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1、铸件（jiàn）“桔皮”缺陷（xiàn）的特征 铸件“桔皮”是生产（chǎn）中反复出（chū）现（xiàn）的（de）一（yī）种铸造缺陷，它对铸件质量的影响较大，缺陷出现在铸（zhù）件肥厚部（bù）位、热节（jiē）及内（nèi）浇道附近以及受热集中而冷却又（yòu）慢（màn）的部位。铸（zhù）件表面有（yǒu）微（wēi）凸的小圆斑（bān），呈（chéng）“眼圈”状，这些表面粗糙（cāo），看（kàn）起来（lái）象“桔子皮”的斑点（diǎn），在多种铸件中反（fǎn）复出现，有时整（zhěng）批铸件均有，其在每个铸件上（shàng）的数量少（shǎo）则几（jǐ）个，多至整个平面；小圆斑有的（de）较大（dà），有的小至麻点；有时是单个分散的（de），有（yǒu）时也（yě）呈密集的片状凸（tū）起物（wù），高出（chū）铸件0.4-0.6mm，直径3-5mm。据我公司统计，废品中的15%是“桔皮”缺陷造成（chéng）的，而且碳钢件产生桔皮（pí）缺陷的机会更多一些。 2、“桔皮”缺陷产生的原因分析 导致“桔皮”产生的（de）根本（běn）的（de）原（yuán）因是涂（tú）料表面堆积、硬（yìng）化不充分。型壳在（zài）焙（bèi）烧后，其表面（miàn）上形成黄色（sè）或黄绿色玻璃体，浇注后与钢液反应而（ér）形成硅酸盐瘤粘附于铸件（jiàn）表面。单纯地延（yán）长硬化时间，无助于zui终解（jiě）决“桔（jú）皮”问题。通过实践，有以下几方面的原因。 2.1原材（cái）料方（fāng）面的（de）影响（xiǎng） 众所周知，水玻（bō）璃（lí）涂料（liào）的粉液比（bǐ）低，粉料分布（bù）不均匀。水玻璃（lí）的（de）模数愈高，密度（dù）愈大，则（zé）涂（tú）料的粉液比愈低，粉料的分布愈不均匀，也zui不易充分硬化。 (1)水玻璃的影响 水（shuǐ）玻璃的模数、密度以（yǐ）及杂质的（de）多少对（duì）涂料的流（liú）动性（xìng）影（yǐng）响极（jí）大。随着（zhe）模（mó）数的增大，水玻璃（lí）中（zhōng）亚胶粒（lì）子比例增加，其粘度会随之增加（jiā），涂料的流变性恶化，当模（mó）组涂挂时极（jí）易在表层造成局部涂料堆（duī）积。 水玻璃参数不一致对（duì）涂料性能的影响是很大的（de），这一点很容易被忽视。参数的不一致性表现在（zài）两个方面。 其一是模数的不一致（zhì）性，刚进厂的水（shuǐ）玻璃只有经过长时间（jiān）的静置（zhì）扩散(分散)后才能使（shǐ）同一批模（mó）数趋于一（yī）致，达到稳定的（de）分散状态；这一（yī）过程所需时间在一星期以上，如果急于使用则不可（kě）能获得理想（xiǎng）的涂料流变性（xìng）能。 其二是溶液密（mì）度的不一致性，在配涂料（liào）前通（tōng）常要对水玻璃溶液（yè）的密度进行调整，应该特别注意加水搅拌后马上测得的密度是不真实的，因为（wéi）液体（tǐ）分散稳定的过（guò）程尚未完成，与所希望的（de）密度有一定的（de）误差（chà），据此配（pèi）制的涂（tú）料，其粘度和（hé）流动性（xìng）都有误差。 (2)耐火粉（fěn）料的影响（xiǎng） 耐火粉料颗粒的分布和形状（zhuàng）对涂料流变性的影响较大，双（shuāng）峰粉涂（tú）料具有较好的流（liú）变（biàn）性（xìng）是大家公认的；但即便是粒度分布基本相同的（de）双（shuāng）峰粉，当耐火粉料颗料形（xíng）状分（fèn）别为多角、尖角和片状的粉（fěn）配制涂料时，在粉（fěn）液（yè）比和水玻璃模数相同的条（tiáo）件下其流变性也会有很大的差异。 当（dāng）粉料（liào）形状越接近片状时，其（qí）比表（biǎo）面积也越大，颗粒间的摩（mó）擦力和作用力增大，涂料的粘（zhān）度将大于多（duō）角形的粉料（liào）。 (3)水（shuǐ）玻璃密度和（hé）粉（fěn）液比（bǐ）的综合影响 水玻璃密度（dù）和粉（fěn）液比的变化（huà）对表层涂料（liào）流变（biàn）性的影响是非（fēi）常（cháng）直观的，水玻璃密（mì）度和粉（fěn）液比过大时涂料粘度增加、流变（biàn）性（xìng）变差、涂层（céng）变厚会引起（qǐ）涂料在（zài）型壳表面局（jú）部堆（duī）积，型壳（ké）硬化不良zui终导（dǎo）致“桔（jú）皮”问题。 2.2工（gōng）艺方面的（de）影响 (1)表（biǎo）面层风（fēng）干不（bú）充（chōng）分。表面层风干（gàn）是涂料的再均匀化（huà）过程（chéng），同时，也是水玻璃脱（tuō）水（shuǐ）固化过程，如风干时间过短，表（biǎo）面（miàn）层涂料在（zài）熔（róng）模表面分布不均（jun1）匀（yún），造成其后的硬化不充分，脱蜡后将在型壳（ké）内表面（miàn）形成团状聚集物（wù），局部形成（chéng）钠盐杂质。 (2)过（guò）度滴控。过度滴控指表面层浸挂涂料（liào）时，单（dān）方向流（liú）动（dòng）未能及时粘砂，将导致涂料在（zài）熔模表面局部方向上（shàng）的堆积，造成其后的（de）硬化不完全。 (3)型壳层（céng）间硬化不良。由于涂料层尤其是前两层（céng）中存在未硬化部分（fèn），未硬化的（de）涂料在（zài）脱蜡（là）和焙烧后造成型壳内表面的钠盐聚集（jí），与钢水（shuǐ）反应后生成“桔皮”缺陷。 2.3环境方面（miàn）的影响 在寒冷的（de）冬季，过低的（de）室温使涂料流动（dòng）性变差造成涂（tú）料堆积，过（guò）厚堆积的涂料又不能完全硬（yìng）化；此外硬化液的温度（dù）随室温的降低也会造成（chéng）硬化过（guò）程（chéng）的缓（huǎn）慢（màn）和不完全。环境湿度的影（yǐng）响则主要发生在雨季，空气湿度（dù）的增加（jiā）会影响风干（gàn）过程，常因（yīn）为（wéi）风干不足（zú）而出现“桔（jú）皮（pí）”问题。 3、避免“桔（jú）皮”缺陷的（de）措施 3.1原料选用 (l)水（shuǐ）玻璃在模（mó）数合适的情况下，必须严（yán）格控（kòng）制（zhì）杂质（zhì）含量（liàng）；应根据环境的温度、湿度、铸件（jiàn）的（de）结（jié）构特点以及所（suǒ）配粉料的（de）特点（diǎn）调整水玻璃密度。 (2)粉料在粒度符合使用要求的（de）条件（jiàn）下，其粒（lì）形至关重要，球形和多角形粉（fěn）料是较理想（xiǎng）的，而片状粉料不能使用。 3.2工艺对策 (1)水玻璃密度的调整。密度的合适（shì）与否将直接影响铸件的表面质量，密度（dù）过大会导致涂料流动（dòng）性差而造成（chéng）分层和“桔皮”缺陷，密（mì）度过小又会（huì）形（xíng）成（chéng）铸件表面的黄瓜（guā）刺（cì）；合适的密度通常与环（huán）境温度、粉料的粒（lì）度、微观（guān）形（xíng）状及铸（zhù）件（jiàn）的（de）结构特点有关（guān）系。密度一般控制在1.27-1.29g/cm3之间，其（qí）调整原则是: ①环境（jìng）温度高时（shí）增（zēng）加密度（dù），低（dī）时（shí）减小密度； ②粉料（liào）粗且（qiě）片状比例小时增加（jiā）密（mì）度，粉料（liào）细且片状比（bǐ）例大时减小密度； ③结构（gòu）简（jiǎn）单（dān）涂（tú）料易流动的（de）铸件可适当增加密度，反之减小密度。 (2)粉液（yè）比的确定。粉（fěn）液比也（yě）是（shì）影响铸件表面质量的重要因（yīn）素之一，比（bǐ）例过大则会因涂料（liào）的流动性差（chà）导致涂挂不（bú）均匀而产生分层和（hé）涂料堆积；而太小则会产生铸（zhù）件表面（miàn）的（de）黄瓜（guā）刺（cì）。其配比原则是在（zài）保证涂料流动性（xìng）的前提下尽量提高粉液比。 (3)硬（yìng）化液的浓度、温度与硬化时间。一般（bān）情况下，氯（lǜ）化氨（ān）质量分（fèn）数在25%以上的硬化剂（jì）才（cái）会有较好的硬化效果；如果氯（lǜ）化（huà）铵含量低，靠（kào）延（yán）长（zhǎng）时（shí）间是不能改善硬化效果的。 (4)涂挂操作（zuò）方式。实际生产中有相当一（yī）部分（fèn）“桔皮”问题是（shì）由于操作不当造成的（de），涂料的单方（fāng）向流动（dòng）极易产（chǎn）生堆积而造成硬化（huà）不充分，所以在（zài）蜡模浸挂涂料之后的滴控（kòng）直到撒（sā）砂完毕的整个过（guò）程中，必须不断改变（biàn）模（mó）组的方向。 (5)脱蜡工（gōng）艺。在脱蜡（là）热（rè）水中补充适当的硬化（huà）剂（jì），由于硬化剂的（de）吸热作用和反（fǎn）应，会进一步使（shǐ）得表面层所滞留的反应（yīng）产物NaCl溶于脱（tuō）蜡（là）水（shuǐ）中而（ér）大部（bù）分去除，此时，型（xíng）壳表（biǎo）面形（xíng）成的是一层低钠硅胶（jiāo）层，有利于防止“桔（jú）皮”缺陷（xiàn）的产生。 (6)环境温度（dù）。环境温度偏低（dī）会导致涂料流动性差（chà），造成涂挂不均（jun1）匀而形成桔皮及（jí）其他制壳缺陷，制壳工序（xù）的环（huán）境温度（dù）应（yīng）控制在（zài）15℃以上。
+查看全文23 2020-04
