动极易产生堆积而造成硬化不充分，所（suǒ）以（yǐ）在蜡模浸挂涂料之后的（de）滴控直到撒砂完毕的（de）整个过（guò）程中，必须不断改变模（mó）组的方向。 (5)脱蜡工艺。在脱蜡（là）热水中（zhōng）补充适当的硬化剂，由于（yú）硬化（huà）剂的吸热作用和反应，会进一步使（shǐ）得表面层所滞留的反应产物NaCl溶于脱蜡水（shuǐ）中而大（dà）部分去除，此时，型壳（ké）表面形成的是（shì）一层低钠硅胶层，有利于防止“桔皮”缺陷的产生。 (6)环（huán）境温（wēn）度。环境温度偏低（dī）会（huì）导致（zhì）涂料流动性差，造（zào）成涂挂（guà）不均匀而形（xíng）成桔皮（pí）及其他制壳（ké）缺陷，制壳工序的环境温（wēn）度应控制在15℃以上（shàng）。
+查看全文23 2020-04
气（qì）泡是铸件常见（jiàn）问题之（zhī）一，而且一（yī）旦铸件出现了气泡问题，也等（děng）于产品报废了。那么如何避免铸件产生气泡？看看下面这7条。 【缺陷现象】 铸件表皮下（xià），聚集气体鼓胀所形（xíng）成的泡，有时会崩裂，存在贯（guàn）通和（hé）非贯通两种。 别名：鼓泡、起泡【原因分析】 模具温度太高，开模过早。 填充速度（dù）太高（gāo），金（jīn）属流卷入气体（tǐ）过（guò）多。 涂料发气（qì）量大，用量过多，浇（jiāo）注（zhù）前未燃尽，使挥发气体（tǐ）被包（bāo）在铸件表（biǎo）层，另（lìng）涂（tú）料（liào）含水量（liàng）大（dà）。 型腔内气体没有（yǒu）排出，排气不顺。 合金熔炼温度（dù）过高。 铝合金液（yè）体除气不彻底，吸有较多气体，铸件凝固时析（xī）出留在铸件内 填充（chōng）时产生（shēng）紊（wěn）流。 【对应措施】 1、测温枪测试模具表面温度，显（xiǎn）示数值（zhí）超过工艺规定范围。降低模（mó）具表面温度，增加保压时间； 2、铸件（jiàn）表（biǎo）面内浇口压入的金（jīn）属流（liú）明（míng）显比其（qí）它部位亮很多。填充速度高产生原因一方面是设备本身的（de）压射速（sù）度高（gāo），另一方面可能是内浇（jiāo）口太薄造成（chéng）。降低（dī）压（yā）射速（sù）度，适当增加内浇口厚度；判（pàn）断内浇口薄的方法：是否有浇口易（yì）粘现象，降低二快（kuài）速（sù）度看远端是否有严重压（yā）不实现象，不给压打件（jiàn），看（kàn）是否有多（duō）股铝液（yè）流； 3、喷涂（tú）时（shí）察（chá）看雾的颜色（sè）是否呈白色（sè），合模前察看型腔是否还（hái）有（yǒu）气体残留。更换涂料（liào）或增大涂料与水的配比（bǐ）； 4、在烫模阶段，铸（zhù）件表面（miàn）有明（míng）显的漩涡和（hé）涂料堆积。判断（duàn）及解决方法：调开档，人为产生涨模，如果解决，需开排气道； 5、铸件表面内浇口（kǒu）压入的金属流特别亮（liàng）并（bìng）伴有粘结。适当降低浇注（zhù）温度； 6、取样块测（cè）密度（dù），看是否符合要求。重（chóng）新进行除气处理（lǐ）或在保温（wēn）炉内进行再次精炼； 7、烫模阶段铸件表面（miàn）明（míng）显（xiǎn）有各流溶接不到一（yī）起的（de）痕（hén）迹伴有涂料堆积（jī）。 判断及解决（jué）方法：涂黑油生（shēng）产，看（kàn）痕迹是否（fǒu）有堆积，分析（xī）堆积部位（wèi），解决（jué）方法： a、开设或（huò）加（jiā）大相应部位的（de）集渣包， b、调（diào）整（zhěng）内浇（jiāo）口流向、位置或填充方（fāng）向。
+查看全文22 2020-04
1．冒口设计的（de）基本原理 铸件（jiàn）冒口（kǒu）主要是在铸（zhù）钢件（jiàn）上（shàng）使用。铸铁件只用于个别的厚大件的（de）灰铸铁件和（hé）球铁件上。金（jīn）属液在液态降温和（hé）凝固过程中，体积要（yào）收缩。铸件的（de）体（tǐ）收（shōu）缩（suō）大约（yuē）为线收缩的3倍。因此，铸钢的体收缩通常按3---6%考（kǎo）虑，灰铸（zhù）铁（tiě）按2---3%，不过由于灰铸铁和球（qiú）墨铸（zhù）铁凝固时的（de）石墨（mò）化膨（péng）胀，可以抵消部分体积收（shōu）缩，所以（yǐ）如果（guǒ）壁厚均匀，铸型紧实度高，通常不（bú）需要设（shè）计冒（mào）口。铸件的体收缩如果得不到（dào）补充，就会（huì）在铸件上或者内部形（xíng）成缩孔（kǒng）、缩陷（xiàn）或者缩（suō）松（sōng）。严（yán）重时常常造成铸（zhù）件报废。 冒（mào）口尺寸计算原（yuán）则（zé）是，首先计算（suàn）需要补缩的金属液需要（yào）多少。通常把这（zhè）一部分（fèn）金（jīn）属液（yè）假设成球（qiú）体（tǐ），并（bìng）求出直径（jìng）（设为（wéi）d0）用于冒口计算。冒口（kǒu）补缩铸件是有一定（dìng）的范围（wéi）------叫有效补缩（suō）距（jù）离，设为L，对厚（hòu）度为h的板状零件通常（cháng）L=3~5h 。对（duì）棒（bàng）状零（líng）件（jiàn）L=（25~30）√h 式子中，h------铸件厚度 2．冒（mào）口尺寸的基（jī）本计算方法 冒口计（jì）算（suàn）的公式、图线、表格等有很多。介绍如下。 zui常用（yòng）的方法是，冒（mào）口（kǒu）直径 D=d0+h 理由是假定冒口和铸件以相（xiàng）同（tóng）的（de）速度（dù）凝固，凝固（gù）过程是从铸件的两个表（biǎo）面向内（nèi）层进行，当铸件完全凝固（gù）终了，正好（hǎo）冒口凝固了同（tóng）样的（de）厚度，这时还剩下中间的空心的缩孔（kǒng），体积正（zhèng）好等（děng）于补（bǔ）缩球的体积，这部分（fèn）金属液在凝固过程中（zhōng）正好补缩进了铸件。 当铸件存在热节时，可以把h换成热节的直径（jìng）T即可。 即D=do+T 。 另外设（shè）计冒口，还有个重要的部位，就是冒口颈，所谓冒口颈（jǐng）就是冒口和铸件的连接通道（dào），冒口里（lǐ）的金属液都（dōu）是经由冒口颈补缩到铸件里的。所以对（duì）冒口颈的截面是有要求的，通常取冒口颈（jǐng）的直径dj=（0.6~0.8）T 。 冒（mào）口高度 H=（1.5~2.5）D 。 H的高度还应该（gāi）考虑要高于需（xū）要补缩部位的高度，否则就成了反补缩（suō）了，铸件补缩（suō）了冒口，这是要避（bì）免的。 3．其它计算方法 常用的经验计算方法（fǎ）还有（yǒu）不计算需要估算补缩的金属（shǔ）液（yè），直接将热节（jiē）园的直径乘个系数得出（chū）冒口直（zhí）径（jìng）。例如 简单铸件 D=（1.05~1.15）T 外形简（jiǎn）单，热（rè）节比（bǐ）较集中。 复杂铸件 D=（1.40~1.80）T 外形复杂（zá），例如有许多筋（jīn）条和铸件（jiàn）的其余部（bù）分连接（jiē）。 中间（jiān）类型 D=（1.15~1.40）T 介于以上两种之（zhī）间。 铸造生产的条件千差万别，因（yīn）素太（tài）多，以至于所有（yǒu）的（de）计算公式都是近似的有（yǒu）条件的。往（wǎng）往一（yī）个（gè）公（gōng）式不一定适用于所（suǒ）有的场合（hé）。所（suǒ）以公式中往（wǎng）往有取值范围（wéi）较大的系数供（gòng）用户结合本（běn）单位的（de）情况（kuàng）选（xuǎn）择。
+查看全文21 2020-04
