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1、铸件“桔皮”缺陷的特征（zhēng） 铸件“桔皮”是生产中反（fǎn）复出现的一种铸造缺陷，它对铸件质（zhì）量的（de）影（yǐng）响较大，缺陷（xiàn）出现（xiàn）在铸件肥厚部位、热节及内（nèi）浇道附近以（yǐ）及受热（rè）集中而（ér）冷却又（yòu）慢的（de）部位。铸件（jiàn）表面有（yǒu）微凸的小（xiǎo）圆斑，呈“眼圈（quān）”状，这些（xiē）表面（miàn）粗糙，看起来象“桔子皮”的斑点，在多种铸件中反复出现，有时整批铸（zhù）件均有，其在（zài）每个铸（zhù）件上的（de）数量少则几个，多至整个平面（miàn）；小圆斑有（yǒu）的（de）较大（dà），有的小至（zhì）麻点；有时（shí）是单个分（fèn）散（sàn）的，有时也（yě）呈密集的片状凸（tū）起物，高出铸件0.4-0.6mm，直径（jìng）3-5mm。据我公（gōng）司统计，废品中的15%是“桔皮”缺陷（xiàn）造成（chéng）的，而且碳钢件（jiàn）产（chǎn）生桔皮缺（quē）陷的机会更多一些。 2、“桔皮”缺陷产生的原因分（fèn）析 导致“桔皮（pí）”产生（shēng）的根本的原（yuán）因是涂料（liào）表（biǎo）面堆积、硬化（huà）不充分（fèn）。型壳在焙（bèi）烧后，其表面上形成黄色或黄（huáng）绿色玻（bō）璃体，浇注后与（yǔ）钢液反应而（ér）形成硅酸盐瘤粘附于铸件表面。单纯地延长硬化时间，无助（zhù）于zui终解决（jué）“桔皮”问题。通过（guò）实践，有（yǒu）以下（xià）几方（fāng）面的（de）原因（yīn）。 2.1原材料方面的影响 众所周知（zhī），水玻璃涂（tú）料的（de）粉液比低，粉料分布不均匀。水（shuǐ）玻璃的模数愈高，密度愈大，则涂料（liào）的粉液比愈低，粉料的分布愈（yù）不均匀（yún），也zui不（bú）易充分硬（yìng）化。 (1)水玻璃的（de）影响 水（shuǐ）玻璃（lí）的模数、密度以及（jí）杂质的多少对涂料的流动性影响极大。随着模数的增大，水玻璃中亚胶粒子比例增加，其（qí）粘度会（huì）随之增加（jiā），涂料的流变性恶化，当模（mó）组涂挂时极易在（zài）表层造成局部涂料堆积。 水玻璃（lí）参数不一致对涂料性能的影响是很大的，这一点很容易被忽视（shì）。参数的不（bú）一致性（xìng）表现在两个方面。 其一是模数的不一致性，刚进厂的水玻（bō）璃只有（yǒu）经过长时间的静（jìng）置扩散(分散（sàn）)后才能使同一批模数趋于一致，达（dá）到（dào）稳定的分散状态；这一过程所（suǒ）需时间在一星期以上，如（rú）果急于使用则不可能获得（dé）理想的（de）涂料流变（biàn）性能。 其（qí）二（èr）是溶液密度的不一致性，在配涂料前通常要（yào）对水玻（bō）璃溶液的密度进行（háng）调整，应（yīng）该特别注意加水搅拌（bàn）后马上测（cè）得的密度是不（bú）真实的（de），因为（wéi）液体分散稳定的过程尚未完成，与所希望的密（mì）度有（yǒu）一定（dìng）的误差，据（jù）此配制的涂料，其粘（zhān）度和（hé）流动性都有误差（chà）。 (2)耐火粉料的影响 耐火粉料颗粒的分（fèn）布和形状对涂（tú）料流变性的影响较（jiào）大（dà），双峰粉涂料（liào）具有较好的流变性是大家公认的；但即便是粒度分布基本相同的双峰粉，当耐（nài）火粉料（liào）颗料形状分别为多角、尖（jiān）角和片状的粉（fěn）配制涂料（liào）时，在粉液比（bǐ）和水玻璃模数相（xiàng）同（tóng）的条件下其流变性也会有很大的差异（yì）。 当粉料形状越接近片状时（shí），其比（bǐ）表面积也越大，颗粒间的摩擦力和作用力增（zēng）大，涂料的（de）粘（zhān）度将大于多角形的粉料。 (3)水玻璃（lí）密度和粉液比的综合（hé）影响（xiǎng） 水玻璃密度和（hé）粉液比的变（biàn）化（huà）对表层涂料流变性的（de）影响是（shì）非常直观的，水玻璃（lí）密（mì）度（dù）和（hé）粉液比过大时涂（tú）料粘度增加（jiā）、流变性变差、涂层变厚会引起涂料（liào）在型壳表（biǎo）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（biǎo）面层风干不充分。表面层风干是涂料的再均匀化过程，同（tóng）时，也（yě）是（shì）水（shuǐ）玻（bō）璃脱水固化过程，如风干（gàn）时间过短，表面（miàn）层涂料在熔模（mó）表（biǎo）面分布不均匀（yún），造成（chéng）其（qí）后的硬化不充分，脱蜡（là）后将在型壳内表面形成团（tuán）状聚集物，局部形成钠盐杂质。 (2)过（guò）度滴控。过度滴控指（zhǐ）表面层浸挂涂（tú）料时，单方向流动未能及时粘（zhān）砂，将导致（zhì）涂料在熔模表面（miàn）局（jú）部（bù）方（fāng）向上的堆积，造成其（qí）后（hòu）的硬化不完全（quán）。 (3)型壳层（céng）间硬化不良（liáng）。由（yóu）于涂料（liào）层尤（yóu）其是（shì）前两层中存在未硬化部分，未硬化（huà）的涂料在脱蜡和（hé）焙烧后造成（chéng）型壳（ké）内表（biǎo）面的钠盐聚集，与钢水（shuǐ）反（fǎn）应（yīng）后生成“桔皮”缺陷。 2.3环境（jìng）方面的（de）影响（xiǎng） 在寒冷的冬季，过（guò）低的室温使涂料（liào）流动性变差造成（chéng）涂料堆积，过厚堆积（jī）的涂料又不能完全硬化（huà）；此（cǐ）外硬化液的温（wēn）度随室温的降低也（yě）会造成硬化过程的缓慢和（hé）不完全。环境湿度的影响则主（zhǔ）要发生（shēng）在雨季，空（kōng）气湿（shī）度的增加会影（yǐng）响风干过程，常因为风（fēng）干不足（zú）而出现“桔皮”问题。 3、避免“桔（jú）皮（pí）”缺陷的措（cuò）施 3.1原料选用 (l)水玻（bō）璃（lí）在模数合（hé）适的（de）情况（kuàng）下，必（bì）须严格控制（zhì）杂（zá）质含量；应根据环境的温（wēn）度、湿度（dù）、铸（zhù）件（jiàn）的结构特点以及所配粉料的特（tè）点调整（zhěng）水玻（bō）璃密（mì）度。 (2)粉料在（zài）粒（lì）度符合使用要求的条件（jiàn）下（xià），其（qí）粒形至关重要，球形和多角形粉料是较理想的，而（ér）片状粉料不能使用。 3.2工艺（yì）对策（cè） (1)水（shuǐ）玻璃密度的调（diào）整。密度的合适与否将直（zhí）接（jiē）影响铸件的表面质量，密度过大会导致涂料流动性差而（ér）造成（chéng）分层和（hé）“桔皮”缺陷，密度过小又会形（xíng）成铸件表面的黄瓜刺；合（hé）适（shì）的密（mì）度通常与环境温度（dù）、粉料的粒度、微观形状（zhuàng）及铸件的（de）结构特（tè）点有关系。密度一（yī）般控制在1.27-1.29g/cm3之间，其调整（zhěng）原则是: ①环（huán）境温度高时增加密度，低时减小密度； ②粉料粗（cū）且片状比例（lì）小时增加密（mì）度，粉料细且片状比例大（dà）时减小（xiǎo）密度（dù）； ③结构简（jiǎn）单（dān）涂（tú）料易流动的（de）铸件可适当增（zēng）加密度，反之减（jiǎn）小密（mì）度。 (2)粉液比（bǐ）的确定。粉液比也是影响铸件表面质量的（de）重要因素之一，比例过大则会因涂料的流动性差导致涂挂不均匀而产生分层和涂料堆积；而太小则会产生（shēng）铸件（jiàn）表面的黄（huáng）瓜刺。其配比（bǐ）原则（zé）是（shì）在保（bǎo）证涂料流动性的前（qián）提下尽（jìn）量提高粉（fěn）液比。 (3)硬（yìng）化液的浓度、温度与（yǔ）硬化时间。一般（bān）情况下，氯化氨质量分数（shù）在（zài）25%以上（shàng）的硬（yìng）化剂才会有较好的硬化效果；如（rú）果（guǒ）氯化铵含量低，靠延长时（shí）间是不能改善硬化效果的。 (4)涂挂（guà）操作（zuò）方式。实际生产中有相当一部分“桔皮”问（wèn）题（tí）是由于操作不当造成的（de），涂料（liào）的单方向流动极易产生堆积而（ér）造成硬化不充分，所（suǒ）以在蜡模浸挂涂料之后的滴控直到撒砂完毕的整个过程（chéng）中，必须不断改变模组（zǔ）的方向。 (5)脱蜡工艺。在脱蜡（là）热水中（zhōng）补充适当的硬化（huà）剂，由于硬化（huà）剂的吸热作用和反应，会进一步使（shǐ）得表面层所滞留的（de）反应产物NaCl溶于脱蜡水中（zhōng）而大部分去除，此时，型壳表面形成的是一层低钠硅（guī）胶层，有利于防止“桔皮（pí）”缺陷（xiàn）的产生。 (6)环境温度。环境温度偏低会（huì）导（dǎo）致涂（tú）料流（liú）动性（xìng）差，造成涂（tú）挂不（bú）均匀而形成桔皮及其他制壳缺陷，制壳工序的（de）环境温度（dù）应控制在15℃以上。
+查（chá）看全文（wén）23 2020-04