气泡是铸件常见问题（tí）之一，而且一旦铸件出现了气泡问题，也等于产品（pǐn）报废了。那么如何避免铸件（jiàn）产生气泡（pào）？看看（kàn）下（xià）面这7条（tiáo）。 【缺陷现（xiàn）象（xiàng）】 铸件表（biǎo）皮下（xià），聚集气体鼓胀所（suǒ）形成的泡，有（yǒu）时会崩裂，存在贯通和非贯通两种。 别名（míng）：鼓（gǔ）泡、起泡【原因分析】 模具（jù）温度太高，开模过早。 填充（chōng）速（sù）度太（tài）高，金属流卷入气体（tǐ）过多。 涂料发气量（liàng）大，用量过多，浇注前未（wèi）燃尽，使挥发气体被（bèi）包在铸件表层（céng），另涂料含水（shuǐ）量大。 型腔内气体没有排出，排（pái）气（qì）不顺。 合（hé）金熔炼温度过高。 铝合金液体除（chú）气（qì）不彻底，吸有较多气体，铸（zhù）件凝（níng）固（gù）时析出留在铸件内（nèi） 填充时产生（shēng）紊（wěn）流。 【对应措施】 1、测温枪测（cè）试模具表面温度，显示数（shù）值超（chāo）过工（gōng）艺规定范围。降低模具表（biǎo）面温度，增（zēng）加保压时间（jiān）； 2、铸（zhù）件表面内（nèi）浇（jiāo）口压入的（de）金属流明显比其它部位亮很多。填充速度高产生原因一方面是设备本身的压射（shè）速（sù）度高，另一方面可能是内浇口（kǒu）太薄造成。降低压射速度，适当（dāng）增加内浇（jiāo）口（kǒu）厚度；判（pàn）断内浇（jiāo）口薄的方法：是否有（yǒu）浇口易（yì）粘现象（xiàng），降低（dī）二快速度看远端是否有严重（chóng）压不实现象，不给（gěi）压打件，看是否有（yǒu）多股铝液流； 3、喷涂（tú）时（shí）察看雾的颜色是否呈白色，合模前察看（kàn）型腔是否还有气体残留。更换涂料或增大涂料与水的配比（bǐ）； 4、在烫模（mó）阶（jiē）段，铸（zhù）件表面（miàn）有（yǒu）明（míng）显的漩涡和涂料堆积。判（pàn）断及（jí）解决方法：调开档，人为（wéi）产（chǎn）生（shēng）涨模，如果（guǒ）解决（jué），需开排气（qì）道； 5、铸件（jiàn）表面（miàn）内浇口压入的金属流特别亮并伴有粘（zhān）结。适（shì）当降低浇注温度； 6、取（qǔ）样块测密度，看是否符合要求。重新进行除气（qì）处理或（huò）在保温（wēn）炉内进行再次精炼（liàn）； 7、烫（tàng）模阶段铸件表面（miàn）明显（xiǎn）有（yǒu）各流溶接不到（dào）一（yī）起的痕迹伴有涂料堆积。 判断及（jí）解决方法：涂黑油生产（chǎn），看痕迹是否有堆（duī）积，分析（xī）堆积部位（wèi），解（jiě）决方（fāng）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（xiàng）、位（wèi）置或（huò）填充方（fāng）向。
+查看全文22 2020-04
1．冒口设（shè）计（jì）的（de）基本原理（lǐ） 铸件冒口主要是在铸钢（gāng）件上使用。铸铁（tiě）件只用于个（gè）别的厚（hòu）大件（jiàn）的灰（huī）铸铁件和球铁件上。金属液（yè）在（zài）液态降温和凝固过程中，体积要收缩。铸件的体收缩大约（yuē）为线收（shōu）缩的3倍。因此，铸钢的体收缩（suō）通常按（àn）3---6%考虑，灰铸（zhù）铁按2---3%，不（bú）过由于灰铸（zhù）铁和球墨（mò）铸铁凝（níng）固时的石墨化膨胀（zhàng），可以抵消部分体（tǐ）积（jī）收缩，所以如果壁厚（hòu）均匀，铸型紧实（shí）度高，通常（cháng）不需要设（shè）计冒口（kǒu）。铸件的体收（shōu）缩如果得不到（dào）补充，就会在铸件上或（huò）者内部（bù）形成缩孔、缩陷（xiàn）或（huò）者缩松。严（yán）重时常常（cháng）造（zào）成铸件报（bào）废。 冒口尺寸（cùn）计算（suàn）原则是，首先计算需要补缩的金属液需要多（duō）少。通常把这一部分金属液假设成球体，并求（qiú）出直径（设为d0）用于冒口计算。冒口补（bǔ）缩铸（zhù）件（jiàn）是有（yǒu）一定的范围------叫（jiào）有（yǒu）效补（bǔ）缩距离，设为L，对厚（hòu）度为h的板状零件通常L=3~5h 。对棒状（zhuàng）零件（jiàn）L=（25~30）√h 式子中，h------铸件厚度 2．冒口尺寸（cùn）的基本（běn）计（jì）算（suàn）方（fāng）法 冒口计算（suàn）的公（gōng）式、图线、表格等有很多。介绍如（rú）下。 zui常用的方法是，冒口直径 D=d0+h 理由是假定冒口和铸件以相同（tóng）的速度凝（níng）固，凝固过程是（shì）从铸件的两个表面向内层进行，当（dāng）铸（zhù）件完全凝固终了，正（zhèng）好（hǎo）冒口凝固了同样的（de）厚度，这时（shí）还剩下中间的空（kōng）心的缩孔，体积正好等（děng）于（yú）补缩球的体积，这部分金属（shǔ）液（yè）在凝固过程中正好补缩进了铸件。 当铸件存在热（rè）节时，可以（yǐ）把（bǎ）h换成热节（jiē）的直径T即可（kě）。 即D=do+T 。 另外（wài）设计冒口，还有个重要的部位，就是冒口（kǒu）颈，所谓冒（mào）口颈就是冒口（kǒu）和铸件（jiàn）的连接通道，冒口里（lǐ）的金属液都是经由冒口颈补缩到铸（zhù）件里的。所以对冒口（kǒu）颈的截面（miàn）是有要（yào）求的，通（tōng）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，否则就成了（le）反（fǎn）补缩了（le），铸件补（bǔ）缩了冒口，这（zhè）是要避免的。 3．其它计算方法（fǎ） 常用的（de）经验计算方法还有不计算（suàn）需要估算（suàn）补缩的金属液，直接将热（rè）节园的直径乘个系数得出（chū）冒口直径（jìng）。例如 简单（dān）铸件 D=（1.05~1.15）T 外形简单，热节比较集中（zhōng）。 复杂铸件 D=（1.40~1.80）T 外（wài）形复杂，例（lì）如有许多筋条和铸（zhù）件的（de）其余部分（fèn）连接。 中间类型 D=（1.15~1.40）T 介于以上两（liǎng）种之间。 铸（zhù）造生产的条（tiáo）件（jiàn）千差万别，因素太多，以至于所（suǒ）有的（de）计算公式（shì）都是近似（sì）的有条件的（de）。往往（wǎng）一个公（gōng）式不一定适用于所（suǒ）有的场合（hé）。所以公式中往往有取值范围较（jiào）大的系数供用户结合本单（dān）位的（de）情况选择。
+查看全文21 2020-04
型砂的配制包括三（sān）个方面（miàn），即原材（cái）料（liào）的准备（bèi）、型砂的混制和将混制好的型砂调匀及（jí）松砂等工艺环节（jiē）。铸造生（shēng）产中（zhōng）所（suǒ）使用的型砂，有（yǒu）的是由回用砂加适量（liàng）的（de）新砂、粘（zhān）土和水经混合均匀配制成的，有的全部是由新的材料配制成（chéng）的（de）。为了确保（bǎo）新砂质（zhì）量，所有的原材料都须根（gēn）据技术要求经验收合格后才能使用。为此（cǐ），在配砂前都必须进行加工（gōng）准备。 （1） 新砂 新砂在采购、运输过程中常混有草根、煤屑及泥块等杂物，同时含有一定数量的分分（fèn）。潮（cháo）湿的原砂不（bú）易过（guò）筛（shāi），配砂时不便于（yú）控制型砂的水（shuǐ）分。因（yīn）此，除含水（shuǐ）量低、用于手工造型的湿型砂可直接配制外（wài），新砂在使用前必须进行（háng）烘干和过筛。新（xīn）砂（shā）的烘（hōng）干（gàn）用立（lì）式或卧式（shì）烘干滚筒，也可（kě）采用气流（liú）烘干的（de）办（bàn）法（fǎ）。常用（yòng）的筛（shāi）砂设备有手工筛、滚筒（tǒng）筛和（hé）振动筛（shāi）等。 （2） 粘土 刚开采的粘（zhān）土往往含有较多（duō）的水分具多为块状，因此使用前必须烘干、破碎并（bìng）磨成粘土（tǔ）粉，主（zhǔ）要（yào）由专（zhuān）门的工厂进行加工（gōng），包（bāo）装万袋供应。有的工厂事先将膨润（rùn）土（tǔ）或（huò）粘土与煤粉按比（bǐ）例制成粘土—煤粉粉浆，使粘土充分（fèn）吸水（shuǐ）膨胀，混砂时与原砂一起加入（rù）到（dào）混砂机里混（hún）合（hé）均匀。这种做法（fǎ）可简化混（hún）砂操作，便于运输（shū），改善劳动条件，提高型砂质量。但必须（xū）严格控制粉浆的（de）含水量（liàng），否则会影响型（xíng）砂性能（néng）。 （3） 附（fù）加物 煤粉、硼配、氟（fú）化物和硫黄等附（fù）加物都必须粉碎、过（guò）筛（shāi）后再使用。 （4） 旧砂 为了（le）节省造型（xíng）材（cái）料，降低铸件成本，旧砂（shā）应回（huí）用。旧砂在（zài）型砂所占比例（lì）很大，它对型砂（shā）的成分及性能有着很大的影响。旧砂（shā）中常混有各种杂物，如钉子、铁（tiě）块和（hé）砂团等（děng），在回用前必须进行处理（lǐ），包括将（jiāng）砂块粉碎，用电磁分离器除去其中的铁质杂物然后过筛（shāi），必要时进行冷却。 在机械化程（chéng）度（dù）高的铸造车间（jiān），型砂需（xū）求（qiú）量大，周（zhōu）转速度很快，往往旧砂的温度还比较高，有（yǒu）的回用砂温度（dù）高达60摄氏度以上，如（rú）果采用这（zhè）种型（xíng）砂（shā）造型，容易粘附模（mó）样、芯盒及砂（shā）斗。由于型砂（shā）温度过高，会（huì）使水分（fèn）蒸发太快，使（shǐ）型砂性能不稳定，同时影响铸件表面质（zhì）量，影响造型劳动（dòng）生产（chǎn）率（lǜ）。