型砂的配制包括三个方面，即原材料的准备（bèi）、型砂的混制和将混制（zhì）好的型砂调匀（yún）及松（sōng）砂等工艺环节。铸造生产中所使用的型砂，有（yǒu）的（de）是（shì）由回用砂加适量的新（xīn）砂、粘土和水经混合均（jun1）匀配制成的，有的全部是（shì）由（yóu）新的材料配制成的。为了（le）确保新砂质量，所有的原材料都须根据技术要求经验收合格后才能使用（yòng）。为此（cǐ），在配（pèi）砂（shā）前都必（bì）须进行加工准备。 （1） 新砂（shā） 新砂在采购（gòu）、运输过程中常混（hún）有草（cǎo）根、煤（méi）屑及（jí）泥块等杂物，同（tóng）时含有一定（dìng）数量的分分。潮（cháo）湿的原砂不易（yì）过筛，配砂时不便于控制（zhì）型砂的水分（fèn）。因此，除含（hán）水量（liàng）低、用于（yú）手工（gōng）造型的湿型砂可直接配制外，新砂在使用前必须进行烘（hōng）干和过筛。新（xīn）砂的烘干用立式或卧（wò）式烘干滚筒，也可（kě）采（cǎi）用气流烘干（gàn）的办（bàn）法（fǎ）。常用的筛砂设（shè）备有（yǒu）手工筛、滚筒筛和振动筛等。 （2） 粘土 刚开（kāi）采（cǎi）的粘（zhān）土（tǔ）往往含有较（jiào）多（duō）的（de）水分具（jù）多为块状，因此使用前必须（xū）烘（hōng）干（gàn）、破碎并磨成粘土粉，主要由专（zhuān）门的工厂进行加工（gōng），包装万袋供（gòng）应。有（yǒu）的工厂事先将膨（péng）润土或粘土（tǔ）与煤（méi）粉按比例制（zhì）成粘土（tǔ）—煤粉粉浆（jiāng），使粘土充分吸水膨胀，混砂时与原砂一起加入到混砂机里混合（hé）均（jun1）匀。这种做法（fǎ）可简化混砂操作（zuò），便于运（yùn）输，改善劳动（dòng）条件，提高型砂质量（liàng）。但必（bì）须严（yán）格控制（zhì）粉浆的含水量，否则会影响（xiǎng）型砂性能。 （3） 附加物 煤粉（fěn）、硼（péng）配、氟（fú）化物（wù）和硫黄（huáng）等附加物都（dōu）必须粉碎、过（guò）筛后（hòu）再使（shǐ）用。 （4） 旧（jiù）砂 为了节省造型材（cái）料（liào），降（jiàng）低铸件成本，旧砂应（yīng）回用。旧砂在型砂所占比例很大，它对型砂的成分（fèn）及性（xìng）能有着很大的影（yǐng）响。旧砂（shā）中常混有各种杂物，如钉子（zǐ）、铁（tiě）块和砂团等，在回（huí）用前（qián）必须进行处（chù）理，包（bāo）括将（jiāng）砂块粉（fěn）碎，用（yòng）电磁分离器除（chú）去其（qí）中的铁质杂（zá）物然后（hòu）过筛，必要时进行（háng）冷却。 在（zài）机械化程度高的铸（zhù）造车间，型砂需求量（liàng）大，周转速度很快，往往旧（jiù）砂的温度还比（bǐ）较高，有的回用砂温度高达60摄氏度以上，如（rú）果采用这种（zhǒng）型砂造型，容易粘附模样、芯盒及砂（shā）斗。由于型砂（shā）温度过（guò）高，会使水分蒸（zhēng）发太快，使型砂性能不稳定，同时影（yǐng）响铸件表面质量，影响造（zào）型劳动（dòng）生产（chǎn）率。因此必须在铸件落（luò）砂、旧砂（shā）过筛（shāi）、运（yùn）输（shū）和混砂过程中加强通风冷却，降低型砂（shā）温（wēn）度。 （5） 混砂 混砂的（de）任务（wù）是将各种原材料（liào）混合（hé）均匀，使粘结剂包覆（fù）在砂粒表面上，混砂的质（zhì）量（liàng）主要取决（jué）于混砂工艺和混砂（shā）机（jī）的形式。 一、混砂机（jī）的（de）形式（shì）。生产中（zhōng）常用的混砂设（shè）备有辗轮式、摆轮式和叶（yè）片式混砂（shā）机（jī）。辗轮（lún）式混砂（shā）机（jī）除有搅拌作用（yòng）外，还有辗压搓（cuō）揉作用，型砂（shā）的质量较（jiào）好，但生产效率较低，主要用来混制面砂和单一（yī）砂。摆式混砂机（jī）的生产效（xiào）率比辗轮式高几倍，且可边混砂边鼓风冷却，并有一定的搓揉作用，但型砂质（zhì）量不如（rú）辗（niǎn）轮式混砂好，主（zhǔ）要（yào）用于机械化程度高、生（shēng）产量大的铸造车间混制单一砂及背砂（shā）。叶片（piàn）式（shì）混砂（shā）机是一种连续作（zuò）业式（shì）的设备，各（gè）种原是否无（wú）误混（hún）砂机的一端进（jìn）入，混好的型（xíng）砂（shā）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用（yòng），但搓揉作用很差，主要用（yòng）于（yú）混制背砂和粘土含量低的单一砂。 二、加料顺序（xù）与混砂时间（jiān）。混制粘土型砂的加（jiā）顺（shùn）序一般是先加回用（yòng）砂、原（yuán）砂（shā）、粘土粉（fěn）和附（fù）加物（wù）等干料，干混（hún）均匀后再加水（shuǐ）湿混，均匀后即可使用。如（rú）果型砂中含有渣（zhā）油液（yè）以及其他液态粘结剂，则应先加水（shuǐ）将（jiāng）型砂混合（hé）均（jun1）匀后再（zài）加入油类（lèi）粘结剂（jì）。这种先加（jiā）干粉后加（jiā）水的混砂加料顺序存（cún）在的缺（quē）点是，在混砂机的辗盘边缘遗留（liú）一些粉（fěn）料，这些（xiē）粉料吸水后粘附在混砂机壁上，直到混（hún）辗后期或卸砂（shā）时（shí）才脱落下来，使型砂（shā）里含有混合不（bú）均匀的粘土或煤粉团块，恶化了型砂性能。同时干混时粉尘飞扬，劳动条件差。因此，有（yǒu）的工厂采用先在回用砂里加水混合，然后加粘土及煤粉混合均匀，zui后（hòu）再加少（shǎo）量（liàng）水（shuǐ）分调节到所（suǒ）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（suō）短（duǎn）混（hún）砂时（shí）间，提（tí）高型（xíng）砂质量，改善劳动条（tiáo）件。 为了使各种原材料混合均匀，混砂时间不能太短，否则影响型砂性能（néng），但混砂时（shí）间也不宜（yí）过长。否则将（jiāng）使（shǐ）型砂温度升高（gāo），水分（fèn）过多挥发，型（xíng）砂结成块状（zhuàng），性能变坏（huài）且（qiě）生产（chǎn）效率低。混（hún）砂（shā）时间主要（yào）根据（jù）混砂机的形（xíng）式、粘土含（hán）量、对型砂性能要求等来决定（dìng）。一般来（lái）说，粘土含量越多，对型砂质量要求（qiú）越高，混砂（shā）时间越（yuè）长。采用辗轮式混砂（shā）机混制面砂时，混（hún）砂（shā）时间一般为6—12分钟，北砂为3—6分钟，单（dān）一砂为4—8分钟（zhōng）。 （6） 调匀（yún） 型砂的调匀又称回性、渗（shèn）匀，是指将混（hún）好的型砂在（zài）不失去水分的条件下放置（zhì）一段时间，使水分均匀渗透（tòu）到型砂中，让粘土（tǔ）充分吸水膨（péng）胀，以（yǐ）提高型（xíng）砂的强度和透（tòu）气性等性（xìng）能。调（diào）匀时（shí）间主要根据粘土种类及加入量而定。型砂中粘土含（hán）量（liàng）越多，原砂的颗粒越细，调（diào）匀（yún）时间越长。调匀时间应适当，否则型砂性能（néng）难以满足要注。单一（yī）砂一般为（wéi）2—3小时，面砂为4—5小时。机械化铸造（zào）厂（chǎng）间型砂调匀是在（zài）型砂（shā）调匀斗里进（jìn）行，非机（jī）械（xiè）化的手工造型车间是将混好的型砂堆放在轩间（jiān）地面上（shàng），并用（yòng）湿麻袋覆盖（gài）进行调（diào）匀。 型砂经混（hún）辗和调匀后会被（bèi）压（yā）实，有的被压成团块（kuài）。如果采用（yòng）这（zhè）种型砂直接造型，型砂的坚（jiān）实度不均匀，透气性等（děng）性（xìng）能差。因此（cǐ），调（diào）匀（yún）后的型砂必须（xū）经（jīng）松砂或过筛（shāi）才能使用。在机械化的铸造车间一般采用圆棒式或叶片式松（sōng）砂机进行松砂处理。在百机（jī）械化的手工造型车间，常用移动式松砂机（jī）或用筛孔为（wéi）5—8毫（háo）米的筛子过（guò）筛。
+查看（kàn）全文20 2020-04