气泡是铸件常见问题之一，而且一旦（dàn）铸件出现（xiàn）了（le）气泡问（wèn）题，也（yě）等（děng）于产品（pǐn）报废了。那么（me）如（rú）何避免铸（zhù）件产生（shēng）气泡（pào）？看看下面这7条（tiáo）。 【缺陷现（xiàn）象】 铸（zhù）件表皮下，聚集气体鼓（gǔ）胀所形（xíng）成（chéng）的（de）泡，有（yǒu）时会（huì）崩裂，存在贯通和非贯（guàn）通两种。 别名：鼓泡、起泡【原因分（fèn）析】 模（mó）具温度太高，开模过早（zǎo）。 填充速度太高，金（jīn）属流卷入（rù）气体（tǐ）过多。 涂料发气量大，用量过多，浇注前（qián）未燃尽，使挥发气体被包在铸件表层（céng），另涂料含（hán）水量大。 型腔内气（qì）体没（méi）有排出，排气不顺（shùn）。 合金熔炼温度过高。 铝合（hé）金液体除气不彻底，吸（xī）有较多气（qì）体，铸件凝（níng）固时析出留在铸件（jiàn）内（nèi） 填（tián）充时（shí）产生紊流。 【对（duì）应（yīng）措施】 1、测（cè）温枪测试（shì）模具表面温度，显示数值超（chāo）过（guò）工（gōng）艺（yì）规定范围。降低（dī）模具（jù）表面温度，增加（jiā）保（bǎo）压时间； 2、铸件表面内浇口压入的金属流（liú）明显比其它（tā）部位亮（liàng）很多。填充速度高产生原因一方（fāng）面是设备本身（shēn）的压（yā）射速度高，另一方（fāng）面可能是内浇口（kǒu）太薄造成。降低压射（shè）速度，适当增加内（nèi）浇口厚度（dù）；判（pàn）断内浇口薄的方法：是否有浇口易粘现象，降低二（èr）快速度看远（yuǎn）端是否有（yǒu）严重压不实（shí）现象，不（bú）给（gěi）压打件，看是（shì）否有多股铝（lǚ）液流； 3、喷涂时察看雾的颜色是否呈白色，合模前察看型腔（qiāng）是否还有气体残留。更换涂料或增大涂料与水（shuǐ）的配比； 4、在烫（tàng）模阶段，铸（zhù）件表面（miàn）有明显的漩涡和涂料堆积。判断及解决方法：调开（kāi）档，人为产（chǎn）生涨模，如果解决，需开排（pái）气道； 5、铸件表面内浇口压入的金属流特（tè）别亮并伴有粘结。适当（dāng）降低浇（jiāo）注温度（dù）； 6、取样块测密度，看是（shì）否符合要求。重（chóng）新（xīn）进行除气处理或在保（bǎo）温炉内进行再次精炼； 7、烫模阶段铸件表面（miàn）明（míng）显（xiǎn）有各流（liú）溶接不到一起的痕迹伴有涂（tú）料堆积。 判断及解决方法：涂黑（hēi）油生产（chǎn），看痕迹是否有堆积，分析（xī）堆积部位，解决方法： a、开（kāi）设或加大相应部位的集渣（zhā）包， b、调整内浇口流（liú）向、位置或填充方向。
+查看（kàn）全文（wén）22 2020-04
1．冒口设计（jì）的基本原理 铸件冒口主要是在铸钢件上（shàng）使用。铸铁件（jiàn）只用于（yú）个别的厚大件的灰铸铁件和球铁件上。金属液在液态降温和（hé）凝固过（guò）程中（zhōng），体积要（yào）收缩。铸件（jiàn）的体收缩大约（yuē）为线收缩的3倍。因此，铸钢的体收（shōu）缩通常按3---6%考虑，灰铸铁按（àn）2---3%，不过（guò）由于灰铸铁和（hé）球墨铸（zhù）铁凝（níng）固时（shí）的石墨化（huà）膨（péng）胀，可以抵消部分体（tǐ）积收缩，所以如果壁厚均匀（yún），铸型（xíng）紧实度高，通常不需要设计冒口。铸件的体收（shōu）缩如果得（dé）不到补充，就会（huì）在铸件上或者内部形成（chéng）缩（suō）孔、缩陷（xiàn）或者缩松。严重（chóng）时常常造成铸（zhù）件报废。 冒口尺寸计算原则（zé）是，首先计算需要补缩（suō）的金属（shǔ）液（yè）需要多少。通常（cháng）把这一（yī）部（bù）分金属液假设成球体（tǐ），并求出直径（设为d0）用（yòng）于（yú）冒口计算。冒口补（bǔ）缩铸件是有（yǒu）一定的范围（wéi）------叫（jiào）有效补缩（suō）距离，设为（wéi）L，对厚度为h的板状零件通常L=3~5h 。对棒状零（líng）件L=（25~30）√h 式子中（zhōng），h------铸件厚度（dù） 2．冒口尺寸的基本计算方法 冒口计算的公式、图（tú）线（xiàn）、表格等（děng）有很多。介绍（shào）如下。 zui常用的（de）方法是，冒口直径 D=d0+h 理由是假定冒（mào）口和铸件以相（xiàng）同的速度（dù）凝固，凝固过程是从铸（zhù）件的两个（gè）表面（miàn）向（xiàng）内层进行，当铸件完全（quán）凝固终了，正好冒口凝固了同（tóng）样的厚度，这时还剩下中（zhōng）间的空心（xīn）的缩（suō）孔，体积正好等于补缩球的体积（jī），这（zhè）部（bù）分（fèn）金（jīn）属（shǔ）液在（zài）凝固过程中正好补缩进了铸件。 当铸（zhù）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，还（hái）有（yǒu）个重（chóng）要的部位，就（jiù）是冒口颈（jǐng），所（suǒ）谓冒口（kǒu）颈（jǐng）就是冒口和铸件（jiàn）的连接通道，冒口（kǒu）里的（de）金属液（yè）都是经由冒口颈补缩（suō）到铸件里的。所以对冒（mào）口颈的截面是有要求的，通常取冒口颈的直径dj=（0.6~0.8）T 。 冒口高度 H=（1.5~2.5）D 。 H的高度还应该考虑要高（gāo）于需要补缩部（bù）位的高度，否则（zé）就成了反补缩了，铸件补缩了冒（mào）口，这是要避免（miǎn）的。 3．其（qí）它计算方法 常用的（de）经验（yàn）计算方法还有不计算需要估算补缩的金属液，直接将热节园的直径乘个系数得出冒口（kǒu）直径。例如（rú） 简单铸（zhù）件 D=（1.05~1.15）T 外形简单，热（rè）节（jiē）比较集（jí）中。 复杂铸件 D=（1.40~1.80）T 外形复杂，例（lì）如有许多筋条和铸件的其余（yú）部分连接。 中间（jiān）类型（xíng） D=（1.15~1.40）T 介于以上两种之间。 铸造（zào）生产（chǎn）的条（tiáo）件千差万（wàn）别，因（yīn）素太多（duō），以至（zhì）于所有（yǒu）的计算公式（shì）都是近似的有条（tiáo）件的（de）。往往一个公式不一定适用于所有的场合。所以公式中往往有取值（zhí）范围（wéi）较（jiào）大的系数供用户结合（hé）本单（dān）位的情（qíng）况选（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（de）准备、型（xíng）砂的混制和将混制好的（de）型砂调匀及松砂等工艺环节。铸造生产中所使用（yòng）的型砂（shā），有的是由回用砂加（jiā）适量的新（xīn）砂、粘土和水经混合均匀配（pèi）制成的，有的全部是由新的材料配制成的（de）。为了确保新砂质量，所有的原材料都（dōu）须根据技术要求经（jīng）验（yàn）收（shōu）合格后才能使用。为此，在配（pèi）砂前都必须进行加工准备。 （1） 新砂 新砂在采购、运输过程中常混有草（cǎo）根、煤屑及泥块等杂（zá）物（wù），同时（shí）含有一定数量的分分。潮（cháo）湿的（de）原砂不（bú）易（yì）过筛，配砂时（shí）不便于控（kòng）制型砂的水分。因此，除含水量（liàng）低、用于手工造（zào）型（xíng）的湿型砂（shā）可直接配制外，新砂在使用前（qián）必须进（jìn）行烘干和过筛。新砂的烘干用立式或卧式烘（hōng）干滚（gǔn）筒，也可（kě）采用气流烘干的办法。常用的筛砂设备有（yǒu）手工筛、滚筒筛（shāi）和振动筛等（děng）。 （2） 粘（zhān）土 刚开采的粘土往往含有较多的水（shuǐ）分具多为块状，因此使（shǐ）用前（qián）必须烘（hōng）干、破碎并磨（mó）成粘土粉，主要由专门的工厂进行（háng）加工，包（bāo）装万袋（dài）供应。有的工厂事先将膨润土或粘土与煤粉按比例制成粘（zhān）土—煤粉粉浆（jiāng），使粘土充分吸水膨胀（zhàng），混砂时与原砂一起加入到混砂机里混合均匀。这（zhè）种做法可简化（huà）混砂操作，便于运输，改善（shàn）劳动条（tiáo）件，提高型（xíng）砂（shā）质量。但必须严格控制粉浆的（de）含（hán）水量，否则会影响型砂性能。 （3） 附加物 煤（méi）粉、硼配、氟化物和硫黄（huáng）等（děng）附（fù）加物都必须粉碎（suì）、过筛后再（zài）使（shǐ）用。 （4） 旧砂 为了节省造（zào）型材料，降低（dī）铸件成本，旧砂应回（huí）用。旧砂在（zài）型砂所占比例（lì）很大，它（tā）对型砂的（de）成分及性（xìng）能有着很大的影响。旧砂中常（cháng）混有各种杂物，如钉子、铁（tiě）块和（hé）砂（shā）团等，在回用（yòng）前必须进行（háng）处理，包括将（jiāng）砂（shā）块（kuài）粉碎，用电磁分（fèn）离器除去（qù）其中的铁质（zhì）杂物然后过筛（shāi），必要时进行冷却。 在机械化程（chéng）度高的铸造车（chē）间，型砂需求量大，周转速度很快，往往旧砂的温度还比较高，有（yǒu）的回（huí）用砂温度高达60摄氏度以上（shàng），如（rú）果采用这种型砂造型，容（róng）易粘附模样（yàng）、芯盒及砂斗（dòu）。由于型砂（shā）温度过（guò）高，会使水（shuǐ）分蒸发太快，使（shǐ）型砂性能不稳定（dìng），同（tóng）时影响（xiǎng）铸件（jiàn）表面质（zhì）量，影响造（zào）型（xíng）劳动生产（chǎn）率。因此必须在铸件落砂、旧砂过（guò）筛、运输和混砂过（guò）程中（zhōng）加强（qiáng）通风冷却（què），降低型砂温度。 （5） 混砂 混砂（shā）的任务是将各（gè）种（zhǒng）原材料混（hún）合均匀，使粘结剂包覆在（zài）砂粒表面上，混砂的（de）质量主要取决于混砂工（gōng）艺和混砂机的形式（shì）。 