因此必须在（zài）铸（zhù）件落砂、旧砂过筛、运输和混砂过程中加强通风冷（lěng）却，降低型（xíng）砂温度。 （5） 混砂 混砂（shā）的任（rèn）务是将各种原材料混合均（jun1）匀，使粘结剂包覆在砂粒表面（miàn）上（shàng），混砂的质量主要取决于混砂工艺和混砂机的形式。 一、混砂机的形式（shì）。生产中（zhōng）常用的混砂（shā）设备有辗轮（lún）式、摆轮式和叶片（piàn）式混（hún）砂机。辗轮式混砂机除有搅拌作（zuò）用外，还（hái）有辗压搓揉作用，型砂（shā）的质量较（jiào）好（hǎo），但生产效率较低，主（zhǔ）要用来混制面砂和单一砂（shā）。摆式混砂机的生（shēng）产效率（lǜ）比辗轮（lún）式高（gāo）几倍，且可边（biān）混砂边鼓风冷却（què），并有一定（dìng）的（de）搓揉（róu）作用（yòng），但型砂质量不如辗轮式混砂好，主要用（yòng）于机械化程度高、生（shēng）产量大的铸造车间（jiān）混（hún）制单（dān）一砂及背砂。叶片式混砂（shā）机是（shì）一（yī）种连续作业式（shì）的设备，各（gè）种原是否无误混（hún）砂机的一端进入，混（hún）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用（yòng），但搓揉作用很差，主要（yào）用于混（hún）制背砂和粘土含量低的单一砂。 二（èr）、加料（liào）顺（shùn）序与（yǔ）混砂时间。混制粘（zhān）土型砂的加顺序一般是先加回（huí）用砂、原砂、粘土粉和附加物（wù）等干料（liào），干（gàn）混均匀（yún）后再加水湿混，均匀后即（jí）可使用。如果型砂中含有渣油（yóu）液以及（jí）其他液态（tài）粘（zhān）结（jié）剂，则应先加水（shuǐ）将型砂混合均（jun1）匀后再加入油类粘结剂（jì）。这（zhè）种先加干粉后加（jiā）水的混砂加料（liào）顺序存在的缺点是，在混砂机的辗盘边（biān）缘遗留一些粉（fěn）料，这些（xiē）粉料吸（xī）水后（hòu）粘附在混砂机壁上，直到混辗后期或卸砂（shā）时才脱落下来（lái），使型砂里含有混合不（bú）均（jun1）匀（yún）的粘土或煤粉团块，恶（è）化了型砂性能。同时干混时粉尘飞扬，劳动条件差（chà）。因（yīn）此，有（yǒu）的工厂采用（yòng）先在回（huí）用（yòng）砂里加水混（hún）合（hé），然后加（jiā）粘土（tǔ）及煤粉（fěn）混合均匀，zui后（hòu）再加少量水分调节到所需要（yào）的含水量的（de）混砂工艺。试（shì）验结（jié）果表明，后（hòu）面这（zhè）种加料顺序可（kě）缩短混砂时间，提高（gāo）型砂质量，改善劳动条件。 为了使各种（zhǒng）原材料混合均匀，混砂时间不能太短，否则影响型砂性能，但混（hún）砂（shā）时间（jiān）也不宜过长。否则将使型（xíng）砂温度升高，水分过多挥（huī）发，型砂结成块状，性能变坏且生产（chǎn）效率低。混砂时间主要根据混砂（shā）机的形式、粘（zhān）土含量、对型砂性能要（yào）求（qiú）等来决（jué）定（dìng）。一般来说，粘土含量越多，对型砂质（zhì）量要求越高，混（hún）砂时间越长。采（cǎi）用辗轮式混砂机混制面砂时，混砂时间一般为6—12分钟，北砂为（wéi）3—6分（fèn）钟，单一砂为4—8分钟。 （6） 调匀 型砂的（de）调（diào）匀又称回（huí）性（xìng）、渗匀，是指（zhǐ）将混好的型砂在不失去（qù）水（shuǐ）分（fèn）的条件下放置（zhì）一段时间，使（shǐ）水分均匀渗透到型（xíng）砂中（zhōng），让粘土充分吸水膨胀，以提高（gāo）型砂的强度和透（tòu）气性（xìng）等性能。调匀时间主要根据粘（zhān）土种类及加（jiā）入量（liàng）而定。型砂中粘土含（hán）量越（yuè）多（duō），原砂的颗粒越细，调（diào）匀时间越长。调匀（yún）时间（jiān）应适当，否则（zé）型砂性能难以满足要注。单（dān）一砂（shā）一（yī）般为2—3小（xiǎo）时，面砂（shā）为4—5小时。机械化铸造厂（chǎng）间型砂调匀是在型砂调匀斗里进行，非机（jī）械化的手（shǒu）工造型车间是（shì）将混好的型砂（shā）堆放（fàng）在轩间地面上，并用湿（shī）麻袋覆盖进行（háng）调匀。 型（xíng）砂经（jīng）混（hún）辗和调匀（yún）后会被压实，有的被压成团块。如（rú）果采用这种型砂（shā）直（zhí）接造型，型砂的（de）坚实度不均匀，透（tòu）气性等性能差。因此，调匀后（hòu）的（de）型砂（shā）必须经（jīng）松砂（shā）或过筛才能使用。在机械（xiè）化的（de）铸造车间一般采用圆棒式（shì）或叶片式松砂机（jī）进行松砂处理。在百机械化（huà）的手工造型车间，常用移动式松砂机或用（yòng）筛（shāi）孔为5—8毫（háo）米的筛（shāi）子过筛。
+查看全（quán）文20 2020-04
覆膜砂（shā）铸造（zào）在铸造领域（yù）已有相当长的（de）历史，铸件的产量也相（xiàng）当大；但采用覆膜砂铸造生产（chǎn）精密（mì）铸钢件时面（miàn）临很（hěn）多（duō）难题：粘砂（结（jié）疤）、冷隔、气孔（kǒng）。如何解（jiě）决（jué）这些问题有待于我（wǒ）们去进（jìn）一步探（tàn）讨（tǎo）。 一、对覆膜砂的认识与了（le）解（jiě）（覆（fù）膜砂（shā）属于有机（jī）粘结剂（jì）型、芯砂） （1）覆膜砂的（de）特点：具有适宜（yí）的强度（dù）性能（néng）；流（liú）动（dòng）性（xìng）好，制（zhì）出的砂型（xíng）、砂芯轮廓清晰，组（zǔ）织致密，能够制造出（chū）复杂（zá）的砂（shā）芯；砂（shā）型（芯）表面质量好，表（biǎo）面粗糙（cāo）度可达Ra=6.3～12.5μm，尺寸精度可达CT7～CT9级；溃散性好，铸件容易清理。 （2）适用范围：覆膜砂既可制（zhì）作铸型又可制（zhì）作（zuò）砂芯（xīn），覆膜（mó）砂的型或芯（xīn）既可互相配（pèi）合使（shǐ）用又可与其（qí）它砂型（芯）配合使用；不仅可以用于金属型重力铸造或低压（yā）铸造，也可以用于铁（tiě）型覆（fù）砂铸造，还可（kě）以用于热法离心铸造；不仅（jǐn）可以（yǐ）用于铸铁、非铁合（hé）金铸件的生（shēng）产，还可以用于铸钢件的生产。 二（èr）、覆膜砂的（de）制备（bèi） 1．覆膜（mó）砂组成 一般由耐火材料、粘结剂、固化剂、润滑（huá）剂及特殊（shū）添加剂组成。 （1）耐火（huǒ）材料是构成覆（fù）膜砂的主体（tǐ）。对（duì）耐火材料的要求是：耐火度高、挥发物（wù）少、颗粒（lì）较圆整、坚实等。一般（bān）选用（yòng）天然（rán）擦洗硅砂。对硅（guī）砂的要求是：SiO2含量（liàng）高（铸铁及非铁（tiě）合金（jīn）铸件要求大于90%，铸钢件要求大于97%）；含泥（ní）量不大（dà）于0.3%（为擦洗砂）--[水洗砂含泥量规（guī）定小于；粒度①分布在相邻3～5个筛号（hào）上；粒形圆整，角（jiǎo）形因素应（yīng）不大于1.3；酸耗值不小于5ml。 （2）粘（zhān）结剂普遍采用酚醛（quán）树（shù）脂（zhī）。 （3）固化剂通常采用（yòng）乌洛托品；润滑剂一（yī）般采用硬脂酸钙（gài），其作用是防止覆膜砂结块，增（zēng）加流动（dòng）性（xìng）。添加剂的主要作用是改善覆膜砂的性（xìng）能（néng）。 （4）覆膜砂的基本配比 成分 配（pèi）比（bǐ）（质量分数，%）说明：原砂 100 擦洗砂， 酚醛树脂 1.0～3.0 占（zhàn）原砂重 ，乌洛托品（水溶液2）10～15 占（zhàn）树脂重，硬脂酸钙 5～7 占树脂重，添加剂 0.1～0.5 占原砂重（chóng）。1：2）10～15 占树脂重，硬脂酸（suān）钙 5～7 占（zhàn）树（shù）脂重（chóng），添加剂（jì） 0.1～0.5 占原砂重。 ２．覆膜砂的生产工艺 覆膜砂的制备（bèi）工（gōng）艺（yì）主要有冷（lěng）法覆膜、温法（fǎ）覆（fù）膜（mó）、热（rè）法覆膜三种，目（mù）前覆膜砂的生产几乎（hū）都是采用热覆膜法（fǎ）。热（rè）法覆膜工（gōng）艺是先将原砂加热到一定温度（dù），然后分别与树脂、乌洛（luò）托（tuō）品水溶液和（hé）硬脂酸钙混合搅拌，经冷却破碎和筛分（fèn）而成。由于（yú）配方的差（chà）异，混制工艺有所不（bú）同。目前国（guó）内（nèi）覆膜砂生产线的种类很多（duō），手工加（jiā）料的半（bàn）自（zì）动（dòng）生产线约有2000~2300条，电脑控制（zhì）的全自动生产（chǎn）线也已经有将（jiāng）近50条，有效提高了生产效率和产品稳定性。例如xx铸造有限公（gōng）司的自（zì）动化可视（shì）生产线，其加料时间控制精确到0.1秒，加热温度控制精确到1/10℃，并且可以通过视频时时观察混砂状态，生（shēng）产效（xiào）率达到6吨/小时。 ３．