覆膜砂铸造在铸造领域已有相当长的历史（shǐ），铸件的产量也相当大；但采用覆膜砂铸造生产精密铸钢件时面临很（hěn）多难题：粘砂（shā）（结疤）、冷（lěng）隔、气孔。如（rú）何解决这些（xiē）问题有（yǒu）待于我们去进一（yī）步探讨。 一、对覆膜砂的认识与了解（覆膜（mó）砂（shā）属于有机粘结剂（jì）型、芯砂） （1）覆膜砂（shā）的（de）特点：具有适宜的强（qiáng）度性能；流动性好，制出的砂型、砂芯（xīn）轮廓清晰，组织致密，能够（gòu）制造出复杂的砂芯；砂型（芯（xīn））表面（miàn）质（zhì）量好（hǎo），表（biǎo）面粗（cū）糙度可达（dá）Ra=6.3～12.5μm，尺寸精度可（kě）达CT7～CT9级；溃散性好，铸件容易清理（lǐ）。 （2）适用范围：覆膜（mó）砂既（jì）可制（zhì）作铸型又（yòu）可制作砂芯，覆膜砂的型或芯既可互相配合使（shǐ）用（yòng）又可与其（qí）它（tā）砂型（芯（xīn））配合使（shǐ）用；不仅可（kě）以用于金属型重（chóng）力铸造或低压铸造，也可以用（yòng）于铁型覆砂铸造，还可以（yǐ）用于热法离心铸造（zào）；不仅可以用于铸铁、非铁（tiě）合金铸件的生产（chǎn），还可以用于铸钢件的生（shēng）产。 二、覆（fù）膜（mó）砂的（de）制备（bèi） 1．覆膜砂组（zǔ）成 一般由耐（nài）火材料、粘结剂、固化（huà）剂（jì）、润滑剂（jì）及特殊添加剂组（zǔ）成（chéng）。 （1）耐火材料是构成（chéng）覆膜砂的主体。对耐火材（cái）料的要求（qiú）是：耐火（huǒ）度高（gāo）、挥发物少（shǎo）、颗粒较圆整、坚实等。一般选用天然擦洗（xǐ）硅砂。对硅砂的要求是：SiO2含（hán）量高（gāo）（铸（zhù）铁及非铁合金铸件要求大（dà）于90%，铸钢件要求大于（yú）97%）；含泥量不大于0.3%（为（wéi）擦洗砂）--[水洗砂含泥量规定小（xiǎo）于；粒（lì）度（dù）①分布在相邻3～5个筛号（hào）上；粒形圆整，角形（xíng）因（yīn）素（sù）应不大于1.3；酸耗值不小于5ml。 （2）粘结剂普（pǔ）遍采用酚醛树脂。 （3）固化（huà）剂通常采用乌（wū）洛托（tuō）品；润滑剂一（yī）般（bān）采用硬脂酸钙，其作用是防止覆（fù）膜（mó）砂结（jié）块，增加流动性。添加剂（jì）的主（zhǔ）要（yào）作用（yòng）是（shì）改（gǎi）善覆膜砂（shā）的性能。 （4）覆膜砂的基本（běn）配比 成（chéng）分 配比（质量分数，%）说明：原砂（shā） 100 擦洗砂， 酚醛树脂 1.0～3.0 占原（yuán）砂重 ，乌（wū）洛托品（水溶液2）10～15 占树脂（zhī）重，硬脂（zhī）酸钙 5～7 占树脂重，添加剂 0.1～0.5 占原砂重。1：2）10～15 占树脂（zhī）重，硬（yìng）脂（zhī）酸钙 5～7 占树脂重，添加剂 0.1～0.5 占原砂重。 ２．覆（fù）膜砂（shā）的生产工艺 覆（fù）膜砂（shā）的（de）制（zhì）备（bèi）工艺主（zhǔ）要有冷法覆（fù）膜（mó）、温法覆膜、热法覆膜三种，目前（qián）覆（fù）膜砂的生产几乎都是采用热（rè）覆膜法。热法覆膜工艺是先将（jiāng）原砂加热到一定温（wēn）度，然后分别与树脂、乌洛托品水溶液和硬（yìng）脂酸钙混（hún）合搅拌（bàn），经冷却破碎和（hé）筛分（fèn）而成。由于配方的差异，混制（zhì）工（gōng）艺有所不同。目（mù）前国内覆膜砂生产线的种类很（hěn）多，手（shǒu）工加料（liào）的半自（zì）动生产线（xiàn）约有2000~2300条，电脑控制的全（quán）自动生产线（xiàn）也（yě）已经有将近50条，有效提高了（le）生产（chǎn）效（xiào）率和产（chǎn）品稳定性（xìng）。例如（rú）xx铸造有限公（gōng）司的自动化可视生产线，其加料时间控制精确到（dào）0.1秒，加热温度控制精确到（dào）1/10℃，并且可以通过视（shì）频（pín）时时观察（chá）混砂状态，生产效（xiào）率达到6吨/小时（shí）。 ３．覆膜砂的主（zhǔ）要产品（pǐn）类（lèi）型 （1） 普（pǔ）通类覆膜（mó）砂（shā） 普通覆膜（mó）砂即传（chuán）统覆膜砂，其组成通常由（yóu）石英砂，热塑性酚醛树脂（zhī），乌洛（luò）托品（pǐn）和硬脂酸（suān）钙构成，不加有关添加（jiā）剂，其树脂（zhī）加入量通（tōng）常（cháng）在一定强度要求下相对较（jiào）高，不具（jù）备耐高（gāo）温，低膨胀、低（dī）发气（qì）等（děng）特性，适用于要求不高的铸件生（shēng）产 （2） 高强度低发（fā）气（qì）类覆膜砂 特点：高（gāo）强度、低膨胀、低发气（qì）、慢发气、抗氧化 简介:高强度（dù）低发气覆膜砂是普通覆膜砂（shā）的更新（xīn）换代产品，通（tōng）过加入有关特（tè）性的“添加剂”和采用新（xīn）的配制工艺，使树脂用量大幅度下降（jiàng），其强（qiáng）度比普（pǔ）通（tōng）覆膜砂高30%以（yǐ）上，发气量（liàng）显（xiǎn）著降低，并能延缓发气速（sù）度（dù），能更好地适应铸件生产的（de）需要。该类覆膜砂主要适用于铸铁件中，中（zhōng）小铸钢、合金（jīn）铸钢（gāng）件（jiàn）的（de）生产。目前该类覆膜砂有（yǒu）三个系列：GD-1高强度低（dī）发气（qì）覆膜砂；GD-2高强度低膨（péng）胀（zhàng）低发（fā）气（qì）覆膜砂；GD-3高强度（dù）低（dī）膨胀低发气抗氧化覆膜。 （3） 耐高（gāo）温(类)覆膜砂(ND型) 特（tè）点：耐高（gāo）温、高强度、低膨胀、低发气、慢发气、易溃散、抗氧化（huà） 简介:耐高温覆膜砂是（shì）通过特殊（shū）工艺配方技（jì）术（shù）生产出的具有优异高温性能(高温下强度高、耐热时间长、热膨胀量小、发气量低)和综合（hé）铸造性能的新型覆膜砂（shā）。该类（lèi）覆膜砂特别适用于复杂薄（báo）壁精密的铸铁件(如汽车发动机缸体、缸盖（gài）等)以及（jí）高要求（qiú）的（de）铸钢件(如集装（zhuāng）箱角和火车刹车缓；中器壳件等)的生产，可有效消除粘砂、变（biàn）形、热裂和气孔等铸造缺陷。目前该覆（fù）膜砂（shā）有四个系列：VND-1耐高（gāo）温覆膜（mó）砂. ND-2耐（nài）高（gāo）温低膨胀低发气覆膜砂 ND-3耐高温低膨胀（zhàng）低发气抗氧化覆膜砂 ND-4耐高温（wēn）高（gāo）强底低膨胀低发气（qì）覆膜 （4） 易溃散类覆膜砂 具（jù）有较好的强（qiáng）度，同时具有优异的（de）低温溃散（sàn）性能，适用于生产有色金属（shǔ）铸（zhù）件。 （5） 其它（tā）特（tè）殊要求（qiú）覆膜砂 为（wéi）适应不同产品的需要，开发出了系列特（tè）种（zhǒng）覆（fù）膜砂（shā）如：离心铸造用覆（fù）膜砂、激冷覆（fù）膜砂、湿态覆（fù）膜砂、防粘砂、防脉纹、防橘皮覆（fù）膜砂等。 三、覆膜砂制芯主要工艺过程 加热温（wēn）度200-300℃、固化时（shí）间30-150s、射砂（shā）压力0.15-0.60MPa。形状简单的砂芯（xīn）、流动性好的覆膜砂可选用较低的（de）射砂压（yā）力，细薄砂（shā）芯选择较低的加热（rè）温度，加热温度低时可（kě）适（shì）当（dāng）延（yán）长固化时间等。覆膜（mó）砂所（suǒ）使（shǐ）用（yòng）的树（shù）脂是酚醛类（lèi）树脂（zhī）。制（zhì）芯工艺（yì）的优点：具（jù）有（yǒu）适宜的强度性能；流动性好；砂芯表面质量好（Ra=6.3-12.5μm）；砂芯抗吸湿性（xìng）强；溃散性好，铸件容易清理。 1、铸型（模具）温度 铸（zhù）型温（wēn）度（dù）是影（yǐng）响壳层厚度及强度的主要因素之一,一般控制在（zài）220～260℃,并根据下列（liè）原则选定: （1）保证（zhèng）覆膜砂上（shàng）的树（shù）脂软（ruǎn）化及固化所需的足够热量（liàng）； （2）保证形成需要的壳厚且壳型（芯）表面不焦（jiāo）化； （3）尽量缩短结壳（ké）及硬（yìng）化时间，以提高生产率。 2、射砂压力（lì）及时间 射砂时间（jiān）一般控制在3～10s，时间过短则（zé）砂型（xíng）（芯）不能成型。射砂压力一般为（wéi）0.6MPa左右；压力过（guò）低时，易（yì）造（zào）成射不足或疏（shū）松现象（xiàng）。3、硬化时间（jiān）：硬化（huà）时间的长短主要取决于砂型（芯（xīn））的厚度与铸型（xíng）的温度，一般在60～120s左右。时间过短（duǎn），壳层未完（wán）全固化则强度低；时（shí）间（jiān）过（guò）长（zhǎng），砂型（芯）表面层易烧焦影响铸件质量。覆膜砂造（zào）型（xíng）（芯）工艺参（cān）数实例：序号图号（hào） 壳（ké）厚（㎜） 重量（㎏） 铸型（xíng）温度（dù）（℃） 射砂时间（s）硬化时（shí）间（s） 1 （导向（xiàng）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（yòng）中存在的问题及（jí）解决（jué）对策 制芯的方法种类很多（duō），总的可以划分为热固性（xìng）方法和冷固性方法两大类，覆膜砂制芯属（shǔ）于热固（gù）性方（fāng）法（fǎ）类。任何一种制芯（xīn）方法（fǎ）都有（yǒu）其自（zì）身（shēn）的（de）优点（diǎn）和缺点，这（zhè）主要取（qǔ）决于产（chǎn）品的质量要（yào）求、复（fù）杂程度、生产批量（liàng）、生（shēng）产成本（běn）、产（chǎn）品价格等综合因素（sù）来决定采用何种制芯（xīn）方法。