一、混砂机的形式。生产中常（cháng）用的混砂设备有辗轮式、摆轮式（shì）和叶片式混砂（shā）机（jī）。辗轮式混砂机除有（yǒu）搅拌作用（yòng）外，还有辗压搓揉作用，型砂的质量较好，但生产效率较低（dī），主要用来混制面（miàn）砂和单一砂。摆式混砂机的生产（chǎn）效率比辗轮（lún）式高（gāo）几倍，且可边（biān）混（hún）砂边鼓风冷却，并有一定（dìng）的（de）搓揉（róu）作用，但型砂质量不如辗轮式混砂好，主要用于机械化程度高、生产量大的铸造车间混制单一砂及背砂（shā）。叶片（piàn）式混砂机是一种连续作业式（shì）的设备（bèi），各种（zhǒng）原是（shì）否（fǒu）无（wú）误混砂机（jī）的一端（duān）进入，混（hún）好的型砂从混砂机的另一端出（chū）来，生（shēng）产效率高。叶片式混砂机有混合（hé）作用（yòng），但搓揉作用很差，主要（yào）用于混制背砂（shā）和粘土（tǔ）含量低的单一砂。 二、加料顺序与混砂时间。混制粘土型（xíng）砂的加顺序（xù）一般是先加回用砂（shā）、原砂（shā）、粘（zhān）土粉（fěn）和附加物（wù）等干（gàn）料，干混均匀后再加水湿混，均匀后即可使（shǐ）用。如果型砂中含有（yǒu）渣油（yóu）液（yè）以（yǐ）及其（qí）他液态粘结剂，则应先加水将型砂混合（hé）均匀后再加入油类粘结剂（jì）。这种（zhǒng）先加干粉后加水（shuǐ）的混砂加料（liào）顺序存在的缺（quē）点是，在混（hún）砂机的辗盘边缘遗留一（yī）些（xiē）粉料，这些粉料吸（xī）水后粘附在混砂机壁上，直到混辗后期或卸砂（shā）时才脱（tuō）落下（xià）来，使（shǐ）型砂里含（hán）有混合不均匀的粘土或煤粉团块，恶化了型砂性能。同时干混（hún）时（shí）粉尘飞扬（yáng），劳（láo）动条件差。因此，有的工（gōng）厂（chǎng）采用先在回用砂里加水混合，然后加粘土及煤粉（fěn）混合（hé）均匀，zui后再加少量水分（fèn）调节到所需要的含水量的（de）混砂工艺（yì）。试验结果表明（míng），后面这（zhè）种加料顺序可缩短混砂（shā）时间，提高（gāo）型砂（shā）质量（liàng），改善（shàn）劳动（dòng）条（tiáo）件。 为了使各种（zhǒng）原（yuán）材料（liào）混合均（jun1）匀，混砂时间（jiān）不能（néng）太短，否则（zé）影响型砂性能，但混（hún）砂时间也不（bú）宜过长。否则将（jiāng）使（shǐ）型（xíng）砂温度（dù）升（shēng）高，水分过多挥发，型（xíng）砂（shā）结成块状，性能变坏且生产效率低（dī）。混砂时（shí）间主要根据混砂机的形式、粘土含量、对型砂（shā）性（xìng）能要求等来决定。一般来说，粘土（tǔ）含（hán）量越（yuè）多，对型砂质量要求越高，混砂时间（jiān）越长。采用（yòng）辗轮式混砂机混制面砂时，混砂时（shí）间一般为6—12分（fèn）钟（zhōng），北砂（shā）为3—6分钟，单一砂为4—8分钟。 （6） 调匀 型（xíng）砂的调匀又称回性、渗匀，是指将（jiāng）混（hún）好的型砂在（zài）不失去（qù）水分（fèn）的条件下放置一段（duàn）时间，使水（shuǐ）分均匀渗（shèn）透到型（xíng）砂中，让粘土（tǔ）充分吸水膨胀，以提高型砂的强度和透（tòu）气性等（děng）性能。调匀（yún）时间主要（yào）根据粘土（tǔ）种类及加（jiā）入量而定。型砂中粘（zhān）土（tǔ）含量越多（duō），原砂的颗粒越（yuè）细，调匀时（shí）间（jiān）越长。调匀时间（jiān）应（yīng）适当，否则型砂性（xìng）能难以满足要注。单（dān）一（yī）砂（shā）一般为（wéi）2—3小时，面砂为4—5小时（shí）。机械化铸造厂间型砂调匀是在型砂调匀斗里进行，非机械化的（de）手工造型车（chē）间是将混好的型砂堆放在轩（xuān）间地（dì）面上，并用湿（shī）麻（má）袋覆盖进行（háng）调匀。 型砂经混（hún）辗（niǎn）和调匀后会（huì）被压实，有的被压成（chéng）团块（kuài）。如（rú）果（guǒ）采（cǎi）用这种型砂直（zhí）接造型，型砂的坚实度（dù）不均匀（yún），透气性等性能（néng）差。因此，调匀后的型（xíng）砂必须经（jīng）松砂或过筛才能使用。在机械化的铸造车间（jiān）一般采（cǎi）用圆棒式或叶片（piàn）式松（sōng）砂（shā）机进行松砂（shā）处理。在百机（jī）械化的手工造型车间，常用（yòng）移动式松砂（shā）机或用筛（shāi）孔为（wéi）5—8毫米的筛子过筛。
+查看全文（wén）20 2020-04
覆（fù）膜砂铸造在铸造领域已有相当长（zhǎng）的历史，铸件（jiàn）的产（chǎn）量也相（xiàng）当大；但（dàn）采用覆膜（mó）砂铸造（zào）生产精密（mì）铸钢件时面临很（hěn）多难题：粘砂（结疤）、冷隔、气孔。如何解决这些问（wèn）题有待于我们去进一（yī）步探讨。 一、对覆（fù）膜（mó）砂的认（rèn）识与了解（jiě）（覆膜砂属于有机粘结剂型、芯砂） （1）覆膜（mó）砂的（de）特点：具有适宜的强度性能（néng）；流（liú）动性好，制出的砂（shā）型、砂（shā）芯轮廓（kuò）清晰，组织致（zhì）密，能够制造（zào）出（chū）复杂的砂（shā）芯；砂型（芯）表面（miàn）质量（liàng）好，表面粗糙（cāo）度可达Ra=6.3～12.5μm，尺寸精度可达（dá）CT7～CT9级；溃（kuì）散性好（hǎo），铸件容易清理。 （2）适用（yòng）范围：覆膜砂既可制作铸型又（yòu）可制作砂（shā）芯，覆膜砂的型或芯既可互相配（pèi）合使用又可与其它砂型（芯）配（pèi）合使用；不仅可以（yǐ）用于金属型重力铸造或低压铸造，也可以（yǐ）用于铁（tiě）型覆砂铸造（zào），还（hái）可以（yǐ）用于热法离心铸造；不仅可以用于铸铁、非（fēi）铁合（hé）金铸件的生产，还可以用（yòng）于铸钢件的生产（chǎn）。 二、覆膜砂的制备 1．覆（fù）膜砂组成 一般由耐火材（cái）料（liào）、粘（zhān）结剂（jì）、固化剂、润滑剂及特殊添加剂组（zǔ）成。 （1）耐火材料是构成覆（fù）膜砂的（de）主体。对耐火材（cái）料的要求是：耐火度高、挥发物少、颗粒较圆整、坚实等（děng）。一般选用（yòng）天然擦（cā）洗硅砂。对硅（guī）砂的要求是：SiO2含（hán）量高（铸铁及非铁合金铸件要（yào）求大于90%，铸钢（gāng）件要求大（dà）于（yú）97%）；含泥量不大（dà）于0.3%（为擦洗砂）--[水洗砂含泥量（liàng）规定小于；粒度①分布在（zài）相邻3～5个（gè）筛号上；粒形圆整，角形因素应不（bú）大于1.3；酸耗值不小于5ml。 （2）粘结剂普遍采用酚醛树脂。 （3）固化（huà）剂通常采用乌洛托品；润滑剂（jì）一般采用硬（yìng）脂酸钙，其作用是防止覆（fù）膜砂结（jié）块，增（zēng）加流动性。添加剂的主要（yào）作用是改善覆膜砂的性（xìng）能。 （4）覆膜砂的基本配比（bǐ） 成分（fèn） 配比（质量（liàng）分数，%）说明：原（yuán）砂 100 擦洗砂， 酚醛树脂 1.0～3.0 占（zhàn）原砂重（chóng） ，乌（wū）洛托品（水（shuǐ）溶液（yè）2）10～15 占树（shù）脂重，硬脂酸钙 5～7 占树脂重（chóng），添加剂 0.1～0.5 占原砂重。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 占原砂重。 ２．覆膜砂的生产工艺 覆膜（mó）砂的制备工艺主要（yào）有冷法覆膜、温法覆膜、热法（fǎ）覆膜三种，目前覆（fù）膜砂的生产几乎（hū）都是采用热覆膜法。热法（fǎ）覆膜工艺（yì）是先（xiān）将原砂加热到一定温度，然后分别与树脂、乌（wū）洛托品水溶液和硬脂（zhī）酸钙混合搅拌，经冷却破碎和筛分而成。由于（yú）配方的（de）差异，混制工艺有所不同。目前国内覆膜砂（shā）生产线的种类很多，手工加料的半自动生产线约有2000~2300条，电（diàn）脑控制的全自（zì）动生产线也已经有将近50条（tiáo），有效提高（gāo）了生产效率和产（chǎn）品稳定性。例如（rú）xx铸造（zào）有限公（gōng）司的自动（dòng）化可视生（shēng）产线（xiàn），其加料时间控制精确到0.1秒，加（jiā）热温度控制精确到1/10℃，并且可以通过视频时（shí）时观（guān）察（chá）混（hún）砂状态，生（shēng）产效（xiào）率达到6吨（dūn）/小时。 ３．覆（fù）膜砂的主要产品类型 （1） 普通类覆膜（mó）砂 普通（tōng）覆膜砂即传统覆膜砂，其（qí）组成通常由石英砂，热（rè）塑性酚醛树脂，乌洛托品和硬（yìng）脂（zhī）酸（suān）钙（gài）构成（chéng），不加（jiā）有关添加剂，其树脂（zhī）加入量通常（cháng）在一定强（qiáng）度要求下相对较高，不具备耐高温，低膨胀、低发（fā）气等（děng）特（tè）性（xìng），适（shì）用于要求不高的（de）铸（zhù）件生产 （2） 高强度低发气类覆膜砂 特点：高强度、低膨胀、低发气、慢（màn）发气、抗氧化 简介:高强度低发气（qì）覆膜砂是普通覆（fù）膜砂的更新换代产（chǎn）品，通过加入有关特性（xìng）的“添加剂（jì）”和（hé）采用新的配（pèi）制工艺（yì），使树脂用量大幅度（dù）下（xià）降，其强度比（bǐ）普通（tōng）覆膜砂高（gāo）30%以（yǐ）上，发气量（liàng）显著（zhe）降低，并能（néng）延缓（huǎn）发气速度，能更（gèng）好（hǎo）地适应铸件（jiàn）生产的需要。