覆膜砂的主要产品类型（xíng） （1） 普通（tōng）类覆膜砂（shā） 普通（tōng）覆膜（mó）砂即（jí）传（chuán）统（tǒng）覆膜砂，其组成通常由石英砂（shā），热（rè）塑性酚醛树脂，乌洛（luò）托品和硬脂（zhī）酸（suān）钙（gài）构成，不加有关添加（jiā）剂，其树（shù）脂加入量通常在一定强度要（yào）求下相（xiàng）对较高（gāo），不具备耐高温，低（dī）膨胀、低发气等特性（xìng），适用于要求不高的铸件生产 （2） 高强度（dù）低（dī）发气（qì）类覆膜砂 特点：高强度、低膨胀、低发气、慢（màn）发气（qì）、抗氧化 简介:高强度（dù）低发气覆膜砂是普通覆膜砂的更新换代（dài）产品，通过（guò）加（jiā）入有关（guān）特（tè）性的“添加剂”和（hé）采用（yòng）新的（de）配制工艺，使（shǐ）树脂（zhī）用量大幅度下降，其（qí）强度比普通覆膜砂（shā）高（gāo）30%以上，发气量（liàng）显著降（jiàng）低，并（bìng）能延缓发气速（sù）度，能更（gèng）好地适应铸件生产的（de）需要（yào）。该（gāi）类覆膜砂主（zhǔ）要适（shì）用于铸铁件中（zhōng），中小铸（zhù）钢（gāng）、合金铸钢件的（de）生产。目前该类覆膜砂有三个（gè）系列：GD-1高强（qiáng）度（dù）低发气覆膜砂；GD-2高强度低（dī）膨胀低发（fā）气覆膜砂；GD-3高强度（dù）低膨胀低发气抗氧化覆膜。 （3） 耐高温(类)覆膜（mó）砂(ND型（xíng）) 特（tè）点：耐高（gāo）温（wēn）、高（gāo）强度、低膨胀（zhàng）、低发（fā）气、慢（màn）发气、易溃散、抗氧化 简介:耐高温（wēn）覆膜（mó）砂（shā）是通过特殊工艺配（pèi）方（fāng）技（jì）术生产（chǎn）出的具（jù）有优异高温性能（néng）(高温（wēn）下强度高、耐热时间长（zhǎng）、热膨胀（zhàng）量小、发气量低)和综（zōng）合铸造性能的新型覆（fù）膜砂（shā）。该类覆膜砂特别适用于（yú）复杂薄（báo）壁精密的铸铁件(如汽（qì）车发动机缸体、缸盖等)以及高要求的（de）铸（zhù）钢（gāng）件(如集装箱角和火车刹车缓；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（zào）缺陷。目前该覆膜砂有四个系列：VND-1耐（nài）高温覆膜砂. ND-2耐高温低（dī）膨（péng）胀低发气覆膜砂（shā） ND-3耐高温低膨胀低发气抗（kàng）氧化覆（fù）膜砂 ND-4耐高温高强底低膨胀低发气（qì）覆（fù）膜 （4） 易溃（kuì）散类覆膜（mó）砂 具有较好的强度，同时（shí）具有优异的低温溃散性能，适用于生产有色金属铸件。 （5） 其它特殊要求（qiú）覆膜砂 为适（shì）应不同产品的（de）需要，开发出了系列特种（zhǒng）覆膜砂如：离（lí）心铸（zhù）造（zào）用覆膜砂、激冷覆膜砂、湿态覆膜砂、防粘砂、防脉纹（wén）、防橘（jú）皮（pí）覆膜砂等。 三（sān）、覆膜砂制芯主（zhǔ）要工艺过程 加热温度200-300℃、固（gù）化时（shí）间30-150s、射砂压（yā）力0.15-0.60MPa。形状简单的砂芯（xīn）、流动性（xìng）好的覆膜（mó）砂可选用较低的（de）射砂压力，细薄砂芯选（xuǎn）择（zé）较低的加热温度（dù），加热温度低时可适（shì）当延（yán）长（zhǎng）固（gù）化时间等。覆（fù）膜砂所使（shǐ）用的树（shù）脂是酚醛类（lèi）树脂。制芯（xīn）工（gōng）艺的优点：具有（yǒu）适宜的强度性（xìng）能；流动性好；砂（shā）芯表（biǎo）面（miàn）质量好（Ra=6.3-12.5μm）；砂（shā）芯抗（kàng）吸湿性强（qiáng）；溃散性好，铸（zhù）件容易清理（lǐ）。 1、铸型（模具）温度 铸型（xíng）温度是影响壳层厚度及（jí）强度的主要因素（sù）之一,一般控制在（zài）220～260℃,并根据下列原（yuán）则选定: （1）保证覆膜砂上的树脂软化及固化所（suǒ）需的足够热量； （2）保证（zhèng）形成需要的壳厚且壳型（芯）表面不焦化； （3）尽量缩（suō）短结壳及硬化时间，以提高生产（chǎn）率。 2、射砂压（yā）力及时间 射砂时（shí）间一般（bān）控（kòng）制（zhì）在3～10s，时间过短则砂（shā）型（芯）不（bú）能成型。射（shè）砂压力（lì）一般为（wéi）0.6MPa左右；压（yā）力（lì）过低时，易造（zào）成射不足或疏（shū）松现象。3、硬化时（shí）间：硬化时间的长短主要取决于砂型（芯）的厚度与（yǔ）铸型的温度，一般在60～120s左右。时间过短，壳层未完全（quán）固化则（zé）强度低（dī）；时间（jiān）过长，砂（shā）型（芯）表面层易（yì）烧焦影响铸件（jiàn）质量（liàng）。覆膜砂造型（芯）工艺参（cān）数实（shí）例（lì）：序号图号 壳厚（㎜） 重量（㎏） 铸（zhù）型（xíng）温（wēn）度（dù）（℃） 射砂时间（s）硬化（huà）时间（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、覆膜砂应用中（zhōng）存在的问题及解决（jué）对策 制芯的方法（fǎ）种类很（hěn）多（duō），总（zǒng）的可以划（huá）分为热固性方法和（hé）冷固性方法两大类，覆膜（mó）砂制芯属于热固性方法（fǎ）类。任（rèn）何一种制芯方法（fǎ）都有其自（zì）身的优（yōu）点（diǎn）和缺点，这主要取决于（yú）产品的质量要求、复杂程度、生产批量、生产成本、产（chǎn）品（pǐn）价格等（děng）综合因素来决定采用何种（zhǒng）制芯方法。对铸件内（nèi）腔（qiāng）表面质（zhì）量（liàng）要求高，尺寸精度要求高、形状复杂（zá）的砂芯采（cǎi）用覆膜（mó）砂制芯是（shì）非常有（yǒu）效（xiào）的。例如：轿（jiào）车发动机气缸盖的进排气道砂芯（xīn）、水道砂芯、油道砂芯，气缸体的水道砂芯、油道砂芯，进气岐管、排气（qì）岐管的壳芯（xīn）砂（shā）芯，液（yè）压阀的流道砂芯，汽车涡轮增压器气道砂芯等等。但（dàn）是在覆膜砂使用中还常遇（yù）到一（yī）些（xiē）问题，这里仅（jǐn）就工（gōng）作中（zhōng）的体会略谈一二。 1、覆膜砂的强（qiáng）度和发气量的确定方法 在原砂质量和树脂质量一定的（de）前提（tí）下，影（yǐng）响覆膜砂强度的关键因素主要取于酚（fēn）醛树脂的（de）加（jiā）入量。酚醛树脂加入量多，则强（qiáng）度（dù）就提高，但（dàn）发气（qì）量也增（zēng）加，溃散性就降低。因此在（zài）生产应用（yòng）中一定要控（kòng）制（zhì）覆膜砂的强度来（lái）减少发气量，提高（gāo）溃散（sàn）性，在强度标准的制订（dìng）时（shí）定（dìng）要找（zhǎo）到（dào）一个平衡点。这个平衡（héng）点就是保证砂芯的表面质量及在浇注时不产生变形（xíng）、不产生断芯（xīn）前提（tí）下的（de）强度。这样才能保证铸件的表面质量和（hé）尺寸（cùn）精度，又可以减少发气量，减（jiǎn）少铸造（zào）件（jiàn）气孔缺陷，提高（gāo）砂芯的（de）出砂性能。对砂芯（xīn）存放，搬运过程（chéng）中可（kě）以采用工（gōng）位器具（jù）、砂芯小（xiǎo）车，并在其上面（miàn）铺（pù）有10ｍｍ～15ｍｍ厚的（de）海绵（mián），这样可以减少砂芯的损耗率。 2、覆膜砂砂芯的存（cún）放期 任何（hé）砂芯都会吸湿，特别是南（nán）方地区空气（qì）相对湿度大，必须对砂芯存放期在（zài）工艺文（wén）件上加以规定，利（lì）用精益（yì）生产先进先出的生（shēng）产方式减（jiǎn）少砂芯的（de）存放量和存放周期。各企业应（yīng）结合自己的厂（chǎng）房条件（jiàn）和当地的气（qì）候条件来确定砂芯的存放周期。 3、控制好覆膜砂的供货质量 覆膜砂进厂时必须附有（yǒu）供应商的质量保证资料，并且企业根据抽样标准进行（háng）检查，检查合格后方可入库。企业取样（yàng）检测（cè）不（bú）合格（gé）时由质保（bǎo）和技术（shù）部门（mén）做出处理（lǐ）结果，是让步接受或向供应商退货。 4、合格的覆膜砂在制（zhì）芯（xīn）时发现砂芯断裂变形 制芯时（shí）砂芯的断裂变形通常会认（rèn）为覆膜（mó）砂强度低造成的（de）。实际上砂芯断裂（liè）和变形会涉及（jí）到许多生产过程。出（chū）现（xiàn）不正（zhèng）常情况，必须要查到真正的原因（yīn）才能彻底解（jiě）决（jué）。具体原（yuán）因如（rú）下（xià）： （１）制芯（xīn）时模（mó）具的（de）温度和留（liú）模时间（jiān），关（guān）系到（dào）砂芯结壳硬（yìng）化厚度是否满足工艺（yì）要求（qiú）。工艺上所规定的工（gōng）艺参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（zhěng）。在模（mó）具温度上限（xiàn）时留模（mó）时间可以（yǐ）取下限，模具温度在下限（xiàn）时留（liú）模时间取上限。对操作人（rén）员需要（yào）不断地培训提高操作技能。 （２）制芯时在模具上会粘有（yǒu）酚醛（quán）树脂（zhī）和砂粒，必须进（jìn）行及时清理并喷（pēn）上脱模剂（jì），否则会越积越多开模时会把砂芯拉断或变形。 （３）热芯盒模具静模上的弹簧（huáng）顶杆，由于长期（qī）在高温状态下工作（zuò）会（huì）产生（shēng）弹性失效（xiào）而造成（chéng）砂芯断裂或变形。必须及时更换弹簧。 （４）动模和静模不平行或不在同（tóng）一中（zhōng）心线上，合模时在油缸或气缸的压（yā）力作用下（xià），定位销前端有一段斜度，模具（jù）还是会合（hé）紧，但在开（kāi）模时动模和静模仍（réng）会恢（huī）复到原始（shǐ）状态使砂芯（xīn）断裂或变形。在这种情（qíng）况下射砂时会跑砂，砂芯的尺寸会（huì）变大。解决（jué）对策是及时调整模具的平行度（dù）和（hé）同轴（zhóu）度。 （５）在壳芯（xīn）机上生产空心砂芯时（shí），从砂（shā）芯中倒出尚未硬化的覆膜砂需要重（chóng）新使用时，必须进行过筛并未用（yòng）过（guò）的覆（fù）膜砂按３：７比例混合后使用，这样才能保证（zhèng）壳（ké）芯砂芯的表面（miàn）质量和砂芯强度。