对（duì）铸件内腔表面质量（liàng）要（yào）求（qiú）高，尺寸（cùn）精度要（yào）求高、形状复杂的砂芯（xīn）采用覆膜砂制芯是非常有效（xiào）的（de）。例如：轿车（chē）发（fā）动机气缸盖的（de）进排气（qì）道（dào）砂芯、水道砂芯、油（yóu）道砂（shā）芯，气缸（gāng）体的（de）水道砂芯、油道砂芯，进气岐管、排（pái）气岐管的壳芯砂（shā）芯，液压阀的流（liú）道砂芯，汽车涡（wō）轮增压器气（qì）道砂芯等（děng）等。但是在（zài）覆膜（mó）砂使用（yòng）中（zhōng）还常遇（yù）到一些问题，这里仅就工作中的体会（huì）略谈一（yī）二。 1、覆膜砂的强度（dù）和发气量（liàng）的确定方法 在原砂（shā）质量和树脂质量一定的（de）前提下，影响覆膜砂（shā）强度的关（guān）键因素主（zhǔ）要取（qǔ）于酚醛树脂的加入量。酚醛树脂加入量多（duō），则（zé）强度就提高，但发（fā）气量也增（zēng）加（jiā），溃散性就降低。因此在生产应用中一定要控制覆膜砂（shā）的强度（dù）来减少发（fā）气量，提高（gāo）溃散（sàn）性，在（zài）强（qiáng）度（dù）标准的制订时定要找到（dào）一（yī）个平衡（héng）点。这个平衡点（diǎn）就是保证砂（shā）芯的表面质（zhì）量及在浇注时不（bú）产（chǎn）生变形、不产（chǎn）生（shēng）断芯（xīn）前（qián）提下的强度。这样才能保证铸件的表（biǎo）面质量和尺寸精度，又可以减少发（fā）气量，减少铸（zhù）造件气孔（kǒng）缺陷，提高（gāo）砂芯的出（chū）砂性能。对砂芯存放，搬运过程中可以采用工位器具、砂芯小车（chē），并在其（qí）上面铺（pù）有10ｍｍ～15ｍｍ厚的（de）海绵（mián），这样（yàng）可以减（jiǎn）少砂（shā）芯的损耗率。 2、覆膜（mó）砂砂芯的（de）存放期 任何（hé）砂芯都会（huì）吸湿，特（tè）别是南方地区空气相对湿度大，必须（xū）对（duì）砂（shā）芯（xīn）存放期在工艺文件上加（jiā）以规定，利用（yòng）精益生产先进先出的（de）生产方式（shì）减少砂（shā）芯的存放量和存放周期（qī）。各企业应结合自己的厂房（fáng）条件（jiàn）和当地的气候条（tiáo）件（jiàn）来确（què）定砂芯的存放周期。 3、控制好（hǎo）覆膜砂的供货（huò）质（zhì）量 覆膜砂进厂时必须附（fù）有（yǒu）供应（yīng）商（shāng）的质量保证资料，并且（qiě）企业根据抽样标准进行检（jiǎn）查，检查合格后方可入库。企业取样检测不合格时由（yóu）质保和技术部门（mén）做（zuò）出处理结果，是让步接（jiē）受或向供应商退货。 4、合格的覆膜砂在制（zhì）芯时发现（xiàn）砂（shā）芯断（duàn）裂变（biàn）形 制芯时（shí）砂芯的断裂变形通常会认为覆膜砂强度低造成的。实际上（shàng）砂芯断裂和变形会涉及到许多生产过程。出（chū）现不正常情（qíng）况，必须要（yào）查（chá）到真正的原因才能彻底解（jiě）决。具体原因如下： （１）制芯时模（mó）具的温度（dù）和留模时间（jiān），关系到砂芯（xīn）结壳硬化厚度（dù）是否（fǒu）满足工艺要（yào）求。工艺上（shàng）所（suǒ）规定的工（gōng）艺（yì）参数都（dōu）需要有一个范围（wéi），这个范围需靠操作（zuò）人员的技能来进行调整。在模具温度上限时留（liú）模（mó）时间可以（yǐ）取下限，模具温度在（zài）下限时留模时间取（qǔ）上（shàng）限（xiàn）。对操作人员需要不断地培训提高操作技（jì）能。 （２）制（zhì）芯时在模（mó）具上会粘有酚醛树脂和砂粒，必（bì）须（xū）进行及时清理并喷上（shàng）脱模剂（jì），否（fǒu）则会（huì）越积越多（duō）开模时会把砂芯拉（lā）断或变（biàn）形。 （３）热芯盒模具（jù）静模上的弹簧（huáng）顶杆，由于长期（qī）在高（gāo）温状态下工作（zuò）会产生弹性失效而造成砂（shā）芯断裂或变形（xíng）。必须（xū）及时更换弹簧（huáng）。 （４）动（dòng）模和静模不（bú）平（píng）行（háng）或不在同一（yī）中心线上，合模时在油缸或气缸的压力作用下，定位销前端（duān）有一（yī）段斜度，模（mó）具还（hái）是会合紧，但在开（kāi）模时动模和静模仍会恢复到原始（shǐ）状态使砂芯断（duàn）裂或变形。在这种情况下射砂时会跑砂，砂芯的尺寸（cùn）会变大。解决对策是及时调整模具的平行度和同轴度。 （５）在壳芯机上生产（chǎn）空心砂芯时，从（cóng）砂芯中倒出尚（shàng）未硬化的覆（fù）膜砂需要重新使用时，必须进（jìn）行过筛并未（wèi）用过的覆膜砂（shā）按３：７比例混合（hé）后使用，这样才能（néng）保证壳（ké）芯（xīn）砂芯的表面质量（liàng）和砂芯强度（dù）。
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什么叫淬火？ 钢（gāng）的淬火是将钢加（jiā）热到（dào）临（lín）界温度Ac3（亚共析钢）或Ac1（过共析钢）以上温度，保温（wēn）一段时间，使之（zhī）全部（bù）或（huò）部分奥（ào）氏体化，然后以大于（yú）临界冷（lěng）却速度的（de）冷速（sù）快冷到（dào）Ms以下（xià）（或Ms附近等温）进行（háng）马氏体（或贝（bèi）氏体）转（zhuǎn）变（biàn）的（de）热（rè）处理（lǐ）工艺。通常也将铝合金、铜合金、钛（tài）合金、钢化玻（bō）璃等材料的固溶处理或（huò）带有快速（sù）冷却过程的热处理工艺称为淬火。 淬火的目的： 1）提高（gāo）金属成（chéng）材或零件（jiàn）的机械（xiè）性（xìng）能。例如：提高工具、轴承等（děng）的硬度和耐磨性，提（tí）高弹（dàn）簧的弹性极限，提高轴类零件的综合机（jī）械性能等。 2）改（gǎi）善某些特殊钢的材料性能或化（huà）学性（xìng）能。如提高（gāo）不（bú）锈（xiù）钢（gāng）的耐蚀性（xìng），增加（jiā）磁钢的永磁性等。 淬（cuì）火（huǒ）冷却时，除需合理选（xuǎn）用淬火介质外，还（hái）要有正（zhèng）确的（de）淬（cuì）火方法，常用的淬火方法，主要有（yǒu）单液淬火，双液（yè）淬（cuì）火，分级淬火、等温（wēn）淬（cuì）火，局部淬火等。 钢铁（tiě）工件在淬（cuì）火（huǒ）后具有以下特点： ① 得（dé）到了马氏体、贝氏体（tǐ）、残余奥氏（shì）体等不（bú）平衡（即不稳定）组织（zhī）。 ② 存在较大内应力（lì）。 ③ 力学性能不能满足要求。因（yīn）此（cǐ），钢铁工件淬火后一般都要经过回火 什么叫回火？ 回火是将淬火（huǒ）后的金属成（chéng）材或零件加热到某一温度，保温一定时间后，以一定方式冷却的热处理工艺，回火是淬（cuì）火后紧接着进行（háng）的一（yī）种操作（zuò），通常也是工件（jiàn）进行热处理的zui后（hòu）一道工序，因而把淬火和回（huí）火（huǒ）的联合工艺称为zui终处理。淬（cuì）火（huǒ）与回（huí）火（huǒ）的主要目的是： 1）减少内应力和降低脆（cuì）性，淬火件存在（zài）着很（hěn）大的应力和脆（cuì）性，如没有（yǒu）及时回火（huǒ）往（wǎng）往会产生变形甚至开（kāi）裂。 2）调整（zhěng）工件的机械性能（néng），工件淬（cuì）火后，硬度高，脆性大，为（wéi）了（le）满足各种工件不（bú）同的性能要求，可以通过（guò）回火来调整，硬（yìng）度，强度（dù），塑性和（hé）韧性。 3）稳定工件尺寸。通（tōng）过回（huí）火可使金（jīn）相组织趋于稳定，以保证（zhèng）在（zài）以后（hòu）的使用（yòng）过程中不（bú）再发生变形。 4）改（gǎi）善某些合金（jīn）钢的切削性能。 回火的作用在于（yú）： ① 提高组织稳定性，使工件在（zài）使用（yòng）过程中（zhōng）不再（zài）发生组织（zhī）转变，从而（ér）使工件几（jǐ）何尺（chǐ）寸和（hé）性（xìng）能保持稳定。 ② 消除内应（yīng）力，以便改（gǎi）善（shàn）工（gōng）件的使用性能并稳定工件几（jǐ）何尺寸。 ③ 调整钢铁（tiě）的力学性能以满足（zú）使用（yòng）要求。 