该类（lèi）覆（fù）膜砂主要适（shì）用于铸铁件中（zhōng），中小（xiǎo）铸钢、合金（jīn）铸钢件的生（shēng）产。目前该类覆膜砂有（yǒu）三个系列：GD-1高强（qiáng）度低（dī）发气覆膜砂；GD-2高强度（dù）低膨（péng）胀低发气覆（fù）膜砂；GD-3高强度低膨胀低发气抗氧化覆（fù）膜。 （3） 耐（nài）高温(类)覆膜砂(ND型) 特（tè）点：耐高温、高强度、低膨胀、低发气、慢发（fā）气、易（yì）溃散、抗氧化（huà） 简介:耐（nài）高温覆（fù）膜砂是通过特殊工艺配方技术生产（chǎn）出的具（jù）有优异（yì）高温性（xìng）能(高温下（xià）强度高、耐热时间长（zhǎng）、热膨胀量小、发气量低)和综合铸造性（xìng）能的新型覆（fù）膜砂。该类覆（fù）膜砂特别适用于复杂（zá）薄壁精密的铸铁件(如汽车发动机缸体、缸盖等)以及（jí）高要求的铸钢件(如集装箱（xiāng）角和火车刹车缓；中器（qì）壳件等)的生产，可有（yǒu）效消除（chú）粘砂、变（biàn）形、热裂和气孔等铸造（zào）缺陷。目前该（gāi）覆膜砂（shā）有四个系列：VND-1耐高温覆（fù）膜（mó）砂. ND-2耐高温低（dī）膨（péng）胀（zhàng）低发气（qì）覆膜砂（shā） ND-3耐（nài）高（gāo）温（wēn）低膨胀低发气抗氧化覆膜砂 ND-4耐高温高强底低膨胀低发气覆膜 （4） 易溃散（sàn）类覆膜（mó）砂（shā） 具有较好的强度，同时具有（yǒu）优异的（de）低温溃散性能，适用（yòng）于生（shēng）产有色金（jīn）属铸件。 （5） 其它特（tè）殊要求覆（fù）膜砂 为适应不同产品的需要，开发出了系列特种覆膜砂如：离心铸造用（yòng）覆膜（mó）砂、激冷覆膜砂、湿态覆膜砂、防粘（zhān）砂、防脉纹、防橘皮覆膜砂等。 三、覆膜砂（shā）制芯（xīn）主要工艺过程 加热温度200-300℃、固化时间30-150s、射（shè）砂压力0.15-0.60MPa。形状简单的砂芯、流动性（xìng）好的（de）覆膜砂可选用较低的（de）射（shè）砂压力（lì），细（xì）薄砂芯选（xuǎn）择较低的加（jiā）热温（wēn）度，加热温度低时可适当延长固化时间等。覆膜砂所使用的树脂是酚醛类树（shù）脂。制芯工艺的优点：具（jù）有适宜（yí）的强度性能；流（liú）动（dòng）性（xìng）好（hǎo）；砂芯表面质（zhì）量（liàng）好（hǎo）（Ra=6.3-12.5μm）；砂芯（xīn）抗吸（xī）湿性强（qiáng）；溃散性（xìng）好，铸件容易清理。 1、铸型（模具（jù））温（wēn）度（dù） 铸型温度是影（yǐng）响壳层厚度及强度的主要因（yīn）素之一,一般（bān）控制（zhì）在220～260℃,并根据下列原则（zé）选定: （1）保（bǎo）证覆膜砂（shā）上的树脂软化及固化所需的足够热量； （2）保证（zhèng）形（xíng）成需要的壳厚且壳型（芯）表面不焦化； （3）尽量缩短结壳及硬化时间，以提高生产率。 2、射砂压力（lì）及（jí）时（shí）间（jiān） 射砂时间一般控制在3～10s，时间（jiān）过短则砂型（芯（xīn））不能成型。射砂压（yā）力一般（bān）为0.6MPa左右；压（yā）力过（guò）低（dī）时，易造成射不足（zú）或疏松现象。3、硬化时间（jiān）：硬化（huà）时间的长短主要取决（jué）于砂型（芯（xīn））的厚度与铸型的温度，一般在60～120s左右。时间过短，壳层未完全固化则强度低；时（shí）间（jiān）过（guò）长，砂（shā）型（芯）表面层易烧焦影响铸件质（zhì）量。覆膜砂（shā）造型（芯）工艺（yì）参数实例：序号图号 壳（ké）厚（㎜） 重量（㎏） 铸型（xíng）温度（℃） 射（shè）砂时（shí）间（s）硬（yìng）化时间（s） 1 （导向（xiàng）套（tào））DN80-05 8～10 2.5～2.6220～240 2～3 60～80 2 （阀（fá）体）DN05-01 10～123.75～3.8 240～260 3～5 80～100 四、覆膜（mó）砂应用中存在的问题及（jí）解决对策 制芯的方法种类很多，总的可（kě）以划分为热固性方法和冷固性方法（fǎ）两（liǎng）大类，覆膜（mó）砂制芯属于热固性方法类。任（rèn）何一种制芯方法都有其（qí）自身的优点和（hé）缺点，这主要取决于产品的（de）质量（liàng）要求、复杂程度、生（shēng）产批（pī）量、生产成本、产品价格等（děng）综合因素（sù）来决（jué）定采用何种制芯（xīn）方（fāng）法。对铸件内腔表面质量要（yào）求高，尺寸精度要求高、形状（zhuàng）复杂的砂芯采（cǎi）用覆膜砂制芯是非（fēi）常（cháng）有效的（de）。例如：轿车发动机气缸盖的进（jìn）排（pái）气道砂芯、水道砂芯、油道砂芯，气缸体（tǐ）的水道砂芯、油道砂芯，进（jìn）气岐（qí）管、排气岐（qí）管的壳芯（xīn）砂芯，液压阀的流道砂芯（xīn），汽车（chē）涡轮增压（yā）器气道砂（shā）芯等等。但是（shì）在覆膜砂使（shǐ）用中还常（cháng）遇到一些问题，这里仅就工作（zuò）中的体会（huì）略谈一二。 1、覆膜（mó）砂的强度和发气量的确定方（fāng）法 在原砂（shā）质量和树脂质量（liàng）一定的前（qián）提下，影响覆膜砂强度（dù）的（de）关键因素主要取于酚醛树脂的加（jiā）入量。酚醛树脂加入量多，则强度就提高，但（dàn）发气（qì）量也增加，溃散性就降低。因此在生产应用中一定要控制（zhì）覆膜砂的强（qiáng）度来减少发气（qì）量，提高溃散性，在强度标准的（de）制订时定要（yào）找到一个平（píng）衡点。这个（gè）平衡点就（jiù）是保证砂芯的（de）表面质（zhì）量（liàng）及在浇注时不产生变形（xíng）、不产（chǎn）生断芯前提下的（de）强度。这样才能保证铸件的表面质量（liàng）和尺寸精（jīng）度，又可以减少发气量，减少铸造件气孔缺陷，提高砂芯的出砂性能。对砂芯存放，搬运过程中可（kě）以采用工位器（qì）具、砂芯小车，并在其上面铺有10ｍｍ～15ｍｍ厚的（de）海绵，这（zhè）样可以减少砂芯的损耗（hào）率。 2、覆膜砂砂芯的存放期 任何砂（shā）芯都会（huì）吸湿，特别是南方地区空气相对湿度大，必须对砂芯存放（fàng）期（qī）在（zài）工艺文件上加以规（guī）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）放周期。各（gè）企业应（yīng）结合自己的厂房（fáng）条件和当地的（de）气候条件来确定砂芯（xīn）的存（cún）放（fàng）周期。 3、控制好覆膜砂（shā）的供货质量 覆膜砂进厂时必（bì）须附有供应商的质量（liàng）保（bǎo）证资料，并（bìng）且（qiě）企业（yè）根据抽样标准进行（háng）检查，检查合格后方可入库。企（qǐ）业取样（yàng）检测不（bú）合格时（shí）由质保（bǎo）和技术部（bù）门做出处（chù）理结果（guǒ），是让（ràng）步接受（shòu）或向供应商退货。 4、合格（gé）的覆膜砂在制（zhì）芯时发现砂（shā）芯断裂变（biàn）形 制芯时砂芯（xīn）的断（duàn）裂变（biàn）形通常会（huì）认（rèn）为覆膜砂强度（dù）低造成的。实际上砂芯（xīn）断裂（liè）和变形会涉及到许多生（shēng）产过程。出现不正常情况（kuàng），必须要查到真（zhēn）正的原因才能彻底（dǐ）解（jiě）决。具体（tǐ）原因如下： （１）制芯时模具的（de）温度和留（liú）模（mó）时间，关系到砂芯结壳硬化厚度是否满（mǎn）足工艺要求。工艺上所（suǒ）规定的工（gōng）艺参（cān）数都需要有一个范围，这个范围需靠操作人员的技能来进行调整。在（zài）模具温（wēn）度上限时留模时间可以取（qǔ）下限，模（mó）具温度在下限时留模时间（jiān）取上限（xiàn）。对操作人（rén）员需要不断地培训（xùn）提（tí）高操作技能。 （２）制芯（xīn）时（shí）在模具上（shàng）会粘有酚醛树（shù）脂和砂粒，必须进行及时（shí）清理并喷上脱模（mó）剂，否则会越积越多开模时会把砂（shā）芯（xīn）拉断或变形。 （３）热芯盒模具静模（mó）上的弹簧顶杆，由（yóu）于长期（qī）在高温状态下工作会（huì）产生弹性失效而造成砂芯（xīn）断裂或变（biàn）形。必须（xū）及时更换弹簧。 （４）动模和静模不平行或不在同一（yī）中心线上，合模时在油缸或气缸（gāng）的压力作用（yòng）下，定（dìng）位销前端有一段斜度，模（mó）具还（hái）是会合紧，但在开模时动模和静模仍会恢（huī）复到原始状态使砂芯（xīn）断裂或变形。在（zài）这种（zhǒng）情况下射（shè）砂时（shí）会跑砂，砂芯的（de）尺寸会变大。解决对策是及时调整模具（jù）的平行度和（hé）同轴度。 （５）在壳芯（xīn）机（jī）上（shàng）生产空心砂芯时，从砂（shā）芯中倒出尚未硬化的覆膜砂需（xū）要重新使用时（shí），必（bì）须进行过筛并未用过的覆膜砂按３：７比例混（hún）合（hé）后（hòu）使（shǐ）用，这样才能保证（zhèng）壳芯（xīn）砂芯（xīn）的（de）表（biǎo）面质量和砂芯强度（dù）。