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什么叫淬（cuì）火（huǒ）？ 钢的（de）淬火是（shì）将钢加热到临界温（wēn）度Ac3（亚共析钢）或Ac1（过共析钢）以上温度（dù），保温一段时间，使之全（quán）部或部分奥氏体化，然（rán）后以（yǐ）大于临界冷（lěng）却速度的冷速（sù）快冷到（dào）Ms以下（或Ms附近（jìn）等温）进行马（mǎ）氏体（或贝（bèi）氏体）转（zhuǎn）变的热处理（lǐ）工艺。通常也将铝合（hé）金、铜合金、钛合金（jīn）、钢化玻璃（lí）等材料的固溶处理或带有快（kuài）速冷却过（guò）程的热处理工艺称为淬火。 淬火（huǒ）的目（mù）的： 1）提高金属成材或零件的（de）机械性能。例如：提高工具、轴承等（děng）的硬度和耐磨性，提高弹簧的（de）弹性（xìng）极限，提（tí）高轴（zhóu）类（lèi）零件的（de）综（zōng）合机械性能（néng）等。 2）改善某些特殊（shū）钢的材料性（xìng）能或化学（xué）性能。如提高（gāo）不锈钢的耐（nài）蚀性，增加磁钢的（de）永磁（cí）性等。 淬火冷（lěng）却时，除（chú）需合理选用淬（cuì）火介质外，还要有正确的（de）淬火方法，常用的淬火方法（fǎ），主要有单液淬火，双液（yè）淬火，分级淬火、等温淬火，局部淬火等。 钢（gāng）铁（tiě）工件在淬火后具有以下特点（diǎn）： ① 得到了马氏体（tǐ）、贝氏体、残余（yú）奥氏体等（děng）不（bú）平衡（即不稳定）组织。 ② 存在较大内（nèi）应力（lì）。 ③ 力学性能不能满足要求。因此，钢铁工件淬（cuì）火后一般都要经（jīng）过回火 什么叫回火？ 回火是将淬火后的金属（shǔ）成材或零件加热到某一（yī）温度，保温一定时间后，以一定方式冷却的热处理工艺，回火（huǒ）是（shì）淬（cuì）火（huǒ）后紧接着进行的一种操作，通常（cháng）也（yě）是工件进行热处理的（de）zui后一道工（gōng）序，因而把淬火（huǒ）和（hé）回火的（de）联合（hé）工艺称为zui终处理。淬火与（yǔ）回（huí）火的主要目的是： 1）减少内（nèi）应力（lì）和降低脆（cuì）性（xìng），淬火件存在着很大的应（yīng）力和（hé）脆性，如没有及时回火往往会产（chǎn）生（shēng）变形甚至开裂（liè）。 2）调整工件（jiàn）的机（jī）械性能，工（gōng）件淬火后，硬度高，脆性大，为了满足（zú）各种工件不同（tóng）的性能（néng）要求（qiú），可以（yǐ）通（tōng）过回火（huǒ）来调整，硬度，强度，塑（sù）性和韧性。 3）稳定工件尺寸。通（tōng）过回火可（kě）使金相组织趋于稳定，以保（bǎo）证在（zài）以后的（de）使（shǐ）用（yòng）过程中不（bú）再发生变形。 4）改善某些（xiē）合金钢的切削（xuē）性能。 回火（huǒ）的作用在于： ① 提高组（zǔ）织稳定性，使工件在（zài）使用过程中不再（zài）发生组（zǔ）织转变，从而使工件几何尺（chǐ）寸（cùn）和（hé）性能保（bǎo）持稳定。 ② 消除内应力，以（yǐ）便（biàn）改善工件的使用性能并稳定（dìng）工件几（jǐ）何尺寸。 ③ 调整钢铁的力学（xué）性能以满足使（shǐ）用要求。 回火（huǒ）之所以具有这些（xiē）作用，是因为温度升高（gāo）时，原子活（huó）动（dòng）能力（lì）增强，钢铁中（zhōng）的铁、碳（tàn）和其他合金元素的原子可以较快（kuài）地进行（háng）扩散，实（shí）现原子（zǐ）的重新排列组合（hé），从而（ér）使（shǐ）不稳定的不平衡组织逐（zhú）步转变为稳定的（de）平衡组织。内（nèi）应力的消除（chú）还与温度升高时金属强度降低有关。一（yī）般（bān）钢铁回火时，硬度（dù）和（hé）强（qiáng）度下降，塑性提高（gāo）。回火温度（dù）越高（gāo），这些（xiē）力学性能的变化越大。有（yǒu）些（xiē）合金元素（sù）含量较高的合（hé）金钢，在某一温度范围回火时（shí），会析出一些颗（kē）粒细小的金属化（huà）合物，使强度和硬（yìng）度（dù）上升（shēng）。这（zhè）种（zhǒng）现象称为二次硬化。 回火（huǒ）要求：用途不同的工件应在（zài）不（bú）同温度下回火，以满足使用中的要求（qiú）。 ① 刀具、轴承、渗碳淬火零件、表（biǎo）面淬火零件通（tōng）常在250℃以（yǐ）下进行低温回火。低温回火后硬度变化不大，内应力减（jiǎn）小，韧性稍（shāo）有（yǒu）提高。 ② 弹簧（huáng）在350～500℃下中温回火，可（kě）获得较高的（de）弹性和必要的韧性。 ③ 中碳结构（gòu）钢制（zhì）作的零件通常在500～600℃进行高（gāo）温回火，以获得适宜的强（qiáng）度与韧性的良（liáng）好（hǎo）配合。 钢在300℃左右回火时，常使其脆性增（zēng）大（dà），这种现象称为首类回火脆性。一般不应在（zài）这（zhè）个温度区间回火。某些中碳合金结构（gòu）钢在（zài）高温回（huí）火后，如果缓（huǎn）慢冷至室温，也易于变脆。这种（zhǒng）现象称为第二类回（huí）火（huǒ）脆（cuì）性。在钢中加入钼（mù），或回（huí）火时在油或（huò）水中冷（lěng）却，都可以防止第（dì）二类回火脆（cuì）性。将第二类回火脆性的钢重新加热至原来的回火（huǒ）温度，便可以消除这（zhè）种脆性。 在（zài）生产中，常根据对（duì）工（gōng）件性能（néng）的要求（qiú）。按加热温度（dù）的不同（tóng），把回（huí）火分为低温回火，中温回（huí）火，和高（gāo）温回火（huǒ）。淬（cuì）火（huǒ）和随后的高温回（huí）火相结合的热处理工艺（yì）称为调质（zhì），即在具有（yǒu）高度（dù）强度的同时（shí），又有好（hǎo）的塑性韧性（xìng）。 1、低温回（huí）火：150-250℃ ，M回，减少内应力和（hé）脆性，提（tí）高塑（sù）韧（rèn）性，有较高的硬度和耐（nài）磨性（xìng）。用于（yú）制作量具、刀具和滚（gǔn）动轴承等。 2、中温回火：350-500℃ ，T回，具（jù）有较高的弹性，有（yǒu）一定的塑性（xìng）和硬度。用于制作弹簧、锻模（mó）等。 3、高（gāo）温回火：500-650℃ ，S回，具有（yǒu）良好（hǎo）的综合力学性能。用于制（zhì）作齿轮、曲轴等。 什么（me）是（shì）正火? 正火是（shì）—种改善钢材韧性的热处理。将钢构件加热到Ac3温度以上30〜50℃后，保温一段（duàn）时间出（chū）炉空冷。主要特（tè）点是（shì）冷却速度快于退火而低于淬火，正火时可在稍快的冷（lěng）却中（zhōng）使钢材的结晶晶粒细化，不但可得到（dào）满意（yì）的强度，而且可以明显提高（gāo）韧性(AKV值），降低构件的开（kāi）裂倾向。—些低合金热轧钢板、低合金钢锻件（jiàn）与铸（zhù）造件经正火（huǒ）处理后，材（cái）料的综（zōng）合力学性能可以大（dà）大改善，而且也改善了切削（xuē）性能。 正火有以下目的和用（yòng）途： ① 对亚共（gòng）析钢，正火用以消除铸、锻、焊件的（de）过热粗晶（jīng）组织（zhī）和魏氏组织，轧材中（zhōng）的（de）带状组织；细化（huà）晶粒；并可作（zuò）为淬（cuì）火前的预先热处理。 ② 对过共（gòng）析钢，正火可以消除（chú）网状二（èr）次渗碳体，并使（shǐ）珠光体细化（huà），不（bú）但（dàn）改善机械性（xìng）能，而且（qiě）有利于以后的球化退火。 ③ 对低碳深冲薄钢板，正（zhèng）火可以消除晶界的游离（lí）渗碳体，以改善其深冲性能（néng）。 ④ 对低（dī）碳钢和低（dī）碳低合（hé）金钢，采用（yòng）正火（huǒ），可得到（dào）较多的细（xì）片状珠光体（tǐ）组织，使（shǐ）硬度增高到HB140-190，避免切削时的“粘（zhān）刀”现（xiàn）象（xiàng），改善切削加（jiā）工（gōng）性。对中碳钢，在（zài）既可（kě）用（yòng）正火又可用退火的场合下，用正火更为经济（jì）和方便。 ⑤ 对普通中碳结（jié）构（gòu）钢，在力学性（xìng）能要求不高的场合下，可（kě）用正（zhèng）火代替淬火加高温（wēn）回火，不（bú）仅操作简便，而且使钢材的组织和尺寸稳定。 ⑥ 高温正火(Ac3以上150～200℃)由于（yú）高（gāo）温下扩（kuò）散速度较高,可（kě）以（yǐ）减少铸件和锻件（jiàn）的成分偏析。高（gāo）温正火后的粗大晶粒可通过（guò）随后第二次较低温度的（de）正火予以细（xì）化。 ⑦ 对某些用于汽轮机（jī）和锅炉的（de）低、中碳合金钢，常（cháng）采用正火以获得贝氏（shì）体组织，再经（jīng）高温回火，用于400～550℃时具有良好的抗（kàng）蠕变能力。 ⑧ 除钢件和（hé）钢材以外，正火（huǒ）还广泛用于（yú）球墨铸铁热处理，使其获得珠光体基体，提高球（qiú）墨铸铁的强（qiáng）度（dù）。 