回火（huǒ）之（zhī）所以具有这些（xiē）作用，是因为温度升高时，原子活动能力增强，钢铁中的铁、碳和（hé）其他合金（jīn）元（yuán）素（sù）的原子可以较快地（dì）进（jìn）行扩散（sàn），实现原子（zǐ）的（de）重新排列组合，从而使（shǐ）不（bú）稳定的不（bú）平衡组（zǔ）织逐步转变为稳（wěn）定的平衡组织。内（nèi）应力的消除还（hái）与温度升高时（shí）金（jīn）属强度降低有关（guān）。一般钢铁（tiě）回火（huǒ）时，硬度和强度下降，塑性提高（gāo）。回火温度越高，这（zhè）些力学性能的变化越大。有些合（hé）金元素含量较（jiào）高的合金钢，在（zài）某（mǒu）一温度范围（wéi）回火时，会析出（chū）一些颗粒细（xì）小的金属化（huà）合物，使强度和硬（yìng）度上升。这种现象称为二次硬（yìng）化。 回火要（yào）求：用途不同的工件应在（zài）不（bú）同温（wēn）度（dù）下（xià）回火，以满（mǎn）足（zú）使用中的要求。 ① 刀具、轴承、渗碳淬火（huǒ）零件、表面淬火零件通常在（zài）250℃以（yǐ）下进行低温回火（huǒ）。低温回火后（hòu）硬度变化不大，内（nèi）应力减（jiǎn）小，韧（rèn）性稍（shāo）有提（tí）高（gāo）。 ② 弹簧（huáng）在350～500℃下（xià）中温回火（huǒ），可获得较高的弹性和必要的韧性。 ③ 中碳结构钢（gāng）制作的零件通常（cháng）在500～600℃进行高温（wēn）回（huí）火，以获（huò）得适宜的强（qiáng）度（dù）与韧性的良好配合（hé）。 钢在300℃左右回（huí）火时，常使其脆性增大，这种现象称为首类回火脆性。一般（bān）不应在这个（gè）温度区间回火。某些中（zhōng）碳合金结构钢在高（gāo）温回火（huǒ）后（hòu），如果缓慢（màn）冷至室温，也易于变脆。这种现象称为第（dì）二类（lèi）回火脆性。在钢中加入钼，或回火时在油或水中冷却，都可以防止第二类回火（huǒ）脆性。将第二类（lèi）回火（huǒ）脆性的钢（gāng）重（chóng）新（xīn）加热至（zhì）原来的回火温度，便可以消除这种（zhǒng）脆性（xìng）。 在（zài）生产中（zhōng），常根据对工件性能的要求。按加热温（wēn）度的不（bú）同，把回火分（fèn）为低温回火，中（zhōng）温回火，和（hé）高温回火。淬火和随后的高温回火相结合的热处理工艺（yì）称为（wéi）调质，即在具（jù）有高度强（qiáng）度的同时，又有好的塑性韧性。 1、低温（wēn）回火（huǒ）：150-250℃ ，M回，减少内应力（lì）和（hé）脆（cuì）性，提高塑韧性，有较高（gāo）的硬度（dù）和耐磨性。用于制作量具（jù）、刀具（jù）和滚动轴承等。 2、中温回火：350-500℃ ，T回，具有较高（gāo）的（de）弹（dàn）性，有一（yī）定（dìng）的塑性和硬度（dù）。用于（yú）制作弹（dàn）簧、锻模等。 3、高（gāo）温回火（huǒ）：500-650℃ ，S回，具（jù）有良好（hǎo）的综（zōng）合力学性能（néng）。用于制作齿轮、曲轴等。 什么是正火（huǒ）? 正火是—种改善钢材韧（rèn）性的热处理。将钢构件加热（rè）到（dào）Ac3温度（dù）以上（shàng）30〜50℃后，保温一（yī）段时间（jiān）出炉空冷（lěng）。主要特点是冷却速度快（kuài）于退火而低（dī）于淬火，正火时（shí）可在稍快（kuài）的冷却中使钢材的结晶晶（jīng）粒细化，不但可得到满意的强度，而且可以明显（xiǎn）提高韧性(AKV值），降低构件的（de）开裂倾（qīng）向。—些低合金（jīn）热轧钢板、低合金钢锻件与铸造件经正火处理后，材料（liào）的综合力（lì）学（xué）性（xìng）能（néng）可（kě）以（yǐ）大大改善，而且也改善了（le）切削性能。 正火有以下（xià）目的和用途： ① 对亚共析钢，正火用以（yǐ）消（xiāo）除铸、锻、焊件的过热粗晶组（zǔ）织和魏氏组织，轧材中的带（dài）状（zhuàng）组织；细化（huà）晶粒（lì）；并可作为（wéi）淬火前的预（yù）先热处理。 ② 对（duì）过共析钢，正火（huǒ）可以消除网（wǎng）状二次渗碳体，并使珠光体（tǐ）细化，不但改善机（jī）械性能（néng），而且有利于以后的球化退火。 ③ 对低碳深（shēn）冲薄（báo）钢板，正火可以消除（chú）晶界的游（yóu）离（lí）渗（shèn）碳体（tǐ），以改善其（qí）深冲性能。 ④ 对低碳钢和低碳低合金钢，采（cǎi）用正火，可（kě）得（dé）到较多的细（xì）片状珠光体组织，使硬（yìng）度增高到（dào）HB140-190，避免切（qiē）削时的“粘（zhān）刀”现象，改（gǎi）善切（qiē）削加工性（xìng）。对中碳钢（gāng），在既可（kě）用正火（huǒ）又可用退火（huǒ）的（de）场合下，用正火更为经济和（hé）方便。 ⑤ 对普通中碳结构钢，在力学性能要求不高（gāo）的场合下，可用正火（huǒ）代替淬火（huǒ）加（jiā）高温回火，不仅操作（zuò）简（jiǎn）便，而且使钢（gāng）材的组织（zhī）和尺寸（cùn）稳定。 ⑥ 高（gāo）温（wēn）正火(Ac3以上150～200℃)由于高温（wēn）下扩（kuò）散（sàn）速（sù）度较高,可以（yǐ）减少（shǎo）铸件和（hé）锻件（jiàn）的成（chéng）分（fèn）偏析（xī）。高温正火后的（de）粗大晶（jīng）粒可通过随（suí）后第二次较低温度的正火予以细化（huà）。 ⑦ 对某些（xiē）用（yòng）于汽轮机和锅炉的低、中碳（tàn）合金钢，常采用正火以获得（dé）贝氏体组织（zhī），再经高温（wēn）回（huí）火，用于400～550℃时具有良好的抗蠕变能（néng）力（lì）。 ⑧ 除钢件和钢材以（yǐ）外，正火还广泛用于球墨（mò）铸铁热处理，使其获得珠光体基体（tǐ），提（tí）高球墨（mò）铸（zhù）铁的强（qiáng）度。 由于正火的特点（diǎn）是空气（qì）冷却，因而环境气温、堆放方式、气流及工件（jiàn）尺寸对正火后的组织和性能均有影响。正火组织还可作（zuò）为合金钢的（de）一种分类方法。通（tōng）常根据（jù）直径为25毫米的试样加（jiā）热（rè）到900℃后,空冷得到的组织（zhī），将（jiāng）合（hé）金钢分为珠光体钢、贝（bèi）氏体钢、马（mǎ）氏体钢和奥氏体钢（gāng）。 什么是退火？ 退火是将金属缓慢加热到（dào）一定温度（dù），保持足（zú）够时间（jiān），然（rán）后以（yǐ）适宜（yí）速度冷却的一种金属热处（chù）理工艺。退（tuì）火热处理分为完全退火，不完全退火和去应（yīng）力（lì）退火。退火材（cái）料的力学性能可以用拉伸试（shì）验来检测，也可以（yǐ）用硬（yìng）度试验来检测（cè）。许（xǔ）多钢材（cái）都是以退火热处理状态（tài）供货的，钢材硬度检测可以采（cǎi）用（yòng）洛氏硬度计，测（cè）试HRB硬度，对于较薄的钢板、钢带以及薄壁钢管，可以采（cǎi）用表面洛氏硬度计，检测HRT硬（yìng）度。 退火的目（mù）的在于： ① 改（gǎi）善或消除钢铁（tiě）在铸造、锻压、轧制和焊接过程（chéng）中所（suǒ）造成的各种组织缺陷以及残余应力，防（fáng）止工件变形、开裂。 ② 软化（huà）工（gōng）件以（yǐ）便进行切削加工。 ③ 细化晶粒，改善组织以提高工（gōng）件的机械性能。 ④ 为zui终（zhōng）热（rè）处理（淬火、回火）作好（hǎo）组织准备。 常用的（de）退火工艺有： ① 完全（quán）退（tuì）火。用（yòng）以细化中、低碳钢经铸造（zào）、锻压和焊接后出现（xiàn）的力学（xué）性能不（bú）佳的（de）粗大过（guò）热组（zǔ）织。将工件加（jiā）热到铁素体（tǐ）全部转变为奥（ào）氏体的温（wēn）度以上30～50℃，保温一段时间，然后随炉缓（huǎn）慢冷却，在（zài）冷（lěng）却过程中奥（ào）氏体再次发生转变，即可使钢的组织变（biàn）细。 ② 球化退火。用（yòng）以降低工具钢（gāng）和轴承钢锻压后（hòu）的偏高硬（yìng）度。将工件加热到钢开始形成奥氏体的（de）温（wēn）度以上20～40℃，保温后缓慢冷却，在冷却过程中珠光（guāng）体中的片层状渗碳体变（biàn）为球状，从（cóng）而降低（dī）了硬（yìng）度。 ③ 等温退火。用以降低某些镍、铬含量较高的合金（jīn）结构钢（gāng）的高硬度，以进（jìn）行（háng）切削加工（gōng）。