+查看（kàn）全（quán）文18 2020-04
什么叫淬火？ 钢的淬火是（shì）将钢加热到临界温度Ac3（亚共析钢）或Ac1（过共（gòng）析钢（gāng））以上温度，保温一段（duàn）时间，使之全部或部（bù）分奥氏体化（huà），然后以大于临界冷却速度的冷（lěng）速快冷到Ms以（yǐ）下（或Ms附（fù）近等（děng）温）进行马氏体（或贝氏体）转变的热处理工艺。通常（cháng）也将铝（lǚ）合（hé）金、铜合金、钛合金、钢化玻璃等（děng）材料的固溶处理或带有快（kuài）速冷却过（guò）程的热处理工（gōng）艺称为淬火（huǒ）。 淬火（huǒ）的目的： 1）提高金属成材或零件的机械性能。例（lì）如：提高工（gōng）具、轴承（chéng）等（děng）的（de）硬度和耐（nài）磨性（xìng），提高弹簧的弹性极限，提（tí）高轴类零件（jiàn）的综合机（jī）械性能等。 2）改善某些特（tè）殊钢的材料性（xìng）能或化学性（xìng）能（néng）。如提高不锈钢的耐（nài）蚀性，增加磁钢的永磁性等。 淬火冷却（què）时，除（chú）需合理（lǐ）选用淬火介质外，还要有正确的淬火方法，常用的淬火方法，主要有单液淬火，双液（yè）淬（cuì）火，分级淬火、等温淬火，局部淬火等。 钢铁工件在淬火后具有以下特点： ① 得到了马氏体、贝氏（shì）体（tǐ）、残余奥氏体等不平衡（即（jí）不稳定）组织。 ② 存在较（jiào）大内应力。 ③ 力学性能不能（néng）满足要求。因此，钢铁（tiě）工件淬火后一般都要经过回火（huǒ） 什么叫回火？ 回火（huǒ）是将淬（cuì）火后（hòu）的金属（shǔ）成（chéng）材（cái）或零件加热到某一温（wēn）度，保温一定时间（jiān）后，以一（yī）定方式（shì）冷却的热（rè）处理工艺，回火是淬火后紧接着进行的一种操作，通（tōng）常也是工件进行热处理的zui后一道工序，因（yīn）而把（bǎ）淬火和回（huí）火的联合工艺称为（wéi）zui终（zhōng）处理（lǐ）。淬（cuì）火与回火的主要（yào）目（mù）的是： 1）减少内应（yīng）力和降低脆性，淬火件存（cún）在着很大（dà）的应力和脆（cuì）性（xìng），如没有及时回火往往会（huì）产生变形（xíng）甚至开（kāi）裂（liè）。 2）调整工件的机械（xiè）性能，工件淬火后（hòu），硬度高，脆性大，为了满足各种工件不（bú）同的性能要求，可以通过回火来调（diào）整（zhěng），硬度，强度，塑性和韧性（xìng）。 3）稳定工件尺寸（cùn）。通过回（huí）火可使（shǐ）金相组织趋于稳定，以保证（zhèng）在以（yǐ）后的使用过程（chéng）中不再发生变形（xíng）。 4）改善某些合金钢的（de）切削（xuē）性能。 回火的作用在于： ① 提（tí）高组织（zhī）稳定性，使（shǐ）工件在使（shǐ）用（yòng）过程中不再发（fā）生组织（zhī）转变，从而使工件几何尺寸和性能保持稳定（dìng）。 ② 消除内应力，以便（biàn）改善工件的使用性能并稳定（dìng）工件几何尺（chǐ）寸。 ③ 调整钢铁的力学性能以满足使用（yòng）要（yào）求。 回火（huǒ）之所以具有这些（xiē）作用，是因为温度升高时，原（yuán）子活动能力增（zēng）强（qiáng），钢铁中的铁、碳（tàn）和其（qí）他合金元素的原子可以较快地（dì）进行扩散（sàn），实（shí）现原子的重新排（pái）列组合，从而使不稳定的不平衡组织逐步转变为稳定的平衡（héng）组织。内应力（lì）的消（xiāo）除（chú）还与温度升高时金属（shǔ）强（qiáng）度降（jiàng）低有关（guān）。一般（bān）钢铁回火时，硬度和强度下降（jiàng），塑性提（tí）高（gāo）。回（huí）火（huǒ）温度（dù）越高，这些力学性能（néng）的变化越大。有些合金元素含量较高的合（hé）金钢，在某一温度范围回火时，会（huì）析出一些颗粒细小的金属化合物，使强度和硬度（dù）上升。这种（zhǒng）现象称为（wéi）二次（cì）硬化。 回火要求（qiú）：用途不同的工件应在不同温度（dù）下回火，以（yǐ）满（mǎn）足使用中的要求。 ① 刀具、轴承、渗碳淬火零件、表面淬（cuì）火零（líng）件通（tōng）常在250℃以（yǐ）下进行（háng）低（dī）温回（huí）火。低温（wēn）回（huí）火（huǒ）后硬度变化不大，内应力减小（xiǎo），韧性稍（shāo）有提高。 ② 弹簧在350～500℃下中温回（huí）火，可获得较高的（de）弹性和必（bì）要的韧（rèn）性。 ③ 中（zhōng）碳（tàn）结构钢制作的零件通常在（zài）500～600℃进行高温回火，以获得适宜的强度与（yǔ）韧性的良好配合。 钢在300℃左（zuǒ）右回火时，常使其脆性增大，这种现象称为首类回火（huǒ）脆性。一般不应在这个温度区间回火。某些中碳合金结构钢在高温（wēn）回火后，如（rú）果（guǒ）缓慢冷至室温（wēn），也易于变（biàn）脆（cuì）。这（zhè）种现象称为第二类（lèi）回火脆性。在钢中加入钼，或回火时在油或水中冷却，都（dōu）可以防止第二类回火（huǒ）脆性。将第二类回火脆（cuì）性的钢重新加（jiā）热至原来的回火温度（dù），便可以消除这（zhè）种脆（cuì）性。 在生产中，常根据（jù）对工（gōng）件性能的要求。按加热温（wēn）度的不同，把回火分为低（dī）温回火，中温回火，和高温回火。淬（cuì）火和随（suí）后（hòu）的高温回火相（xiàng）结合的（de）热处理工艺（yì）称为调质（zhì），即在具有高（gāo）度强（qiáng）度的同时，又有好的塑性韧（rèn）性（xìng）。 1、低温（wēn）回火（huǒ）：150-250℃ ，M回，减少内应力和脆性，提高塑韧性，有较（jiào）高的硬度（dù）和耐磨性。用于制作量（liàng）具（jù）、刀（dāo）具和（hé）滚动轴（zhóu）承等（děng）。 2、中温回火：350-500℃ ，T回，具有较高的（de）弹（dàn）性（xìng），有一定的塑性和（hé）硬（yìng）度。用于制作弹簧、锻模等（děng）。 3、高温回火：500-650℃ ，S回，具有（yǒu）良好的综合力学性（xìng）能。用（yòng）于制作齿（chǐ）轮、曲轴等。 什么是正火? 正（zhèng）火是—种改善钢（gāng）材（cái）韧（rèn）性的热处理（lǐ）。将钢（gāng）构（gòu）件加热到Ac3温度以上30〜50℃后，保温一段时间出炉空冷。主要特点是（shì）冷却速度快于退火而低于（yú）淬（cuì）火，正（zhèng）火时可（kě）在稍快（kuài）的冷却中使钢材的结晶晶粒细化，不（bú）但可得（dé）到满意的强（qiáng）度，而且可以（yǐ）明显提高韧（rèn）性(AKV值），降低构件的开裂倾向。—些低合金热轧（zhá）钢板（bǎn）、低合金钢锻件与铸造件经正火处（chù）理后（hòu），材（cái）料的综合力（lì）学性能可（kě）以大大改善，而且也（yě）改善了切削性能。 正火（huǒ）有（yǒu）以下目的和用途： ① 对亚共析钢（gāng），正火用以（yǐ）消除铸、锻、焊件的过热粗晶组织和（hé）魏（wèi）氏组织，轧（zhá）材中的带状组织；细化晶粒；并可作为淬火前的预先热处理。 ② 对过共析（xī）钢，正火可（kě）以消（xiāo）除网（wǎng）状二次（cì）渗（shèn）碳体，并（bìng）使（shǐ）珠（zhū）光体（tǐ）细化，不但改善机械性能，而且有利于（yú）以后（hòu）的球（qiú）化退火（huǒ）。 ③ 对低（dī）碳深冲（chōng）薄（báo）钢板，正（zhèng）火可以（yǐ）消除晶界的游离（lí）渗碳（tàn）体，以（yǐ）改（gǎi）善其深冲（chōng）性（xìng）能。 ④ 对低碳钢和低碳低合金钢，采用正（zhèng）火，可（kě）得到较（jiào）多（duō）的细片状珠光体组织，使硬度增高到HB140-190，避（bì）免切削时的（de）“粘刀”现象，改善切（qiē）削加工（gōng）性。对中（zhōng）碳钢，在（zài）既可用正火（huǒ）又可用退火的场合下，用正火更为（wéi）经济（jì）和方便。 ⑤ 对（duì）普通中碳结构钢，在力学性能要（yào）求不（bú）高的（de）场合下（xià），可用正火（huǒ）代（dài）替（tì）淬火加高温回（huí）火，不仅操作简便，而且使钢（gāng）材的组（zǔ）织和尺（chǐ）寸稳定。 ⑥ 高温正（zhèng）火(Ac3以上（shàng）150～200℃)由于高温（wēn）下扩散速（sù）度较高（gāo）,可以减少铸件和（hé）锻件的成分偏析。高温正（zhèng）火（huǒ）后的粗大（dà）晶粒可通过（guò）随后第二次较低温度的正火予以细化（huà）。 ⑦ 对某些用（yòng）于汽（qì）轮（lún）机（jī）和锅炉的低、中碳合金钢，常采用正火以（yǐ）获得贝氏体组织，再（zài）经高温回火，用（yòng）于400～550℃时具有良好（hǎo）的抗蠕变能力。 ⑧ 除钢件和钢材（cái）以（yǐ）外（wài），正火还广泛用于球（qiú）墨铸铁（tiě）热处（chù）理，使（shǐ）其获（huò）得（dé）珠光体基（jī）体，提高球墨铸铁的强度。 由于正火的特点是空气冷却，因而环境气温、堆放方（fāng）式、气（qì）流（liú）及工（gōng）件尺寸对正（zhèng）火后（hòu）的（de）组织和（hé）性能均有影响。正（zhèng）火（huǒ）组织还可作为合金（jīn）钢的一种（zhǒng）分类（lèi）方法。