由于正火的特（tè）点是空气冷却，因而环境气温（wēn）、堆放方式、气流及工（gōng）件尺寸对正火后的（de）组织（zhī）和性能均有影响。正火组织还可作（zuò）为合（hé）金钢的一种（zhǒng）分（fèn）类方法。通常根据直（zhí）径为25毫米的试样加热到900℃后,空（kōng）冷得到的组织，将合金钢分为珠光体（tǐ）钢、贝氏体钢（gāng）、马氏体钢和奥氏体钢。 什么（me）是退火？ 退火是将金属缓慢加热到一定温度，保持足够时（shí）间，然后（hòu）以适宜速度冷却的一（yī）种金属热处理工艺。退火热处理分为（wéi）完全（quán）退火，不完全退火和去应力退火。退（tuì）火材料的力学性（xìng）能可（kě）以用（yòng）拉伸（shēn）试验来检测，也可以（yǐ）用硬度（dù）试验来检测。许多钢材都是以退火热处理状态供（gòng）货的，钢材硬度检测可（kě）以采用洛氏硬（yìng）度计，测试HRB硬度（dù），对于较薄的（de）钢板、钢带以及薄（báo）壁钢管，可以（yǐ）采用（yòng）表面洛氏（shì）硬度计，检测HRT硬（yìng）度。 退火的目（mù）的在于： ① 改善或消除钢铁在铸（zhù）造、锻压（yā）、轧制和焊接过程中所造成的各（gè）种组织缺陷以及（jí）残余应力，防（fáng）止工件变形、开裂。 ② 软化（huà）工件以（yǐ）便进（jìn）行切（qiē）削加工。 ③ 细化（huà）晶粒，改善组织以提高工件的机（jī）械性能。 ④ 为zui终热处理（淬火（huǒ）、回火（huǒ））作好组织准（zhǔn）备。 常用的退火（huǒ）工艺有： ① 完全退火。用以细（xì）化中、低碳钢经铸造、锻压和焊接后出现的力学性能不佳的粗（cū）大过（guò）热组织。将工件加热到铁素（sù）体全部转变为奥氏体的温（wēn）度以（yǐ）上30～50℃，保温（wēn）一（yī）段时间（jiān），然后随炉缓慢冷却，在冷却过程（chéng）中奥氏体再次发生转变（biàn），即可使钢的组织变细。 ② 球化（huà）退火。用以降低工具钢和轴承钢锻压后的偏（piān）高（gāo）硬（yìng）度。将工件加热到（dào）钢开始（shǐ）形成奥（ào）氏体的温度以上20～40℃，保（bǎo）温后缓慢冷却，在冷却过程中珠光体中（zhōng）的片层状渗碳体变为球（qiú）状，从而降低（dī）了硬度。 ③ 等温退火。用以（yǐ）降低某些镍、铬含量（liàng）较高的合金（jīn）结构钢的高硬度（dù），以进行切削加工。一般先以较快速度冷（lěng）却到（dào）奥（ào）氏（shì）体zui不稳定的温度，保（bǎo）温适当时间（jiān），奥（ào）氏体转（zhuǎn）变（biàn）为托氏体或索氏体，硬度（dù）即可（kě）降低。 ④ 再（zài）结晶退火。用以消（xiāo）除金属线材、薄（báo）板在冷拔、冷轧（zhá）过程中的（de）硬（yìng）化现象（硬度升高、塑性下降）。加热温度一般为（wéi）钢开始形成（chéng）奥（ào）氏体（tǐ）的温度以下50～150℃ ，只有（yǒu）这样（yàng）才（cái）能消（xiāo）除加（jiā）工硬（yìng）化效应使金（jīn）属软（ruǎn）化。 ⑤ 石墨化（huà）退火。用以使含有大量（liàng）渗碳体的铸铁变成塑性良好的可锻（duàn）铸铁。工（gōng）艺操作（zuò）是将铸（zhù）件加热到950℃左右，保温（wēn）一定时间（jiān）后适当冷（lěng）却，使渗碳体分解形成团絮状（zhuàng）石墨（mò）。 ⑥ 扩散退火（huǒ）。用以使合金铸件化学成分均匀化，提高其使（shǐ）用性能。方法是（shì）在不（bú）发（fā）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（yún）分布后（hòu）缓冷（lěng）。 ⑦ 去应（yīng）力退火。用以消除（chú）钢铁铸件和（hé）焊（hàn）接件的（de）内应力。对于（yú）钢铁制品加热后开（kāi）始形成奥氏体的温度以下100～200℃，保温后在空气中（zhōng）冷却，即可消除内应力。
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一、变（biàn）形的原因 钢的变形主要原（yuán）因（yīn）是（shì）钢中存在（zài）内应力（lì）或者外部施加的应（yīng）力。内（nèi）应力是因温度分布不（bú）均匀（yún）或者相（xiàng）变（biàn）所（suǒ）致，残余应（yīng）力也是原因之一。外应力引（yǐn）起（qǐ）的变形（xíng）主（zhǔ）要是由于工（gōng）件自重而造（zào）成的“塌陷”，在特（tè）殊情况（kuàng）下也应考虑碰撞被加热的工件（jiàn），或者夹（jiá）持工具夹持所引（yǐn）起（qǐ）的凹陷等。变形（xíng）包括弹性变（biàn）形（xíng）和（hé）塑性变形两种。尺寸变化主要是基于组（zǔ）织转变，故表现出同（tóng）样（yàng）的膨（péng）胀和收缩，但（dàn）当（dāng）工件上有孔（kǒng）穴（xué）或（huò）者复杂形（xíng）状工件，则将导致附加的变（biàn）形。如果淬（cuì）火形成大量马氏体则发生（shēng）膨胀，如（rú）果产生大量残（cán）余奥氏体（tǐ）则相应的要收缩。此外，回火时一般发生收（shōu）缩，而出现二次（cì）硬化现（xiàn）象的合金钢则（zé）发生膨胀，如果进行深冷处理（lǐ），则由于残余奥氏体的马氏体化（huà）而进一步膨胀，这（zhè）些组（zǔ）织的比容都随着含碳量的增（zēng）加而（ér）增大，故含碳量增加（jiā）也（yě）使尺寸变化量增大。 二、淬火变形的主要（yào）发生时段 1.加（jiā）热（rè）过程：工件在加（jiā）热过程中，由（yóu）于内应力逐渐（jiàn）释放而产生变形。 2.保温过程：以自重塌陷变形为主（zhǔ），即塌（tā）陷弯曲（qǔ）。 3.冷却过程：由于不均匀（yún）冷却和组织转变而至变形。 三、加（jiā）热（rè）与变形 当加热大型工件时，存在残余应（yīng）力或者（zhě）加热不均匀（yún），均可产生（shēng）变形。残（cán）余应力主要（yào）来源于（yú）加工过（guò）程。当存（cún）在这（zhè）些（xiē）应力（lì）时（shí），由于随着温（wēn）度（dù）的升高，钢的屈（qū）服强度（dù）逐渐下降，即使加热很（hěn）均（jun1）匀，很轻微（wēi）的应力也会导致变形。 一般，工件的外（wài）缘部位残余应力（lì）较高，当温度（dù）的（de）上升从外部开始进行时，外缘部位（wèi）变形较大，残余应力引起的变形包括（kuò）弹性变（biàn）形（xíng）和塑性变形（xíng）两种。 加热时产（chǎn）生的热应（yīng）力和想变应力都是导（dǎo）致变形的原因。加（jiā）热速度（dù）越快、工件尺寸越（yuè）大、截面变化越大（dà），则（zé）加（jiā）热变形越大。热应力取决于温度（dù）的不均匀分（fèn）布程度和温度（dù）梯度，它们都是导致热膨胀发（fā）生（shēng）差异的原因。如果热应力高（gāo）于材料的高温屈服点（diǎn），则引（yǐn）起塑性（xìng）变形，这种塑性变形就表（biǎo）现为“变形（xíng）”。 相变应力（lì）主要源于相（xiàng）变的不等时性，即材料一部（bù）分发生（shēng）相变，而（ér）其（qí）它部（bù）分还未（wèi）发生相变时产生的（de）。加热时材（cái）料的组织转（zhuǎn）变（biàn）成奥氏（shì）体发生（shēng）体积收缩时可（kě）出现塑性变形。如（rú）果材料的各部分同时发生（shēng）相同的组（zǔ）织转变，则（zé）不产生应力。为此，缓慢加热可（kě）以适当降低加（jiā）热变（biàn）形，zui好采用预热（rè）。 此外（wài），由于加热中（zhōng）因自重（chóng）而出（chū）现（xiàn）“塌陷”变形的情况非常多，加热温度越（yuè）高，加热（rè）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形发（fā）生。因工（gōng）件的（de）外（wài）缘和内部存在冷却速（sù）度（dù）差异，该热应力是不可避免（miǎn）的，淬火情况下（xià），热应力与组织应力叠加，变形更为（wéi）复杂（zá）。加之组织（zhī）的不均匀、脱碳（tàn）等（děng），还会导致相变点出现差异，相变的（de）膨胀量也有所（suǒ）不（bú）同。 总之，“变形”是相变应力和热应力共同所致，但并（bìng）非全部应力都消耗在变形（xíng）上，而是一部分作为残余应力存（cún）在于工件（jiàn）中，这（zhè）种应力就（jiù）是导致时效变形和时效裂（liè）纹的（de）原因。 因冷却而（ér）导致的变形表现为以下几种（zhǒng）形式： 1.件急冷初期，急冷的一侧凹陷，然（rán）后转为凸起，结果快冷的一面凸（tū）起（qǐ），这种情况属于热应（yīng）力（lì）引起（qǐ）的变形大于相变引起的变形。 2.由热应力所引（yǐn）起的变形是钢料趋于球形化（huà），而由相变应力所（suǒ）引（yǐn）起（qǐ）的变形则使之趋于绕线轴（zhóu）状。因此淬火冷却（què）所致的变形表（biǎo）现为（wéi）两者的（de）结合，按（àn）照淬火方式的不同，表现出不同的变形。 3. 仅对内孔部分淬火（huǒ）时，内孔收（shōu）缩。