一般先（xiān）以较快速度冷却（què）到奥氏（shì）体（tǐ）zui不稳定的（de）温度，保温适当（dāng）时间，奥氏体转变为托氏（shì）体或索（suǒ）氏体，硬度即可（kě）降低。 ④ 再（zài）结晶（jīng）退火。用以消除金属线（xiàn）材、薄板在冷拔、冷轧过程中（zhōng）的硬化现象（硬度升高、塑性下降（jiàng））。加热（rè）温度一般为钢开始形（xíng）成奥氏体的温度以下50～150℃ ，只（zhī）有（yǒu）这样才能消除（chú）加工硬化效应使金属（shǔ）软化。 ⑤ 石墨化退火。用以使含有大量渗碳体的（de）铸铁变（biàn）成（chéng）塑性良好（hǎo）的可锻（duàn）铸铁。工艺操作是将铸件加热（rè）到950℃左（zuǒ）右（yòu），保温一定时（shí）间后适当冷（lěng）却，使渗碳（tàn）体分解形成团絮状石墨。 ⑥ 扩散退火（huǒ）。用以使合金铸件化学（xué）成分均匀化，提高其使用性能。方（fāng）法是在不发生熔化的（de）前提下，将铸件（jiàn）加热到尽可能（néng）高（gāo）的温度，并长时（shí）间保温，待合金中各种（zhǒng）元素扩散（sàn）趋于均匀（yún）分布后缓冷。 ⑦ 去应力退火。用以（yǐ）消（xiāo）除钢铁铸件和焊接件的内应力。对于钢铁制（zhì）品加热后（hòu）开始形成（chéng）奥氏体的温度以下100～200℃，保（bǎo）温（wēn）后在空气中冷却，即可消除（chú）内应力。
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一、变形的原因 钢（gāng）的（de）变（biàn）形主要原因是（shì）钢中存在内应力或者外部（bù）施加（jiā）的应力。内应力是因温度分布（bù）不均匀（yún）或者相变所（suǒ）致，残余应（yīng）力也（yě）是原因（yīn）之（zhī）一（yī）。外应力（lì）引起的变形（xíng）主要是由于工件自重而造成的（de）“塌陷”，在（zài）特殊情况下也应（yīng）考虑碰撞被（bèi）加热（rè）的工件（jiàn），或者（zhě）夹持工具夹（jiá）持所引起的凹陷等。变形包括弹性变形和塑性变形两种（zhǒng）。尺寸变化主要是基于组织转变，故（gù）表现出同样的膨（péng）胀和收缩，但（dàn）当工件上有孔穴或者复杂形状（zhuàng）工件，则（zé）将导致附（fù）加的变形。如果淬（cuì）火形成大量马氏体则发（fā）生膨胀，如（rú）果产生大（dà）量残余奥氏体则（zé）相应的要收（shōu）缩。此外，回火时一般（bān）发（fā）生收缩（suō），而（ér）出现二次硬化现象（xiàng）的合（hé）金（jīn）钢则发生（shēng）膨胀，如果进行深冷处理（lǐ），则由于残余奥氏（shì）体的（de）马氏体化（huà）而进一步膨（péng）胀，这些组织的（de）比容都随着含碳（tàn）量的增加而增大，故含碳量增加也使尺寸变化量（liàng）增大。 二、淬火变形的（de）主要发生时段 1.加热过程（chéng）：工（gōng）件在加热过程中，由于内（nèi）应力逐渐（jiàn）释放而（ér）产生变形。 2.保温过（guò）程：以自重（chóng）塌（tā）陷变形为主，即塌（tā）陷弯曲。 3.冷却过程：由（yóu）于（yú）不均匀冷却和组织转变而至变形。 三、加热与变（biàn）形 当加热大型工件时，存（cún）在（zài）残余（yú）应（yīng）力或者加热不均匀（yún），均可产生变（biàn）形。残余应力主要（yào）来源于加（jiā）工过程（chéng）。当存在这些应力时，由于随（suí）着温度（dù）的升高（gāo），钢的屈服强度逐渐下降，即（jí）使加热很（hěn）均匀，很轻（qīng）微（wēi）的应力（lì）也会导致变（biàn）形。 一般，工件的外缘（yuán）部位残余（yú）应力较高，当温度的上升从外部开始进（jìn）行时，外缘部位变形较大（dà），残余应（yīng）力（lì）引起的变形包括弹性变形和塑性变形两种。 加热时产生的（de）热应力（lì）和想变应力都是导致变（biàn）形的原因。加热（rè）速度（dù）越快（kuài）、工（gōng）件（jiàn）尺寸越大、截面变化越大，则（zé）加热变形越大。热应力取决于温度的不均匀分布（bù）程度和温度梯度，它们都是导致（zhì）热膨胀发生差异（yì）的原因（yīn）。如（rú）果（guǒ）热（rè）应力高于材料（liào）的高温屈服点，则（zé）引起塑性变形，这种塑性变形就表（biǎo）现为“变形”。 相变应力主要源（yuán）于相（xiàng）变的不（bú）等时性，即材料（liào）一部分发（fā）生相变，而其它部分还（hái）未发生相变时（shí）产（chǎn）生的。加热时材料的组织转变成奥氏体发生体（tǐ）积收（shōu）缩时可出（chū）现（xiàn）塑性变（biàn）形。如果材料的各部分同时发生相同的组织转变（biàn），则不产生应力（lì）。为此，缓慢（màn）加热可（kě）以（yǐ）适当降低加热（rè）变形，zui好采用预热（rè）。 此外，由于加热中因自重而出现“塌陷”变形的情况非常多（duō），加热温（wēn）度越高，加热时间（jiān）越长，“塌陷”现象（xiàng）越（yuè）严重。 四、冷却与（yǔ）变形（xíng） 冷（lěng）却不均（jun1）时将产生（shēng）热应力导致变形发生。因工件的外缘和（hé）内部存（cún）在冷却速度差异，该热应力是不可避免的，淬火情（qíng）况（kuàng）下（xià），热应力（lì）与组（zǔ）织应力叠（dié）加，变形更为（wéi）复杂。加之（zhī）组织的不均（jun1）匀、脱（tuō）碳等，还会导致相变点出现（xiàn）差异，相变的膨胀量也有所（suǒ）不同。 总之，“变形”是相变（biàn）应力（lì）和热应力共同所致，但并非全部（bù）应（yīng）力都消耗在变形上，而是一部分作为残余应力存在于工件（jiàn）中，这种应力就（jiù）是导致时效变形和时效（xiào）裂（liè）纹的原因。 因冷却而（ér）导致的变形表现为以下几种形式： 1.件急冷（lěng）初期（qī），急冷（lěng）的（de）一（yī）侧凹陷，然（rán）后转为凸起，结果快冷的（de）一面凸起，这种情（qíng）况（kuàng）属于热应力引起（qǐ）的变（biàn）形大于相变引起的变形。 2.由热应力所引起（qǐ）的变（biàn）形是钢料趋于球形化，而（ér）由相变应力所引起的变形则使之趋于绕线轴状。因此淬火冷（lěng）却所致的变形表现为两者的结合，按照淬火方式的不同，表现出不同的变形。 3. 仅对（duì）内孔部分淬火时，内（nèi）孔收缩。将整个环形（xíng）工件加热整体（tǐ）淬火（huǒ）时，其外径总是增大，而内（nèi）径则根据尺寸的不同（tóng）时涨时缩，一般内径大（dà）时，内孔涨大（dà），内径小时，内孔收缩 五、冷处（chù）理与变形 冷处（chù）理促进马氏体转变，温度较低，产生的（de）变形比淬（cuì）火冷却要小，但此时产（chǎn）生的应力较（jiào）大（dà），由于残余应力、相变应（yīng）力和热应力等的叠（dié）加容易导致开裂。 六、回火与变形 工（gōng）件在回火过程中由于内应力的均匀化、减小甚（shèn）至（zhì）消失，加上组（zǔ）织发生变化，变形趋于减小，但同时，一旦出（chū）现变形，也（yě）是很难（nán）矫正的。为了（le）矫正（zhèng）这种变形，多（duō）采用加压回火或喷丸硬化（huà）等（děng）方法。 七 、重（chóng）复淬火（huǒ）与变形 通常（cháng）情况下，一次（cì）淬（cuì）火后的（de）工件未经过中间（jiān）退火而进行重复淬（cuì）火，将增大变形。重复淬火引（yǐn）起的变形，经过重（chóng）复淬（cuì）火，其变（biàn）形累加而趋于球状，容（róng）易产生龟裂，但形状相对（duì）稳定了，不再容易产生变（biàn）形了，因此重复淬火前应增加中间（jiān）退火，重复淬火次数应小于等于2次（不（bú）含初（chū）次淬火）。 八、残余应力与变形 加热过程中，在450℃左右（yòu），钢（gāng）由弹性体转（zhuǎn）变为塑性体，因此很容（róng）易呈上（shàng）升塑性变形。同时（shí），残余应力在约高于此温度时也将因再结晶（jīng）而消失。因此，快速加热时，由于工件内外（wài）部（bù）存在温度差，外部达到450℃变成了塑性区（qū），受而内部温（wēn）度较（jiào）低处存在残余（yú）应力作用而发生变形，冷却后，该区域就是（shì）出现（xiàn）变形的地方（fāng）。由于实际生产过程中，很难实（shí）现均（jun1）匀、缓慢加热，淬火前进行（háng）消除应（yīng）力退火是非（fēi）常重（chóng）要的，除了通过加热（rè）消除应力外，对于大型零件采用（yòng）振（zhèn）动消（xiāo）除应力也是有（yǒu）效的。