通常根据直径为25毫米的试样加热到900℃后,空冷得到的组织（zhī），将合金钢分为珠光体钢、贝氏体钢（gāng）、马氏体钢和奥（ào）氏体钢。 什么是退火？ 退火是将金属缓慢加热到（dào）一定温（wēn）度，保（bǎo）持（chí）足够时间，然后以适宜速度冷却的一种（zhǒng）金属热处（chù）理工（gōng）艺。退火热处理分（fèn）为完全退火，不完（wán）全（quán）退（tuì）火（huǒ）和去应（yīng）力退火。退火材料的（de）力学性能可以用拉伸试验来检（jiǎn）测，也可以用硬（yìng）度试验来检测。许多钢材都（dōu）是以退火（huǒ）热处理状态供货（huò）的，钢材硬度检测可（kě）以采用洛氏硬度计，测试HRB硬度，对于较薄的钢板、钢带以及薄壁钢（gāng）管（guǎn），可（kě）以采用表面洛氏硬度（dù）计，检测HRT硬度。 退火的目的在于： ① 改善或消除（chú）钢铁在（zài）铸（zhù）造、锻压、轧（zhá）制（zhì）和焊接过程中所造成的各种组织缺陷以及残余应力，防止工件变形、开裂。 ② 软化工件以便进行切削加（jiā）工（gōng）。 ③ 细化晶（jīng）粒，改（gǎi）善组织以提高工件的机械（xiè）性（xìng）能。 ④ 为（wéi）zui终热处理（淬火、回火）作好组织准备（bèi）。 常用的退（tuì）火（huǒ）工艺有（yǒu）： ① 完全退火。用以细化（huà）中、低碳（tàn）钢经铸（zhù）造、锻压和焊接后出现（xiàn）的力学性能不佳的（de）粗大过热组织。将工件加热到（dào）铁（tiě）素体（tǐ）全（quán）部转（zhuǎn）变为（wéi）奥氏体的温度以上30～50℃，保温一（yī）段时间，然后随炉缓慢冷却（què），在（zài）冷（lěng）却过程（chéng）中奥氏体再次（cì）发生转变，即可使钢的（de）组织变细。 ② 球化（huà）退火（huǒ）。用以降低（dī）工具钢和轴承钢锻压后（hòu）的偏高硬度。将工件加热到（dào）钢开始形成（chéng）奥氏体的温度以上20～40℃，保温后缓慢冷（lěng）却，在冷（lěng）却（què）过程（chéng）中珠光（guāng）体中（zhōng）的片（piàn）层状（zhuàng）渗碳体变（biàn）为球状（zhuàng），从而降低了硬度。 ③ 等温退（tuì）火（huǒ）。用以降（jiàng）低某些镍、铬含量较高的（de）合金结构钢的高硬（yìng）度，以进行切削加工。一般（bān）先以（yǐ）较快速度冷却到（dào）奥氏体zui不稳定的（de）温度，保温适当时间，奥（ào）氏体转变为托氏体或索氏（shì）体，硬度即可（kě）降低。 ④ 再结晶退火。用以消除（chú）金（jīn）属线材（cái）、薄板在冷拔、冷轧过程中的硬化现象（硬度升高、塑性下降）。加热温度一般为钢（gāng）开始形成奥氏体的温度以下50～150℃ ，只有这样（yàng）才能消除加工硬化效应（yīng）使金（jīn）属软化。 ⑤ 石墨化退火（huǒ）。用（yòng）以使含有（yǒu）大量渗碳体的铸铁变成塑性良（liáng）好的可锻铸铁。工（gōng）艺操作是将铸（zhù）件加热到（dào）950℃左右，保（bǎo）温一（yī）定时间后适当（dāng）冷却（què），使渗碳体分解形成团絮状石墨。 ⑥ 扩散退火。用以使合金（jīn）铸件化学成分均匀（yún）化，提高其使（shǐ）用（yòng）性能。方法是在不发生熔化的前提（tí）下，将铸件加热到尽可（kě）能高的（de）温度，并长时间保温，待（dài）合（hé）金中各种元素扩散趋于均匀（yún）分布后（hòu）缓冷。 ⑦ 去（qù）应力退火（huǒ）。用以消除钢铁铸件（jiàn）和焊接件的（de）内应（yīng）力。对于钢铁制品加热后开（kāi）始形成奥（ào）氏体的（de）温度以下100～200℃，保温后在空气（qì）中冷却，即可消（xiāo）除（chú）内应力。
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一、变（biàn）形（xíng）的原因 钢的变形主要原因（yīn）是钢中存在内应（yīng）力或者外部施加的（de）应力（lì）。内应力是（shì）因温度分布不均（jun1）匀或者相（xiàng）变所致（zhì），残余应力也是原因（yīn）之一。外应力引起的变形主要是由于工（gōng）件自（zì）重而造成的“塌陷”，在（zài）特殊情况下也应考虑碰（pèng）撞被加热（rè）的（de）工件，或（huò）者夹持工具夹（jiá）持所引起（qǐ）的凹陷等。变形包括弹（dàn）性变（biàn）形（xíng）和塑性（xìng）变形两种。尺寸变化主要（yào）是（shì）基（jī）于（yú）组（zǔ）织（zhī）转变，故表现出同样的膨（péng）胀和收缩，但当工件上有孔穴（xué）或（huò）者复杂形状工件，则将导致附加的变形。如果淬火形成（chéng）大量马氏体则（zé）发生膨胀，如果产生（shēng）大量残余奥氏体（tǐ）则（zé）相应的（de）要收缩。此外，回火时一般发（fā）生收（shōu）缩，而（ér）出现二（èr）次硬化现象（xiàng）的合金钢则发生（shēng）膨胀，如果（guǒ）进行深（shēn）冷处理，则（zé）由于残余奥氏体的马（mǎ）氏体化而进一（yī）步膨胀，这些（xiē）组织的比容都随着（zhe）含碳量的增（zēng）加而增大，故（gù）含碳量（liàng）增加也使尺（chǐ）寸变化量增（zēng）大（dà）。 二、淬（cuì）火变形的主要发生时段 1.加热过程：工（gōng）件在加热过程中（zhōng），由于内应力（lì）逐（zhú）渐释放而产生变形。 2.保温（wēn）过程：以（yǐ）自重塌陷变（biàn）形（xíng）为主，即塌陷弯曲。 3.冷却过程：由于不均（jun1）匀（yún）冷却（què）和组织转变而至变形。 三、加热与变形 当加热大（dà）型工件时，存在残余应（yīng）力或者加热不均匀，均可产生变形。残余（yú）应力（lì）主要来源（yuán）于加工过程。当存（cún）在这些应力时，由于随（suí）着温度的升高，钢的屈服（fú）强度逐渐下降（jiàng），即使加热很均匀，很（hěn）轻微的应力也（yě）会导致变形。 一（yī）般，工件的外缘部位残（cán）余应力（lì）较高（gāo），当温度的上升从外（wài）部开始进（jìn）行时，外缘（yuán）部位变形较大，残余应力引起的变形包括弹性变形（xíng）和（hé）塑性变形两种。 加热时产生的（de）热应力和想变应力都是导致变（biàn）形的原因（yīn）。加热速度越快、工（gōng）件尺寸越大、截面变化越（yuè）大（dà），则加热变形越（yuè）大。热应力取（qǔ）决于（yú）温度的不均匀分布程（chéng）度和温度（dù）梯度，它们都是导致热膨胀发生差异的原因。如果热应（yīng）力高于材料的高（gāo）温屈服（fú）点，则引起（qǐ）塑性变形，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（jí）材料一部分发生相变，而其它部分还未发生相变时产生的。加热（rè）时材料的组织转变（biàn）成奥氏体发生体积收缩时可出现塑（sù）性变（biàn）形。如果材（cái）料的各（gè）部分同时发生相同的组织转变，则（zé）不（bú）产生应力。为此，缓慢加（jiā）热可以（yǐ）适（shì）当降低加热变形（xíng），zui好采用预（yù）热。 此外（wài），由于加热中因自（zì）重而（ér）出现“塌（tā）陷”变形的情况非常多，加热温度越高，加（jiā）热（rè）时间越（yuè）长，“塌陷”现象越（yuè）严重。 四、冷却与（yǔ）变形 冷却不均时将（jiāng）产生热应力导致变形发（fā）生。因工件的（de）外缘和内部存在（zài）冷却速度差异，该热应力是（shì）不可避（bì）免（miǎn）的，淬火情况下，热应力与组（zǔ）织应力叠加，变形更（gèng）为复杂。加之组织（zhī）的不均匀、脱碳等，还会导致（zhì）相变点出现差异，相（xiàng）变的膨胀量也（yě）有所不同。 总之，“变（biàn）形”是相变应力和热应力共同（tóng）所（suǒ）致，但并非（fēi）全部应力都消耗在变（biàn）形上，而（ér）是一部分作为残余应力存在于工（gōng）件中，这（zhè）种应力就是导致时效（xiào）变形和时效（xiào）裂纹的（de）原因。 因（yīn）冷却而（ér）导致的变形表（biǎo）现为以（yǐ）下（xià）几（jǐ）种形式： 1.件急（jí）冷初（chū）期，急（jí）冷的（de）一侧凹陷（xiàn），然后转为凸（tū）起（qǐ），结果快冷的一面凸起，这种情况属于热（rè）应力引起的变形大于相（xiàng）变引起的变形。 2.由热应力所引起的（de）变形是钢料趋于球（qiú）形化，而由相变应力所引（yǐn）起的（de）变（biàn）形则使之趋于绕线轴状。因此淬火冷却所致的变形（xíng）表现（xiàn）为两者的结合，按（àn）照淬火（huǒ）方式的不同，表（biǎo）现出不同的变（biàn）形。 3. 仅（jǐn）对内孔部分（fèn）淬火时，内孔收（shōu）缩。将（jiāng）整个（gè）环形工件加热整体淬（cuì）火（huǒ）时（shí），其外径总是（shì）增（zēng）大，而内（nèi）径（jìng）则根据尺寸的不同时涨时缩，一般（bān）内（nèi）径大时，内孔涨（zhǎng）大，内径小时，内孔收缩 五、冷处理与变形 冷处理促进马氏体转变，温度较低，产生的（de）变形比淬火冷却要小，但（dàn）此时产生（shēng）的应（yīng）力较大，由于（yú）残（cán）余应力、相变应力和（hé）热（rè）应力等的叠加容易导致（zhì）开裂。 