将整（zhěng）个环形工（gōng）件加（jiā）热（rè）整（zhěng）体淬（cuì）火时，其（qí）外径总是增大，而（ér）内（nèi）径则根据尺（chǐ）寸的不同时涨时（shí）缩，一（yī）般内径大（dà）时，内孔涨大（dà），内径小时（shí），内孔收缩 五、冷处理与变（biàn）形（xíng） 冷处理促进马氏（shì）体（tǐ）转变（biàn），温度较（jiào）低，产（chǎn）生的变形比淬火冷却要（yào）小，但此时产生的应力较大，由（yóu）于残（cán）余应力、相（xiàng）变应力和热应力等（děng）的叠加（jiā）容易导致开裂（liè）。 六、回火与（yǔ）变（biàn）形 工（gōng）件在回火（huǒ）过程中（zhōng）由于内（nèi）应力的（de）均匀化、减小甚（shèn）至消失，加上组织（zhī）发生变化，变形趋于减小，但同时，一（yī）旦出现变（biàn）形，也是很（hěn）难矫正的。为了（le）矫正这种变（biàn）形，多采用加压回火或（huò）喷丸硬化等方法。 七（qī） 、重复淬火（huǒ）与（yǔ）变形 通常情况（kuàng）下，一次淬火后的工件未经过中（zhōng）间退火而进行重复淬火，将增大变形。重复淬火引起的变形，经（jīng）过重复（fù）淬火，其变形（xíng）累加（jiā）而（ér）趋于（yú）球状，容易产生龟裂，但形状相对稳定了，不再容易产生变形了，因（yīn）此重复淬火前应增加中间退火，重复（fù）淬火（huǒ）次数应小于等于2次（不（bú）含初（chū）次淬火）。 八（bā）、残余应力与变形（xíng） 加热过（guò）程中，在450℃左右，钢（gāng）由弹性体转变为塑性体，因此很容易呈上升塑性变形。同时，残余应力在约高于（yú）此温度时也将因再结晶（jīng）而消失。因此，快速加热时，由于工件内外部（bù）存在温度差，外（wài）部达到450℃变成了塑性（xìng）区（qū），受而内部温度（dù）较（jiào）低处存在残余应（yīng）力作用而（ér）发生变形，冷却后（hòu），该区（qū）域就是出现变形的地方（fāng）。由于实际生产过程中，很难（nán）实现均匀、缓慢（màn）加热，淬火（huǒ）前进行消除应（yīng）力（lì）退火是（shì）非（fēi）常重（chóng）要（yào）的，除了通过加热消除应力外，对于大型零件采（cǎi）用振动消（xiāo）除应力也是有（yǒu）效的。
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球（qiú）墨（mò）铸铁（NodularCastIron）是（shì）一种（zhǒng）具（jù）有优良力学（xué）性能的金（jīn）属材料，通过在铁液中（zhōng）加入球化（huà）剂和孕（yùn）育剂（jì），让石墨呈球状形核并长（zhǎng）大而（ér）获（huò）得。20世纪（jì）40年代，现代球墨铸铁由美国国（guó）际锡公司(INCO)青年科研人员K.D.Millis首先研究成（chéng）功。球墨铸铁在（zài）力学（xué）性能、物理性能、工（gōng）艺性能、使用性能上具（jù）有独（dú）特的优势（shì），生产工艺（yì）简单，成本低廉，在机械、冶金、矿山、纺织、汽（qì）车（chē）及船舶等领（lǐng）域应（yīng）用广（guǎng）泛。 生产（chǎn）球墨（mò）铸铁时夹渣是zui常见的缺（quē）陷，其多（duō）出现在铸件（jiàn）浇注位置的上平面或（huò）型芯上表面部位。夹渣缺陷严重影响（xiǎng）铸件的（de）力学（xué）性能，特别（bié）是韧性和屈服（fú）强度，导致承压部位发生渗漏。 笔者所（suǒ）在单位生（shēng）产的一（yī）种发电设备（bèi）铸件前期经常出现铸（zhù）件（jiàn）夹渣缺陷而报（bào）废（fèi），针（zhēn）对此缺陷进行（háng）了改进。 1.原工（gōng）艺（yì）及（jí）缺陷（xiàn）状况（kuàng） 铸（zhù）件重量（liàng）为4500kg，材料为QT400-18，呋喃树脂自硬砂造型。采用15t/h工频电炉（lú）熔炼，化学（xué）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（zhù）温度为1350~1380℃。浇（jiāo）注（zhù）系统采（cǎi）用半（bàn）封闭式、横浇道在分型（xíng）面的环形底注工艺，内浇道为4道φ35mm的陶瓷（cí）管，直浇道为φ80mm，横浇道截面（miàn）为：70/80mm×100mm，截面（miàn）比（bǐ）为：F直：F横：F内=1∶2.99∶0.77，工（gōng）艺方案（àn）如图1所示。这样设计出来的铸件缺陷主要为夹（jiá）渣，位（wèi）置在法（fǎ）兰背面（miàn）和轴承上表面，形（xíng）状（zhuàng）不规（guī）则（zé），无（wú）金属光泽（zé），用渗透液（yè）或（huò）磁粉检测（cè），有时用肉眼即可（kě）发现（xiàn），如图2所示。图1 工艺方案图2 夹渣缺（quē）陷分布 2.缺（quē）陷原因分析 （1）熔炼或球化处（chù）理（lǐ）后，加入的熔剂和（hé）形成的熔渣在浇注时随金属液一起注入型腔。 （2）金属液在浇（jiāo）注（zhù）过程中镁、稀土、硅（guī）、锰、铁等（děng）二次氧化（huà），产生（shēng）的金属氧化物和硫化物、游离石墨等上（shàng）浮到铸件（jiàn）上（shàng）表面或（huò）滞留在铸件内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统后，直接由内浇道底返进入底法兰，进流速度大，约0.7m/s，进（jìn）入型腔的铁液紊流严重，且（qiě）严重卷气，因此铸件表面出现大量的渣，造成（chéng）该（gāi）产（chǎn）品的废品率（lǜ）超过10%。 （3）由于（yú）含硫量过高，使（shǐ）金（jīn）属液含有大量（liàng）硫化物，浇注后（hòu）在铸件内部形成渣。 （4）金属液（yè）中各（gè）组（zǔ）元（碳、锰、硫、硅、铝、钛）之间（jiān）或这些组元（yuán）与氮、氧之间发生化学反应，其氧化物与炉衬、包衬、砂（shā）型壁或涂料之间发生界面反应（yīng）形（xíng）成夹渣。 3.改进方（fāng）案（àn） （1）熔炼时对原材料进行（háng）分（fèn）拣，保证干燥、清洁、无锈蚀。 （2）提高铁液出（chū）炉温度和（hé）球化（huà）处理温度，对浇包进行充分烘烤。 （3）金属（shǔ）液在浇包（bāo）内应静置一段时间，以（yǐ）利于渣上浮。 （4）降低原铁液含（hán）硫量，在保（bǎo）证球化前提下，尽可能减少球墨（mò）铸铁的（de）残留镁含量。 （5）浇注系统改进。为保证铁（tiě）液在（zài）充填型腔（qiāng）的（de）过程中（zhōng）平稳、流（liú）畅，按大孔出（chū）流理论对浇注系统进行了改进，如（rú）图（tú）3所示。采用（yòng）开放式浇（jiāo）注系统，通过增大进流截面降（jiàng）低进流速度。铸（zhù）件整体分散进流，快（kuài）速充（chōng）型，保证（zhèng）浇口杯、直浇道及时（shí）充满。图3 改进后（hòu）的浇注系统 该铸（zhù）件重4500kg，浇注（zhù）重量6000kg，根（gēn）据相关公式计（jì）算的浇（jiāo）注时间为60s，阻（zǔ）流截面积为52cm2，即设计的开（kāi）放式浇注（zhù）系（xì）统的（de）直（zhí）浇道（dào）截面积（jī）为52cm2。按照标准（zhǔn）的陶瓷管，则选（xuǎn）择（zé）φ80mm的陶（táo）瓷管，截面积是50.24cm2，按（àn）照推荐的浇注系统比例，设计的横浇道截面形状是矩形（9cm×6cm），则面积是108cm2，内浇（jiāo）道是13道φ35mm的陶瓷管，截面（miàn）积是125cm2，则（zé）zui终的截（jié）面比（bǐ）是F直：F横：F内=1∶2.15∶2.49。 根据上面计（jì）算的参数计（jì）算得进流速度为（wéi）0.28m/s，进流速（sù）度降（jiàng）低很多，是原工艺进流速度的40%。充型平（píng）稳（wěn），避免紊（wěn）流，大（dà）大降低（dī）了铁液二次氧化的机会，从（cóng）而可以减少（shǎo）夹渣缺陷。 4.改进后验（yàn）证 采用（yòng）以上措施连续生（shēng）产15件，铸件（jiàn）没有再出（chū）现法兰和轴承上表面部位（wèi）夹渣缺陷，改进有效。类（lèi）似的方法在其他（tā）产品上运用，也有明显效果。 5.结语 大（dà）型球墨（mò）铸铁件易于在浇注位置上表面以及铁液流动的一些（xiē）死角区域产生夹渣（zhā）缺陷，这些缺（quē）陷可以通过熔（róng）炼（liàn）控制和浇注系统的（de）改（gǎi）进来解决。浇注系统形式以及参（cān）数选（xuǎn）择应（yīng）能保证铁液平稳充（chōng）型，为此（cǐ）浇注系统各组成（chéng）部分面积、浇（jiāo）注时间需按照内浇道低速进（jìn）流、铸件整体快速充满的原则来计（jì）算（suàn）。
+查看全文（wén）14 2020-04