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球墨（mò）铸铁（NodularCastIron）是一（yī）种（zhǒng）具（jù）有优良力学性能的金属材料，通过在铁液中（zhōng）加入球化剂和孕育剂，让石墨呈（chéng）球状形核并长（zhǎng）大而获得（dé）。20世纪40年代，现（xiàn）代球墨铸铁（tiě）由美国国际锡公司(INCO)青年科研（yán）人员K.D.Millis首先研（yán）究（jiū）成功。球墨铸铁在力学性能、物理性能、工艺性能、使用（yòng）性能上（shàng）具有独特（tè）的优（yōu）势（shì），生产工艺简（jiǎn）单，成本低（dī）廉，在机械、冶（yě）金、矿山（shān）、纺织（zhī）、汽车及船舶等领域应用广泛。 生产球（qiú）墨铸铁时夹渣是zui常见的缺陷，其多出（chū）现在铸件浇（jiāo）注位置的上平面或型芯（xīn）上表面（miàn）部位（wèi）。夹渣（zhā）缺陷严重（chóng）影响（xiǎng）铸件（jiàn）的（de）力学性能，特（tè）别是韧性（xìng）和屈服强（qiáng）度，导致承压部（bù）位发生（shēng）渗漏。 笔者所在单（dān）位生产的一种发电设备铸件前期经常出现铸（zhù）件夹渣缺陷而报废（fèi），针对此缺陷（xiàn）进行了改（gǎi）进。 1.原工艺及缺（quē）陷状况 铸件重量为（wéi）4500kg，材料（liào）为QT400-18，呋喃树脂自硬（yìng）砂造型（xíng）。采（cǎi）用15t/h工频电炉熔炼，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℃。浇注系统采（cǎi）用半封闭式、横浇道在分型面（miàn）的（de）环形底注（zhù）工艺，内（nèi）浇道为4道φ35mm的陶瓷管，直浇道为φ80mm，横浇（jiāo）道截（jié）面为：70/80mm×100mm，截面比为：F直：F横：F内=1∶2.99∶0.77，工艺方案如图1所（suǒ）示。这样设（shè）计出来的铸件缺陷（xiàn）主要为（wéi）夹渣，位置（zhì）在法兰背面和轴承上表（biǎo）面，形状不规则，无金属（shǔ）光泽，用渗透液或磁粉检（jiǎn）测，有时用肉眼（yǎn）即可发现，如图2所（suǒ）示。图1 工（gōng）艺（yì）方案图2 夹渣缺陷分布 2.缺陷原（yuán）因分析 （1）熔炼或球化处理后，加入的熔剂和形成的熔渣在浇注时随金属液（yè）一起注入（rù）型腔。 （2）金属液在浇（jiāo）注过程中镁、稀土、硅（guī）、锰、铁等二次氧化，产生（shēng）的金属（shǔ）氧化物和硫化（huà）物、游离（lí）石墨等（děng）上浮到铸件上表面（miàn）或（huò）滞（zhì）留在铸件内的死角和砂芯下（xià）表面等处。 原工艺该铸件的浇注（zhù）压头为（wéi）2.5m，铁液从浇口杯进入浇注系统（tǒng）后，直接由（yóu）内浇道底返进入底法兰，进流（liú）速度大，约0.7m/s，进入型腔的铁液紊流严重（chóng），且严重卷气，因此铸件表面出现大量（liàng）的渣（zhā），造成该产（chǎn）品的（de）废品率超过10%。 （3）由于含硫量过高，使金属液含有大量硫化物，浇（jiāo）注后在铸件内部形成渣。 （4）金属（shǔ）液中各组元（碳（tàn）、锰、硫（liú）、硅、铝、钛）之间或这些组元与（yǔ）氮、氧之间发（fā）生化学反应，其氧化物与炉（lú）衬（chèn）、包衬、砂型壁或涂料之间（jiān）发生界面反应形成夹渣。 3.改进方案 （1）熔炼（liàn）时对（duì）原材料进行分拣，保（bǎo）证干燥、清洁、无（wú）锈（xiù）蚀。 （2）提高（gāo）铁液出（chū）炉温度和球化处理温（wēn）度，对浇包进行充分烘烤（kǎo）。 （3）金属液在浇包内应静置一段时间，以利于渣上浮。 （4）降低原铁液含硫量，在保证球化前（qián）提下，尽可能减少球（qiú）墨（mò）铸（zhù）铁的残留镁（měi）含量（liàng）。 （5）浇注系统改（gǎi）进（jìn）。为保证铁液（yè）在充填型（xíng）腔的过程中（zhōng）平（píng）稳、流畅，按大孔出流理论对浇注系统进行了改进，如图3所示。采（cǎi）用开（kāi）放（fàng）式浇（jiāo）注系统，通过增大进（jìn）流截面降低进流速（sù）度（dù）。铸件整体分散进流，快速（sù）充型（xíng），保证浇口（kǒu）杯、直浇道及时充满。图3 改进后的浇注系统（tǒng） 该铸件重（chóng）4500kg，浇注（zhù）重量6000kg，根据相关公式计算的浇（jiāo）注时间为（wéi）60s，阻流截（jié）面积为52cm2，即设计的（de）开放（fàng）式浇注（zhù）系统的直浇道截面积为52cm2。按照标准的陶瓷管，则（zé）选择φ80mm的陶瓷管，截面积是50.24cm2，按照推（tuī）荐的浇注系统（tǒng）比（bǐ）例，设计的横（héng）浇道截面形状是矩形（9cm×6cm），则面积是108cm2，内浇道是13道φ35mm的陶瓷管，截面（miàn）积（jī）是125cm2，则zui终的截（jié）面比是F直：F横：F内=1∶2.15∶2.49。 根（gēn）据上面计算的参数（shù）计算得进流速度为0.28m/s，进流速度降低（dī）很多，是原工（gōng）艺（yì）进流速度的40%。充型平稳（wěn），避免紊（wěn）流（liú），大（dà）大降低了铁液（yè）二次氧化的机会，从（cóng）而可以（yǐ）减少（shǎo）夹渣缺（quē）陷。 4.改进后验证 采（cǎi）用以上（shàng）措施连续（xù）生产15件，铸件没有再出现法兰和轴承上表面部位夹渣缺（quē）陷，改进有（yǒu）效。类似的方（fāng）法在其他产品上运用，也有明（míng）显效果。 5.结（jié）语 大型球墨铸铁件易于在浇（jiāo）注（zhù）位置上（shàng）表面以及铁（tiě）液（yè）流动的一些死角区域产生夹渣（zhā）缺（quē）陷，这些缺陷可以通过熔炼控制和浇注系统的改（gǎi）进来（lái）解决。浇（jiāo）注系统形式以及参数（shù）选择应能保证铁（tiě）液平稳充型（xíng），为（wéi）此浇（jiāo）注系统（tǒng）各组成部分面（miàn）积、浇注时间需按照内浇道低（dī）速进（jìn）流、铸件整体（tǐ）快速充满的原则来（lái）计算。
+查看（kàn）全文14 2020-04
热处理工艺（yì）中淬火的常用方法有十种，分别（bié）是单介质(水、油、空气（qì）)淬火;双介质（zhì）淬火;马氏（shì）体分级淬火（huǒ）;低（dī）于Ms点的马氏（shì）体分级淬火法;贝氏体等温淬火法;复（fù）合（hé）淬火（huǒ）法;预冷等温淬火法;延（yán）迟冷却淬（cuì）火法;淬火自（zì）回火法;喷射（shè）淬火法（fǎ）等。 一、单介质(水、油、空气)淬（cuì）火 单介质（zhì）(水、油、空气)淬火：把已加热到淬火温度的工件淬人一种淬（cuì）火介（jiè）质，使其（qí）完（wán）全（quán）冷却。这种是zui简单的淬（cuì）火方（fāng）法，常用于形状（zhuàng）简单的碳钢和合金钢（gāng）工件。淬火介质根据（jù）零件传热（rè）系数大小、淬透性、尺寸、形状等进行选择。 二、双（shuāng）介质淬（cuì）火（huǒ） 双介（jiè）质（zhì）淬火：把加热到淬火温度的工件，先在冷却能力（lì）强的淬火介质（zhì）中（zhōng）冷却至接近（jìn）Ms点，然后转入慢冷的淬火介（jiè）质（zhì）中冷却至室温（wēn），以达到不同淬火（huǒ）冷（lěng）却温（wēn）度区间，并有比较理想的淬火冷却速（sù）度（dù）。用于形状复（fù）杂件或高（gāo）碳钢、合金钢制作的大型工件，碳素工具（jù）钢也多采用此法。常用（yòng）冷却介（jiè）质有水-油（yóu）、水-硝盐、水（shuǐ）-空气、油（yóu）-空气，一（yī）般用水作快冷淬（cuì）火（huǒ）介（jiè）质，用油或空气作慢冷淬火介质，较少采用（yòng）空气。 三、马氏（shì）体分级（jí）淬火 马（mǎ）氏（shì）体（tǐ）分级淬火：钢材奥氏（shì）体（tǐ）化，随之浸入温度稍高或稍低于钢（gāng）的上马氏点的液（yè）态介质(盐（yán）浴（yù）或碱（jiǎn）浴)中，保持适（shì）当时间，待（dài）钢件的内、外层都达到介质温度（dù）后取出空冷，过冷奥氏体缓慢转变成马氏体的淬火工艺。