六、回火与变（biàn）形 工件在回火过程（chéng）中（zhōng）由（yóu）于内（nèi）应力的均匀化、减小（xiǎo）甚（shèn）至消失，加上（shàng）组织（zhī）发生变化（huà），变（biàn）形趋于（yú）减小，但同时，一旦出现变形，也是很难矫正的。为了矫正这种（zhǒng）变（biàn）形，多（duō）采用（yòng）加压回火（huǒ）或喷丸硬化等方（fāng）法。 七 、重复淬火与（yǔ）变形 通常情况下（xià），一（yī）次淬火后（hòu）的工件未经（jīng）过（guò）中间退火而进行重复淬火（huǒ），将（jiāng）增大变形。重（chóng）复淬火引起的变形，经（jīng）过（guò）重复淬火，其变（biàn）形累加而趋于球状，容易产生龟（guī）裂，但（dàn）形（xíng）状（zhuàng）相对稳（wěn）定了，不再容易产生（shēng）变形了，因此重复淬（cuì）火（huǒ）前（qián）应增（zēng）加中间退火，重（chóng）复淬火次数（shù）应小于等于2次（不含初（chū）次淬（cuì）火）。 八、残余应（yīng）力与变形 加（jiā）热过程中（zhōng），在450℃左右，钢由弹性体（tǐ）转变（biàn）为塑性体，因此很容易呈上升塑性变形。同时，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（kuài）速加（jiā）热时，由于工件内外（wài）部存在温度（dù）差，外部（bù）达到450℃变成了塑性区，受（shòu）而内部温度较（jiào）低处存在残（cán）余（yú）应力作用而发（fā）生变形，冷（lěng）却后，该区域（yù）就是出（chū）现变（biàn）形的地方（fāng）。由于实际生（shēng）产过程（chéng）中，很难实现均匀、缓慢加热，淬（cuì）火前进行消除应力（lì）退（tuì）火是非常重要的，除了通过（guò）加（jiā）热消（xiāo）除应力外，对于大型零（líng）件（jiàn）采（cǎi）用振动消除应力也是有效（xiào）的。
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球（qiú）墨铸铁（NodularCastIron）是（shì）一种具（jù）有优良力学性能（néng）的金属材（cái）料（liào），通过（guò）在铁液（yè）中（zhōng）加入球化（huà）剂和孕育剂，让石（shí）墨（mò）呈球（qiú）状形核并长大而获（huò）得。20世纪（jì）40年代，现代球墨铸铁由（yóu）美国国际锡公司（sī）(INCO)青年科研（yán）人（rén）员K.D.Millis首（shǒu）先（xiān）研究成功。球墨铸（zhù）铁在力学性（xìng）能、物（wù）理性（xìng）能（néng）、工艺性能（néng）、使用性能（néng）上具（jù）有独（dú）特的优势，生产（chǎn）工艺简单，成本低廉，在机械、冶金、矿山（shān）、纺织、汽车（chē）及船舶（bó）等领域应用广泛。 生产球墨铸铁时夹渣是zui常见的缺陷，其多出现（xiàn）在铸件浇注（zhù）位置的上平（píng）面或（huò）型芯上（shàng）表面部位。夹渣缺陷（xiàn）严（yán）重影（yǐng）响铸件（jiàn）的力学性能，特别是韧性和屈服强度，导致承压部位发生渗漏。 笔者所在单位生产的一（yī）种发电设备（bèi）铸件前（qián）期（qī）经（jīng）常出现铸件夹渣缺陷而报废，针对（duì）此（cǐ）缺（quē）陷进行了改（gǎi）进。 1.原工艺（yì）及缺陷（xiàn）状况 铸件重（chóng）量为4500kg，材料为QT400-18，呋喃树脂自硬砂造型。采用15t/h工频电炉熔炼，化学成分为：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℃。浇注系统采用（yòng）半封闭（bì）式、横浇道在分型面的（de）环形底注工艺，内浇（jiāo）道为4道φ35mm的陶瓷管，直浇道为φ80mm，横（héng）浇道（dào）截面为：70/80mm×100mm，截面比为：F直：F横（héng）：F内=1∶2.99∶0.77，工艺（yì）方案如图1所示。这样（yàng）设计（jì）出来的铸件缺陷主要（yào）为夹渣，位置在法兰背面和（hé）轴承上表面，形状不规则，无金属光泽，用渗透液或磁粉检测，有时（shí）用肉（ròu）眼即可（kě）发（fā）现，如图2所示。图1 工艺方案（àn）图2 夹（jiá）渣缺陷分布（bù） 2.缺陷原因（yīn）分析 （1）熔炼或球化（huà）处（chù）理后，加入（rù）的熔（róng）剂和形（xíng）成的熔渣（zhā）在浇（jiāo）注时随金（jīn）属液一起（qǐ）注入型腔。 （2）金属液在浇注过程中（zhōng）镁、稀土、硅、锰、铁（tiě）等二次（cì）氧化，产（chǎn）生（shēng）的金属（shǔ）氧化物（wù）和硫（liú）化（huà）物、游离石墨等上浮（fú）到铸件上（shàng）表面或滞留在铸件内（nèi）的死角和砂芯下表面等处。 原工艺该铸件的浇注压头为（wéi）2.5m，铁液从浇口杯进入浇注系（xì）统后，直（zhí）接由内浇道（dào）底返进入底法兰（lán），进流速（sù）度大，约0.7m/s，进入型腔的（de）铁液（yè）紊流严重，且（qiě）严重卷气（qì），因此（cǐ）铸件表（biǎo）面（miàn）出现大量的渣，造成该产品的废（fèi）品率（lǜ）超（chāo）过10%。 （3）由（yóu）于含硫量过高（gāo），使金属液含有（yǒu）大量硫化物（wù），浇（jiāo）注后在铸（zhù）件内（nèi）部（bù）形成渣。 （4）金（jīn）属液中各组元（碳（tàn）、锰（měng）、硫、硅、铝、钛）之间或这些组元与氮、氧之间发生化学反应，其氧化（huà）物与（yǔ）炉（lú）衬（chèn）、包衬、砂型壁或涂料之间（jiān）发（fā）生界面反应形成夹（jiá）渣。 3.改进方案 （1）熔炼时（shí）对（duì）原材料（liào）进行分（fèn）拣，保证干燥（zào）、清洁、无（wú）锈蚀。 （2）提高铁液出炉温（wēn）度和球化处理温度（dù），对（duì）浇包进行充（chōng）分烘烤（kǎo）。 （3）金属液在浇包内应静置一段时间（jiān），以（yǐ）利（lì）于（yú）渣上浮（fú）。 （4）降低原铁（tiě）液含（hán）硫量（liàng），在保证球（qiú）化前（qián）提（tí）下，尽可能减少球墨铸铁的残留镁含量。 （5）浇注系（xì）统改进（jìn）。为保证铁（tiě）液在充填型腔的过程中平稳、流（liú）畅，按大孔（kǒng）出（chū）流理论对浇注系（xì）统进行了改进，如图3所（suǒ）示。采用开放（fàng）式浇注系统，通过增大（dà）进流截（jié）面降低进流速度。铸件整体分散进流，快速充型，保证浇口杯、直（zhí）浇（jiāo）道及时充满。图3 改进后的（de）浇注系统 该铸件重（chóng）4500kg，浇注重（chóng）量（liàng）6000kg，根据相关公式计算（suàn）的浇注时（shí）间为60s，阻流截（jié）面积为52cm2，即设（shè）计的开放式浇注系统的直浇道截面积为52cm2。按照标准的陶瓷管，则选择φ80mm的陶瓷管，截（jié）面（miàn）积是50.24cm2，按（àn）照推荐的（de）浇（jiāo）注系（xì）统（tǒng）比（bǐ）例，设计的（de）横（héng）浇道截面形（xíng）状是（shì）矩形（9cm×6cm），则面积是108cm2，内浇道是13道（dào）φ35mm的陶瓷管，截（jié）面积是125cm2，则zui终的截面比是F直：F横：F内=1∶2.15∶2.49。 根据上面计算的参数（shù）计算（suàn）得（dé）进（jìn）流速度（dù）为0.28m/s，进流速度（dù）降低很多，是原（yuán）工艺（yì）进流速度的40%。充型平稳（wěn），避免紊流，大大降低了铁液二次氧（yǎng）化的机会，从而可以减少（shǎo）夹渣缺（quē）陷。 4.改进后验证 采用（yòng）以上措施连续生（shēng）产15件，铸（zhù）件没有再出（chū）现法兰和（hé）轴承上表面部位（wèi）夹渣缺陷，改进有效。类似的方（fāng）法在（zài）其他产品（pǐn）上运用，也有明显效果。 5.结语 大（dà）型球墨铸（zhù）铁件易于（yú）在浇（jiāo）注位置上表面（miàn）以及（jí）铁液流（liú）动的（de）一些（xiē）死角区（qū）域（yù）产（chǎn）生夹（jiá）渣缺陷，这些缺（quē）陷可以通过熔炼控制和浇注（zhù）系（xì）统的改进来解决。浇注（zhù）系统形式以及参（cān）数（shù）选择应能保（bǎo）证铁液平（píng）稳充型，为此浇注（zhù）系统（tǒng）各（gè）组成部分面积、浇注时间需按照内浇道（dào）低速进（jìn）流、铸件整体快速充（chōng）满的原则来计算。