热处理工艺中淬火的（de）常（cháng）用方法有十种（zhǒng），分别是单介（jiè）质(水、油（yóu）、空（kōng）气)淬火;双介质淬火;马氏体分级淬火;低（dī）于Ms点的马氏（shì）体分（fèn）级淬火法;贝氏体等温淬火法（fǎ）;复合淬（cuì）火法;预冷等（děng）温淬火法;延迟冷却（què）淬火（huǒ）法;淬火（huǒ）自（zì）回（huí）火法;喷射淬火（huǒ）法等。 一、单介质(水、油、空气（qì）)淬火 单介质(水、油、空气)淬火：把已加热（rè）到淬火温度的工件淬人一种淬火介质，使其完全冷（lěng）却。这种是zui简单的淬火方法，常用（yòng）于形状简单的碳钢和合金（jīn）钢工（gōng）件。淬火介质根据零件传（chuán）热系数大小、淬透性、尺寸、形（xíng）状等进行选择。 二、双介质（zhì）淬火（huǒ） 双介（jiè）质（zhì）淬火：把（bǎ）加（jiā）热到淬火（huǒ）温度的（de）工件，先在冷却能力强（qiáng）的淬火介质中冷（lěng）却（què）至接近Ms点（diǎn），然后（hòu）转（zhuǎn）入慢冷的淬火介质（zhì）中冷却（què）至室温，以达到不同淬火冷却（què）温度（dù）区间，并有比较理（lǐ）想的淬火冷却速度。用（yòng）于形状复杂件或高碳钢、合金钢制（zhì）作的大型工件，碳素工具钢（gāng）也多采用此法（fǎ）。常用冷却介质有水（shuǐ）-油、水-硝盐、水-空气、油-空气（qì），一般用水作快冷淬（cuì）火介质（zhì），用（yòng）油或空气作慢冷淬火介质，较少采用空气。 三、马氏体分级淬（cuì）火 马（mǎ）氏体分级（jí）淬（cuì）火：钢（gāng）材奥氏体（tǐ）化，随（suí）之浸入温（wēn）度稍高或稍（shāo）低（dī）于钢的上马氏点的液（yè）态介质(盐浴或碱浴)中，保持适当时间，待钢件的内、外层都（dōu）达到介质温度后（hòu）取出空冷，过冷奥氏（shì）体（tǐ）缓（huǎn）慢转变（biàn）成马氏体的淬火工艺。一（yī）般用于（yú）形状复（fù）杂和变形要求严（yán）的（de）小型工件，高速（sù）钢和（hé）高合金钢工模具也常用此法淬火。 四、低于Ms点（diǎn）的马氏体分级（jí）淬火（huǒ）法 低于Ms点的马氏体分级淬（cuì）火法：浴槽温（wēn）度低于工件（jiàn）用钢的Ms而高于Mf时，工件在该（gāi）浴槽中冷却较快，尺寸（cùn）较大时仍可获得和分级淬火相同（tóng）的（de）结（jié）果。常用（yòng）于尺寸较大的低（dī）淬透性钢工件。 五、贝氏体等温淬火法 贝（bèi）氏体等温淬（cuì）火法：将工件淬入该钢下贝氏体温度的浴（yù）槽中等（děng）温，使其（qí）发生下贝氏（shì）体转变，一般在浴槽中保温30~60min。数控微信公号cncdar贝氏体等温淬火工（gōng）艺主要三（sān）个步骤：①奥氏体化处理（lǐ）;②奥氏体化后（hòu）冷却处理;③贝氏体等温处理;常用于合金钢、高碳钢（gāng）小尺寸零件及球墨铸铁件。 六、复合淬火法 复（fù）合（hé）淬火法：先将工（gōng）件急冷至（zhì）Ms以下得（dé）体积分（fèn）数为10%~30%的马（mǎ）氏体（tǐ），然后在（zài）下贝氏体区等温，使较大截面工件得到马氏体和（hé）贝氏体组织，常用于合金（jīn）工具钢工件。 七、预（yù）冷（lěng）等温淬火法 预冷等温淬火法：又（yòu）称升温等温淬火，零件先在温度较低(大（dà）于Ms)浴槽中冷却，然后转入温（wēn）度较（jiào）高的浴槽中，使奥氏体进行等（děng）温转变（biàn）。适用于（yú）淬透性（xìng）较差的钢件（jiàn）或尺寸较大又必须进行等温淬火的（de）工件。 八、延（yán）迟冷却（què）淬火法 延迟冷却淬火（huǒ）法：零件先在空气、热水、盐浴中预冷到稍高于Ar3或Ar1温度（dù），然后进行单介质淬（cuì）火（huǒ）。常用于形状复杂各部（bù）位厚薄悬（xuán）殊及要求变形小的零件。 九、淬火自回火法 淬火自回（huí）火法：将（jiāng）被处（chù）理工件全部加热（rè），但在淬火时仅将需要淬硬（yìng）的部分(常（cháng）为工作（zuò）部位)浸入淬火（huǒ）液冷却，数控微信公号cncdar待到未浸入部（bù）分（fèn）火色消失（shī）的瞬间，立即取出在空气中冷却的（de）淬火工艺。淬火自回火法利用心部未（wèi）全部冷透的热量传（chuán）到（dào）表面，使表面回火。常用于承受冲击的工（gōng）具如（rú）錾子、冲子、锤子等。 十、喷射（shè）淬火法（fǎ） 喷射淬火法：向工件喷射水流的淬（cuì）火方法，水流可大可小（xiǎo），根据所要求的淬火深（shēn）度而定。喷射淬火法不（bú）会在工（gōng）件表面（miàn）形成蒸（zhēng）汽（qì）膜（mó），这样就能够保（bǎo）证得（dé）到比昔通水中（zhōng）淬火更深的淬（cuì）硬层。主要用于局部表面淬（cuì）火。
+查看全文13 2020-04
第1步 材料的（de）选择（zé） 铁素体球铁（tiě）的生产，选（xuǎn）择（zé）高纯的（de）原（yuán）材（cái）料是非常必要（yào）的，原（yuán）材料中的Si、Mn、S、P含量要少（Si<1.0%, Mn<0.3% S<0.03%，P<0.03%），对Cu、Cr、Mo等（děng）一（yī）些合金元素要严（yán）格控制含（hán）量。由于（yú）很多微量元（yuán）素对球化衰（shuāi）退zui为敏感，如，钨（wū）、锑、锡、钛、钒等（děng）。钛对（duì）球化（huà）影（yǐng）响很大应加以控制，但钛高是我国生铁（tiě）的特（tè）点，这主（zhǔ）要与生铁的冶金（jīn）工（gōng）艺（yì）有关。 第2步 脱硫 原铁液含硫量决定球化（huà）剂的（de）加入量，原（yuán）铁液（yè）中的（de）含硫量越（yuè）高，则球化剂的加入量越（yuè）多，否则不能获得球化良好的铸（zhù）件。球化处理前（qián）原铁液中的（de）S含量控（kòng）制在（zài）0.02%以下（xià）。对球化处理前原铁（tiě）液的含硫量（liàng）高（gāo）时，必须进行脱硫处理。 第3步 Mo合金（jīn）处理 Mo合（hé）金（jīn）化（huà）处理，采用涡流工艺，加入量控制在0.5～1.0%，具体根据zui终Mo含量进行调（diào）整（zhěng）。为了确保Mo的有效吸收，对（duì）合金的粒（lì）度应该严（yán）格要求。 第4步 球化剂和球化处理（lǐ） 生产厚大断面球铁件时，为了提高抗衰退能力，在球化剂中加入一定比例的（de）重（chóng）稀（xī）土（tǔ），这（zhè）样既可以（yǐ）保证起球（qiú）化（huà）作用（yòng）的（de）Mg的（de）含量，同时也可以增（zēng）加具有较（jiào）高抗（kàng）衰退能力的重稀土元素，如，钇等（děng）。根据国内很多（duō）工厂（chǎng）的试验和（hé）生产（chǎn）实践，采（cǎi）用Re—Mg与钇基重稀土的（de）复合球（qiú）化（huà）剂作为厚大断（duàn）面球铁件生（shēng）产的球化（huà）剂是非常理想的，使用这种球化剂在实际生产应（yīng）用（yòng）过（guò）程中也取（qǔ）得了很好的（de）效（xiào）果。据（jù）有关资料表（biǎo）明，钇的球化能力仅次于镁，但其（qí）抗衰退能力比镁强的多，且（qiě）不回（huí）硫，钇（yǐ）可（kě）过量加入，高碳孕育良好时（shí），不（bú）会（huì）出现渗碳体。另外，钇与磷可形成高熔点夹杂物，使磷共晶减（jiǎn）少并弥散，从而进（jìn）一步提高球铁的延（yán）伸率。在球化处理时，为了提（tí）高镁的吸收率，控制反应速度及提高球化效果（guǒ），采用（yòng）特有的球化工艺。对（duì）球化处理（lǐ）的（de）控制，主要是在反应速度上进行控制，控制球化反应时间在（zài）2分钟（zhōng）左右。 对此采用中低（dī）Mg、Re球化（huà）剂和钇基重稀土的复（fù）合球化（huà）剂，球化剂的加（jiā）入量根据残留Mg量确定（dìng）。 球化衰（shuāi）退防止：球化衰退的原因一方面（miàn）和Mg、RE元素由铁液中逃逸减少有关，另（lìng）一方面（miàn）也和孕育（yù）作用不（bú）断衰退有关，为了防止球（qiú）化衰退，采取以下措施： A、铁液中应保持有足够的球化元（yuán）素含量； B、降低（dī）原（yuán）铁（tiě）液的（de）含硫量，并防（fáng）止（zhǐ）铁液氧（yǎng）化； C、缩（suō）短铁液经球化处理后的停留时间； D、铁液经球（qiú）化处理并扒渣（zhā）后，为防止（zhǐ） Mg、RE元素（sù）逃逸，可用覆（fù）盖（gài）剂（jì）将铁液表（biǎo）面覆盖（gài）严，隔绝空（kōng）气以减少（shǎo）元（yuán）素（sù）的逃逸（yì）。 第5步 孕（yùn）育剂和孕育处理 球化处理（lǐ）是球（qiú）铁生产（chǎn）的基础，孕育（yù）处理（lǐ）是球铁（tiě）生产（chǎn）的关键，孕育效果决（jué）定了石墨球（qiú）的（de）直径、石墨球（qiú）数和石墨球（qiú）的园整度，为了（le）保证孕育效果，孕育处理采用（yòng）多级孕（yùn）育（yù）处理。孕育处理越接近浇注（zhù），孕育效果越好（hǎo）。从孕育到浇注需要一定的时（shí）间，该时间越（yuè）长，孕（yùn）育衰退（tuì）就越严重。为了防止或减少孕育衰退，采用以下措（cuò）施： A、使用长效（xiào）孕育剂（含有（yǒu）一定量的钡、锶、锆或锰的硅基孕育剂（jì））； B、采用多级孕育处理（包内孕育、孕育（yù）槽孕（yùn）育、水口瞬时孕育等）； C、尽量缩短（duǎn）孕（yùn）育到浇注时间。 孕育剂的加入量控（kòng）制在0.6～1.4%，孕育剂（jì）加（jiā）入量过少，直接造成孕育效果差，孕育（yù）量（liàng）过大，导（dǎo）致铸件夹杂。 第6步 浇注工艺控制（zhì） 浇注应（yīng）采用快浇（jiāo），平稳注入的原则。为了提高瞬时（shí）孕育的均（jun1）匀性及防止熔（róng）渣进入型（xíng）腔，水口盆（pén）的（de）总容（róng）量应与铸件的毛重相（xiàng）当，浇（jiāo）注时将孕育剂放入（rù）水口（kǒu）盆中，将铁水一（yī）次全部注入水口，使铁水与孕育（yù）剂（jì）充分混合，扒去表面（miàn）浮渣，提（tí）出水（shuǐ）口堵浇注。
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