一般（bān）用（yòng）于形状复（fù）杂和变形要求严的（de）小型工件，高速（sù）钢和高合金钢（gāng）工模具也常用此法（fǎ）淬（cuì）火。 四、低于Ms点的马氏体分级（jí）淬（cuì）火法（fǎ） 低于Ms点的马氏体分级淬火法：浴槽温度（dù）低于（yú）工件用钢的Ms而高于Mf时，工（gōng）件在该（gāi）浴槽中冷却较快，尺寸较大时（shí）仍可获（huò）得和分级淬火（huǒ）相同的结果。常用（yòng）于（yú）尺寸较大的（de）低（dī）淬透（tòu）性钢工件。 五、贝氏体（tǐ）等（děng）温淬火法 贝氏（shì）体等温淬火法：将工（gōng）件淬入该（gāi）钢下贝（bèi）氏体温（wēn）度的浴（yù）槽中等温，使其发生（shēng）下（xià）贝（bèi）氏体转变，一（yī）般在（zài）浴槽中保温（wēn）30~60min。数控微（wēi）信公号cncdar贝氏体等温淬（cuì）火（huǒ）工艺主要三个步骤：①奥氏体化处理;②奥氏体化后冷却处（chù）理;③贝氏体（tǐ）等温处理;常用于合金（jīn）钢、高（gāo）碳（tàn）钢小尺寸（cùn）零件及（jí）球墨铸铁件（jiàn）。 六、复合淬火法（fǎ） 复合淬火法：先将工件急（jí）冷至（zhì）Ms以下得体积分数（shù）为10%~30%的马氏体，然后在下贝氏体（tǐ）区（qū）等（děng）温，使较大截面工件得（dé）到马氏体（tǐ）和贝氏体（tǐ）组织，常（cháng）用于合金工具钢工（gōng）件（jiàn）。 七、预冷等温淬（cuì）火法 预（yù）冷等温淬火（huǒ）法：又（yòu）称升温等（děng）温淬火，零（líng）件（jiàn）先（xiān）在温度较（jiào）低(大于Ms)浴槽中冷却，然后（hòu）转（zhuǎn）入温度较高的浴槽中，使（shǐ）奥氏（shì）体进行等（děng）温转变。适用于（yú）淬透性较差的钢（gāng）件或尺（chǐ）寸较（jiào）大（dà）又必须（xū）进行（háng）等温淬火的工件。 八、延迟冷却淬火法 延迟冷（lěng）却（què）淬火（huǒ）法：零件先在空气、热水、盐浴中预冷（lěng）到（dào）稍高于Ar3或Ar1温度，然（rán）后进行单介质淬（cuì）火。常用于形状复杂各（gè）部（bù）位厚薄悬殊及要求变形小的零件。 九（jiǔ）、淬火自（zì）回（huí）火法 淬火自回火法：将被处理工件全部加热（rè），但（dàn）在淬火时仅（jǐn）将需要（yào）淬硬的部（bù）分（fèn）(常为工作部位)浸入淬火液冷却，数（shù）控微信公号cncdar待到未浸入部分火色（sè）消失的瞬（shùn）间，立即取（qǔ）出在空气（qì）中冷却的淬火工艺。淬（cuì）火自回火法利用心（xīn）部未全部冷透的热量传到表面，使表面回火。常用于（yú）承受冲击（jī）的工具如錾子（zǐ）、冲子、锤子等。 十、喷射淬火法 喷射淬火法（fǎ）：向（xiàng）工（gōng）件喷射水流的淬火方法，水（shuǐ）流（liú）可大可小（xiǎo），根据所要求（qiú）的（de）淬火深度而（ér）定。喷射淬火（huǒ）法不会在工件表面（miàn）形成蒸汽膜，这样就（jiù）能够保（bǎo）证得到比昔（xī）通水中（zhōng）淬火更（gèng）深的淬硬（yìng）层（céng）。主要用（yòng）于局部表面淬火（huǒ）。
+查看全文（wén）13 2020-04
第1步 材料的选择 铁素体球铁的生产（chǎn），选择（zé）高纯的原材（cái）料是非常必要的（de），原材料中的Si、Mn、S、P含量要少（shǎo）（Si<1.0%, Mn<0.3% S<0.03%，P<0.03%），对Cu、Cr、Mo等一些（xiē）合金元素要严格控制（zhì）含量。由于很多微量元（yuán）素对（duì）球化衰退zui为（wéi）敏感，如，钨（wū）、锑、锡、钛、钒等。钛（tài）对球化影响很大应加（jiā）以控（kòng）制（zhì），但（dàn）钛高是我国（guó）生铁的（de）特点，这主要（yào）与生铁的冶金工艺有（yǒu）关。 第（dì）2步（bù） 脱（tuō）硫（liú） 原铁（tiě）液（yè）含（hán）硫量决（jué）定球化剂的加入量，原铁液中的含硫量越（yuè）高，则球化剂的加入量越（yuè）多，否则不能获（huò）得（dé）球化良好的铸件。球化处理（lǐ）前原铁液中的（de）S含量控制在0.02%以下（xià）。对球化处理前原铁液的含硫量高时，必须（xū）进行脱硫（liú）处理。 第3步 Mo合金处理 Mo合金化处理，采（cǎi）用涡流（liú）工艺，加入量控制在0.5～1.0%，具体根据zui终Mo含量进行调整（zhěng）。为了确保Mo的有效吸收，对合金的粒度应该严格要（yào）求。 第（dì）4步 球化剂和球（qiú）化（huà）处理（lǐ） 生产（chǎn）厚大断面球铁件时，为了提高（gāo）抗衰退能力，在球化剂中加（jiā）入一定（dìng）比例的重稀土，这样（yàng）既（jì）可（kě）以（yǐ）保证起球（qiú）化作用的Mg的含量，同时也可以增加具有较（jiào）高抗衰退（tuì）能（néng）力的重稀土元素，如，钇等。根据国内很多工厂的试验和生产实践，采用Re—Mg与钇基重（chóng）稀（xī）土（tǔ）的复合球（qiú）化剂作为厚大断面球铁件生（shēng）产的（de）球化剂是非常理想的，使用（yòng）这种球化剂（jì）在（zài）实际生产应用过程中也取得了很好的（de）效果。据有关资（zī）料（liào）表明，钇的球（qiú）化能力仅次于镁，但其抗衰退能（néng）力比镁强的多，且（qiě）不回（huí）硫，钇（yǐ）可（kě）过量加入，高碳孕育良好（hǎo）时，不会出现渗碳体（tǐ）。另（lìng）外，钇与磷可形成（chéng）高熔点夹杂物，使磷（lín）共晶减少并弥散，从而（ér）进一步提高球（qiú）铁的延伸率。在球化（huà）处理时（shí），为（wéi）了（le）提高镁的吸收率，控制反应速度及提高球化效果，采用（yòng）特有（yǒu）的球（qiú）化工艺。对（duì）球（qiú）化处理的控制，主要是在反应速（sù）度上进行控制，控制球化反应时间在2分钟左右。 对此采用（yòng）中低（dī）Mg、Re球化剂和钇基重（chóng）稀土的复合球化剂，球化剂（jì）的（de）加入量（liàng）根据残留Mg量确定。 球（qiú）化衰退防止（zhǐ）：球化衰（shuāi）退的原因一方面和（hé）Mg、RE元素由铁液（yè）中逃（táo）逸减少有关（guān），另一方面也和（hé）孕育作（zuò）用不断衰退有关，为了防止球化衰退，采取以下措（cuò）施： A、铁液中应保持有足够的球化元（yuán）素含量； B、降低原（yuán）铁液的含（hán）硫（liú）量，并防止铁液氧化； C、缩（suō）短铁液（yè）经球化处理后（hòu）的（de）停留时间； D、铁液经球化处理并扒渣后，为（wéi）防止 Mg、RE元素逃逸，可用覆（fù）盖剂将铁液表面（miàn）覆盖严，隔绝空气以（yǐ）减少元素的逃逸。 第5步 孕（yùn）育剂和孕育处理 球化处理（lǐ）是球铁生产的基（jī）础，孕育处（chù）理是球（qiú）铁（tiě）生产的关键，孕育（yù）效果（guǒ）决定了石墨球的直径、石（shí）墨球数和石墨球的园整度，为了（le）保证孕育效果，孕育处理采用多级孕（yùn）育处理。孕（yùn）育处理越接近浇（jiāo）注，孕育效果越好。从孕育到浇注需要（yào）一定的时间，该时间越长，孕育衰退就越（yuè）严（yán）重（chóng）。为了防止或减少孕育（yù）衰退（tuì），采用以下措施： A、使用长效（xiào）孕育剂（含有（yǒu）一（yī）定量的（de）钡、锶、锆（gào）或锰的硅（guī）基（jī）孕育剂）； B、采用多级孕育处理（包（bāo）内孕（yùn）育（yù）、孕（yùn）育槽孕育（yù）、水口（kǒu）瞬时孕（yùn）育等）； C、尽量缩（suō）短孕育到（dào）浇（jiāo）注（zhù）时间。 孕育剂的（de）加入量控制（zhì）在（zài）0.6～1.4%，孕育剂加（jiā）入量过（guò）少，直（zhí）接造（zào）成孕育效果差，孕育量（liàng）过（guò）大，导致铸（zhù）件夹（jiá）杂（zá）。 第6步 浇注工艺控制 浇注应采用快浇，平（píng）稳注入的（de）原则。为了（le）提高瞬时孕育的均匀性及防止熔渣进（jìn）入型（xíng）腔，水口盆的总容量应与（yǔ）铸件（jiàn）的毛（máo）重相（xiàng）当（dāng），浇注（zhù）时将孕育（yù）剂（jì）放入水口盆中，将（jiāng）铁水一次全部注入水口，使铁水与孕育剂充（chōng）分混合（hé），扒去表面浮渣，提（tí）出（chū）水口堵（dǔ）浇（jiāo）注。
+查看全文（wén）10 2020-04