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热处（chù）理工艺中（zhōng）淬火的常用方法有十种（zhǒng），分（fèn）别是单介质(水、油、空气)淬火;双介质（zhì）淬火;马氏（shì）体分级淬（cuì）火;低于Ms点的马氏体分级淬火法;贝氏体等温淬（cuì）火法;复合淬火法;预冷等温淬火法;延迟冷却淬火法;淬火自回火法;喷（pēn）射淬火法等。 一（yī）、单（dān）介质(水、油、空气)淬火 单介质（zhì）(水（shuǐ）、油、空气)淬火：把已加热到淬火（huǒ）温度（dù）的工件（jiàn）淬（cuì）人一（yī）种淬火介质（zhì），使其完全冷却。这种是zui简单的淬火方法，常用于形状简单的碳钢和合金钢工（gōng）件。淬火介质根据零（líng）件（jiàn）传热系数大小、淬透（tòu）性、尺寸、形状等进行选择。 二、双介（jiè）质（zhì）淬（cuì）火 双介质淬火：把加热到淬火温（wēn）度的工件，先在冷（lěng）却能力强的淬火介质中冷却（què）至接近Ms点，然后转入慢冷的淬火介质中冷却至室温，以达到不（bú）同淬火冷（lěng）却温（wēn）度（dù）区间，并有比较理想的淬火冷却（què）速度。用于形状复杂件或（huò）高碳钢、合金钢制作的大型工件，碳素工具钢也多采用（yòng）此法。常用冷却介质有水（shuǐ）-油、水-硝盐、水-空气、油-空气，一般（bān）用水作快冷（lěng）淬火介质，用油或空（kōng）气作慢冷淬火介质（zhì），较少（shǎo）采（cǎi）用空气。 三、马氏体分级（jí）淬火（huǒ） 马氏体分级（jí）淬火：钢（gāng）材奥氏（shì）体化，随之浸入温（wēn）度（dù）稍高或稍（shāo）低（dī）于钢的上马氏点的液态介质(盐浴（yù）或（huò）碱浴)中，保持适当时间，待钢件的（de）内、外（wài）层都达到（dào）介质温（wēn）度后取出空冷，过冷奥氏体缓慢转变成马氏体的（de）淬火工（gōng）艺。一般用于形状复杂（zá）和变形要求严的小型工件，高速钢和高合金（jīn）钢工（gōng）模具（jù）也常用此法淬火（huǒ）。 四、低于Ms点的马氏体（tǐ）分级（jí）淬（cuì）火法 低于Ms点的马氏体分级淬火法：浴槽（cáo）温度低于工（gōng）件（jiàn）用（yòng）钢的Ms而高于Mf时（shí），工件在（zài）该浴槽中冷却较快，尺（chǐ）寸较大时仍可获得和分级淬火相同的结果。常用于尺寸较大（dà）的低淬透性钢工件。 五、贝（bèi）氏体（tǐ）等（děng）温淬火法 贝（bèi）氏体等温淬火法：将工件淬入该钢（gāng）下（xià）贝氏（shì）体温度的浴槽中等温，使其发生下贝氏体转变（biàn），一（yī）般在（zài）浴槽中保温（wēn）30~60min。数控微信（xìn）公号cncdar贝氏体等温淬火工艺主要三（sān）个（gè）步骤：①奥氏体化处理;②奥氏体（tǐ）化后冷却处理;③贝氏体等（děng）温（wēn）处理;常用于（yú）合金钢、高碳钢小尺寸（cùn）零件及球墨（mò）铸（zhù）铁件（jiàn）。 六、复合淬（cuì）火法 复合淬火法：先将工（gōng）件急（jí）冷至Ms以下得体积分数为10%~30%的马氏体，然后在（zài）下（xià）贝氏体（tǐ）区等温，使较大截面工件得到马氏体和贝氏体组织，常用于合金工具钢工件。 七、预冷等温淬火法 预冷等温淬火法：又称升温等温淬火，零件先在温度较低（dī）(大于（yú）Ms)浴（yù）槽中冷（lěng）却（què），然后转入温度（dù）较（jiào）高的浴槽中（zhōng），使奥氏体（tǐ）进行等温转变（biàn）。适用（yòng）于淬透性较（jiào）差的钢件或尺寸较大又必须进行等温（wēn）淬火的工（gōng）件。 八、延迟（chí）冷却（què）淬（cuì）火法 延迟冷却淬火法：零件（jiàn）先在（zài）空气、热水、盐浴（yù）中预（yù）冷到（dào）稍高（gāo）于Ar3或Ar1温（wēn）度，然后进行单介质淬火（huǒ）。常用于形状（zhuàng）复杂各（gè）部位厚薄悬殊及要求变形小（xiǎo）的零件。 九、淬火自回火法 淬火自回火法：将被处理工（gōng）件全部（bù）加热，但在淬火时仅将（jiāng）需要淬（cuì）硬（yìng）的（de）部分(常为工（gōng）作部位)浸入（rù）淬火液冷（lěng）却，数（shù）控微信（xìn）公号cncdar待到未浸入部（bù）分（fèn）火色消失的瞬间，立即取出在空气中（zhōng）冷却的淬火工（gōng）艺。淬火自（zì）回（huí）火（huǒ）法利（lì）用心部（bù）未（wèi）全部冷透的热量传（chuán）到表面，使表（biǎo）面回火。常用于承受冲击的工具（jù）如錾子、冲子、锤子等（děng）。 十、喷射淬火法（fǎ） 喷射淬火法：向工件喷射（shè）水流的淬火方法，水（shuǐ）流（liú）可（kě）大可小，根据（jù）所（suǒ）要求的（de）淬（cuì）火深度而定（dìng）。喷射淬火（huǒ）法不会在工件表（biǎo）面（miàn）形成蒸汽膜，这样就能够保证得到（dào）比昔通水（shuǐ）中淬（cuì）火更深的淬硬层。主要用于局部（bù）表面淬火。
+查看全文13 2020-04
第1步 材料的选择 铁素体球铁（tiě）的生产，选择（zé）高纯（chún）的原（yuán）材料是非常必要的（de），原材料中（zhōng）的Si、Mn、S、P含量（liàng）要（yào）少（Si<1.0%, Mn<0.3% S<0.03%，P<0.03%），对Cu、Cr、Mo等一（yī）些合金（jīn）元素要严格控制含量。由于很多微量元素对球化（huà）衰退zui为敏感，如，钨、锑、锡、钛（tài）、钒（fán）等。钛对（duì）球化影响（xiǎng）很大应加以控（kòng）制，但钛高是我国生铁（tiě）的特点，这主要与生铁的冶金工艺有（yǒu）关。 第2步 脱硫 原铁液含硫（liú）量决定球化剂的加入量，原铁液中的含硫（liú）量（liàng）越高，则球化剂的加入量越多，否则不能获得球化良好的（de）铸件。球化（huà）处（chù）理（lǐ）前原铁液中的S含量控制在0.02%以下。对球化处（chù）理前（qián）原（yuán）铁液的（de）含硫（liú）量高时，必须进行脱硫处理。 第3步（bù） Mo合金处（chù）理 Mo合金化处（chù）理，采用涡（wō）流工艺，加入（rù）量控制在0.5～1.0%，具体根（gēn）据zui终Mo含（hán）量（liàng）进行调整。为了确保Mo的有效吸收，对合金的粒（lì）度应该严格（gé）要求。 第4步 球（qiú）化剂和球化处（chù）理 生产厚大断面球铁（tiě）件时，为了提高（gāo）抗衰退能力，在球化剂中加入一（yī）定比例的重稀土，这样既可以保证（zhèng）起（qǐ）球（qiú）化作（zuò）用的（de）Mg的含量，同时也可以增加具有较高抗（kàng）衰退能力的重稀土元素，如，钇（yǐ）等。根据（jù）国内很多工厂的试验（yàn）和生产（chǎn）实践，采用（yòng）Re—Mg与钇基重稀土的复合球化剂作为厚大（dà）断面球（qiú）铁件生产（chǎn）的（de）球化剂（jì）是非常理想的，使用这种球化（huà）剂在实际生产应用过程（chéng）中（zhōng）也取（qǔ）得（dé）了很好（hǎo）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（lì）比镁强的多，且不回硫（liú），钇可过（guò）量加入（rù），高碳孕育良好时，不会出现渗（shèn）碳体。另外，钇与磷可形成高熔点夹杂物（wù），使（shǐ）磷共晶（jīng）减少并弥散，从而（ér）进一步提（tí）高球铁的延伸率。在球化处理（lǐ）时，为了提高镁的吸收（shōu）率，控制反应速度及提高球化效果，采用特有（yǒu）的球化工艺。对球化（huà）处理的控制，主要（yào）是在反应速度上（shàng）进行（háng）控制，控制（zhì）球化反应时间在2分钟左右。 对此采用中（zhōng）低（dī）Mg、Re球（qiú）化剂和钇基重稀土（tǔ）的复合球化剂，球化（huà）剂的加入量根据残留Mg量确（què）定（dìng）。 球化衰退防止：球化衰退的原因一方面和Mg、RE元素由（yóu）铁液中逃逸减少（shǎo）有关（guān），另（lìng）一方（fāng）面也和孕（yùn）育（yù）作用不断衰退有关，为（wéi）了防止球化衰（shuāi）退，采取以下措施： A、铁液中应保持有足够的球化元素（sù）含量； B、降低原铁液的含硫量，并（bìng）防止铁液（yè）氧化（huà）； C、缩（suō）短铁（tiě）液经（jīng）球化（huà）处理后的停（tíng）留时间； D、铁液经球化（huà）处理（lǐ）并（bìng）扒渣后，为防止（zhǐ） Mg、RE元（yuán）素逃逸，可（kě）用覆盖剂将铁液表面覆盖严（yán），隔绝空气（qì）以减少元素的（de）逃（táo）逸。 第5步 孕育剂和孕育（yù）处理（lǐ） 球化处理是球（qiú）铁生产（chǎn）的（de）基础，孕（yùn）育处理（lǐ）是球铁（tiě）生（shēng）产的关键（jiàn），孕育效果决（jué）定了石墨球的直径、石墨球数和石墨球的（de）园整度，为了保（bǎo）证孕（yùn）育效果，孕育（yù）处理采用多级孕育处理。孕育处（chù）理（lǐ）越（yuè）接近浇注，孕育效果越好。从（cóng）孕育到浇注需要一定的时间，该（gāi）时间越（yuè）长，孕育衰退就越严重（chóng）。为了防止（zhǐ）或减少孕育衰退（tuì），采用以下措施： A、使用长效孕（yùn）育剂（含有一定量（liàng）的（de）钡、锶、锆或锰的硅基孕育剂）； B、采（cǎi）用多级孕育处理（包内孕育（yù）、孕育槽孕（yùn）育、水口（kǒu）瞬（shùn）时孕（yùn）育等）； C、尽量（liàng）缩（suō）短孕育到（dào）浇注时间。 孕育（yù）剂的加入（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（dǎo）致铸件（jiàn）夹杂。 第6步 浇注工艺控制 浇（jiāo）注应采用（yòng）快浇，平稳注（zhù）入的原则。为了提高瞬时孕育的均匀性及防止熔渣进入（rù）型腔，水口（kǒu）盆的（de）总容量应与铸件的毛重相当，浇注时将孕育（yù）剂放入水（shuǐ）口盆中，将铁水一（yī）次全部注入水口，使铁水与孕育剂充分混合，扒去表面浮渣，提出水口堵浇注（zhù）。
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