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1、铸件“桔皮”缺陷的特征 铸件“桔皮（pí）”是生产（chǎn）中反复出现（xiàn）的（de）一种（zhǒng）铸造（zào）缺陷，它对铸件质量的影响较大，缺（quē）陷出现在铸件肥厚部（bù）位、热节及内浇道附近（jìn）以（yǐ）及受热集中（zhōng）而冷却又慢的（de）部位。铸件表面有（yǒu）微凸的小圆斑，呈“眼圈”状，这些表面（miàn）粗糙，看起来象（xiàng）“桔子皮”的斑点，在多种铸件（jiàn）中反复出（chū）现，有时整批铸件均有，其在每个铸件（jiàn）上的数量少则几个，多至（zhì）整个平面；小圆（yuán）斑有的较大，有的小至麻点（diǎn）；有时是单（dān）个分（fèn）散的，有时也呈密（mì）集的（de）片状（zhuàng）凸起物，高出铸件0.4-0.6mm，直径（jìng）3-5mm。据我公司统（tǒng）计，废（fèi）品中的15%是“桔皮”缺陷造（zào）成的，而且碳钢件产生桔皮缺陷的机会更多一些。 2、“桔皮”缺（quē）陷产生的原因分析（xī） 导（dǎo）致“桔（jú）皮”产生的（de）根本（běn）的原因是（shì）涂（tú）料（liào）表面堆积（jī）、硬（yìng）化不（bú）充分。型壳在焙烧后，其表面上形（xíng）成黄色或黄（huáng）绿色玻（bō）璃体，浇注（zhù）后与钢液反应（yīng）而形成硅（guī）酸盐瘤粘附于（yú）铸件表面。单（dān）纯地延长（zhǎng）硬化时间（jiān），无助于zui终（zhōng）解决“桔皮”问题。通（tōng）过实践，有以（yǐ）下（xià）几方面的原因。 2.1原材料方面的影响 众所周知，水玻（bō）璃（lí）涂料的粉（fěn）液（yè）比低，粉料（liào）分布不均匀。水玻璃的模数愈高，密度（dù）愈大，则涂料（liào）的粉液比愈（yù）低（dī），粉料的分布（bù）愈（yù）不均匀，也zui不易充分硬化。 (1)水玻璃的影响 水玻璃（lí）的模数、密度以及杂质的多少对涂料的流动性影响极大。随着模数（shù）的增大，水（shuǐ）玻璃中亚胶粒子（zǐ）比（bǐ）例（lì）增加（jiā），其粘度会随之增加，涂（tú）料的（de）流变性恶（è）化（huà），当模组涂（tú）挂时极易在表层造成局部涂料（liào）堆积。 水玻璃（lí）参数不一致对涂料性能的影（yǐng）响是很大（dà）的，这一（yī）点很容易被忽视。参数（shù）的不一致性表现（xiàn）在（zài）两个方面（miàn）。 其一是（shì）模数的不一致性，刚进厂（chǎng）的（de）水玻（bō）璃只（zhī）有经（jīng）过长时间的静置扩（kuò）散(分散（sàn）)后才（cái）能使同一（yī）批模数趋（qū）于一致，达到稳（wěn）定的分散状态；这一过程所需时间在一星期以上，如（rú）果急于使用则不可能获得理（lǐ）想的涂料流变性能（néng）。 其（qí）二是溶（róng）液密度的不一致性，在配涂料前通（tōng）常要对水玻璃溶液的密度进行调整（zhěng），应该（gāi）特别注意加（jiā）水搅（jiǎo）拌后（hòu）马上测得的密度（dù）是不（bú）真实的，因为液（yè）体分散稳定（dìng）的过程尚（shàng）未（wèi）完成，与所（suǒ）希（xī）望（wàng）的密度（dù）有（yǒu）一定的误差，据此配制的涂料，其粘度和流动性都有误差。 (2)耐火（huǒ）粉（fěn）料（liào）的（de）影响 耐火粉料颗粒的分布和（hé）形状（zhuàng）对涂料流（liú）变性的影响较大，双峰（fēng）粉涂料具有（yǒu）较好的流变性（xìng）是大家公认的；但即（jí）便是（shì）粒度分（fèn）布基本相同的双（shuāng）峰粉，当耐火粉（fěn）料颗料形（xíng）状分别为多角、尖（jiān）角和片状的粉配制涂料时，在粉液比（bǐ）和水（shuǐ）玻璃模（mó）数（shù）相同的（de）条件下其流变（biàn）性也会有很大（dà）的差异。 当（dāng）粉料形状越接（jiē）近片状（zhuàng）时，其比表面积也越大，颗粒间的摩擦力和作用力增大，涂料的粘度将大于多角形的粉料。 (3)水玻璃密度（dù）和（hé）粉（fěn）液比的综（zōng）合影（yǐng）响 水玻璃密度和（hé）粉（fěn）液比（bǐ）的变化对表层（céng）涂料流变（biàn）性的影响（xiǎng）是（shì）非常（cháng）直观的，水玻璃密度和（hé）粉液（yè）比过大（dà）时涂料粘度增加、流变性变差、涂层变厚会引（yǐn）起（qǐ）涂料在（zài）型壳表面局部堆积，型壳硬化不良zui终导致“桔皮”问题。 2.2工（gōng）艺方（fāng）面（miàn）的影响 (1)表面层（céng）风干不（bú）充分。表面（miàn）层风（fēng）干是涂料的（de）再均（jun1）匀化过程，同（tóng）时（shí），也是水玻璃（lí）脱水（shuǐ）固化（huà）过程（chéng），如风干时间过短，表面层（céng）涂料在熔模表面分布不均匀，造成其后的硬（yìng）化（huà）不充分，脱蜡后（hòu）将在（zài）型壳内表面形成（chéng）团状（zhuàng）聚集物，局部形成（chéng）钠盐杂质（zhì）。 (2)过度滴控。过度滴（dī）控指表面层浸挂涂料时，单方向流动未能及时粘砂，将导（dǎo）致涂料在熔模（mó）表面（miàn）局部方向（xiàng）上的堆积，造成其后的硬（yìng）化不完全。 (3)型（xíng）壳层间硬化不良。由于涂料层尤其（qí）是前两（liǎng）层中存在未硬（yìng）化部分（fèn），未硬化的涂料在脱蜡和焙（bèi）烧后造成型壳（ké）内表面的钠盐聚集，与（yǔ）钢水反（fǎn）应后（hòu）生（shēng）成“桔皮”缺陷。 2.3环境（jìng）方面的（de）影响 在寒冷的冬季，过（guò）低的室温（wēn）使涂（tú）料流动性变差造（zào）成涂料堆积，过厚堆积的涂料又（yòu）不能完全硬（yìng）化；此（cǐ）外硬化液的温度随室温的降低（dī）也会造成硬化过程的（de）缓慢和（hé）不（bú）完全。环境湿度的影响则主要（yào）发生在雨季，空气湿度的增加会影响风干过程，常因为风干不足而出现“桔皮”问题。 3、避免“桔皮”缺陷的措施（shī） 3.1原料选（xuǎn）用 (l)水玻璃在模数合适的情况下，必须（xū）严（yán）格控制杂质含量；应根据环境的温（wēn）度、湿（shī）度、铸件的（de）结构特点以及所配粉料的特点调（diào）整水玻璃（lí）密（mì）度。 (2)粉料在粒度符合（hé）使用要求的条件下，其粒形至（zhì）关重要，球形和（hé）多角形（xíng）粉料（liào）是较理想的，而片状粉料不能使用（yòng）。 3.2工艺对策 (1)水玻璃密度的调整。密度的合（hé）适与否将直接（jiē）影响铸（zhù）件的表（biǎo）面质量，密度（dù）过大会导致涂料流动（dòng）性差而造成分层和“桔（jú）皮（pí）”缺陷，密（mì）度过小（xiǎo）又会形成（chéng）铸件（jiàn）表（biǎo）面的（de）黄瓜（guā）刺；合适的密度（dù）通常（cháng）与环境温（wēn）度、粉料的粒度（dù）、微观形状及铸件的结构（gòu）特点有关系。密度一般控制在1.27-1.29g/cm3之（zhī）间，其调整原则是: ①环境温度（dù）高时增加密（mì）度，低时减（jiǎn）小密度； ②粉料粗（cū）且片状比例小时增加密度，粉（fěn）料细且（qiě）片状比例（lì）大（dà）时（shí）减小密度（dù）； ③结构简单涂料易流动的铸件可适当增加密度，反（fǎn）之减小密（mì）度。 (2)粉液比的确定。粉液比也（yě）是影（yǐng）响铸件表（biǎo）面质量（liàng）的重要（yào）因素之一，比例过大（dà）则（zé）会因（yīn）涂料的流动性差导致（zhì）涂挂不均匀（yún）而产生分层和涂（tú）料（liào）堆积；而太小则会产（chǎn）生（shēng）铸件（jiàn）表面的黄瓜刺（cì）。其配比（bǐ）原则是在（zài）保证（zhèng）涂料流动性的前提下尽量（liàng）提高粉液比（bǐ）。 (3)硬化液的浓度、温度与硬化时间。一（yī）般情况下，氯化氨质量（liàng）分（fèn）数在25%以上的硬化剂才会有较好的硬化（huà）效果；如果氯化铵（ǎn）含量（liàng）低，靠延（yán）长时间是不能改善硬化效果的。 (4)涂挂（guà）操（cāo）作方（fāng）式。实际生产中有相当一部（bù）分“桔皮（pí）”问（wèn）题是由于操作不当造成的，涂料的（de）单方向（xiàng）流动（dòng）极易产生堆积而造成硬化（huà）不充分，所以在蜡模（mó）浸挂涂料（liào）之后的滴控直（zhí）到（dào）撒砂完毕的（de）整个（gè）过（guò）程中，必须不断改变模（mó）组的方向（xiàng）。 (5)脱蜡（là）工艺。在（zài）脱蜡热水中（zhōng）补充适（shì）当（dāng）的（de）硬化剂（jì），由于硬化剂的（de）吸热作用和反（fǎn）应，会进一步使得表面（miàn）层（céng）所滞（zhì）留的反应（yīng）产物NaCl溶于脱蜡水中而大部分去除（chú），此时，型壳表面（miàn）形（xíng）成的是一层低钠硅胶层（céng），有利于防止“桔皮（pí）”缺陷的产生。 (6)环境温（wēn）度。环境温度偏低会导致涂料流动性差（chà），造（zào）成涂（tú）挂不均（jun1）匀（yún）而（ér）形成桔皮及其他制壳（ké）缺（quē）陷，制壳工序的环境温（wēn）度应控制在15℃以上。
+查（chá）看全（quán）文23 2020-04
气泡（pào）是（shì）铸件常见问题（tí）之一（yī），而且一旦铸件出现了气泡问题，也等于产（chǎn）品报废了。那么如何避免（miǎn）铸（zhù）件产生（shēng）气泡？看（kàn）看下面（miàn）这（zhè）7条。 【缺陷现（xiàn）象】 铸件表皮下，聚集气体（tǐ）鼓胀所形成的泡（pào），有时（shí）会崩（bēng）裂（liè），存在贯（guàn）通和（hé）非贯通两种。 别名：鼓泡、起（qǐ）泡【原因分析】 模具温（wēn）度太高（gāo），开模过早。 填（tián）充（chōng）速度太高，金属（shǔ）流卷入气体过（guò）多（duō）。 涂料发气量大，用量（liàng）过多（duō），浇注前未燃尽，使挥（huī）发气体（tǐ）被包在铸件表（biǎo）层，另涂料含水量（liàng）大。 型腔内气体没有排（pái）出（chū），排气不顺。 合（hé）金熔炼温度过高。 铝（lǚ）合（hé）金液体（tǐ）除气不彻底，吸有较多气体，铸件凝固（gù）时析出留在铸件内 填充时产生紊流。 【对应措施】 1、测（cè）温枪测试模具表面温度，显示数值（zhí）超过工艺（yì）规定范（fàn）围。降（jiàng）低模具表面温度，增加保压时间； 2、铸（zhù）件表面内浇口压入的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（shì）设备本身的压射速度（dù）高，另一方面可（kě）能（néng）是内浇（jiāo）口（kǒu）太薄造成。降低压射速度，适当增加内浇口厚（hòu）度；判断（duàn）内浇（jiāo）口薄的方法：是否有浇口易粘（zhān）现象，降低二快速（sù）度看远端是否有（yǒu）严重压不实现象，不给压打件，看是否（fǒu）有多股铝（lǚ）液流； 3、喷（pēn）涂（tú）时察看雾的颜色是否呈（chéng）白色，合模前察看型腔（qiāng）是否还有气（qì）体（tǐ）残留。更（gèng）换（huàn）涂料或增大涂料（liào）与水的配比； 4、在（zài）烫模阶（jiē）段，铸件表面有明显的漩涡和涂料堆积。判断（duàn）及解决方法：调开档，人为（wéi）产生涨模，如果解决，需开（kāi）排气（qì）道； 5、铸件表（biǎo）面内浇（jiāo）口压入的金属流特别亮并伴有粘（zhān）结。适（shì）当降（jiàng）低浇（jiāo）注温（wēn）度； 6、取样（yàng）块测密度，看是否符合要（yào）求。重新进行除气处（chù）理或在（zài）保温炉内进行（háng）再次精炼； 7、烫模（mó）阶段铸件表面明显有各流溶接不到一起的痕迹伴有涂料堆积（jī）。 判断及解（jiě）决方（fāng）法：涂（tú）黑油生产，看痕迹是否有堆积，分析堆积部位，解决方法： a、开设（shè）或加大相应（yīng）部位的集（jí）渣包， b、调整（zhěng）内浇口流向、位置或（huò）填充方向。
+查看全文22 2020-04
1．冒口设计的基本（běn）原理 铸件冒口主要是在（zài）铸钢件上（shàng）使用。铸铁件（jiàn）只（zhī）用于个别（bié）的厚大件（jiàn）的灰铸铁件和球铁（tiě）件上。金属液在液态降温（wēn）和（hé）凝固过程中（zhōng），体积要收缩。铸（zhù）件的体收（shōu）缩大约为线收（shōu）缩的3倍。因此（cǐ），铸钢的体收（shōu）缩通常（cháng）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）铁凝固（gù）时的石（shí）墨（mò）化膨胀（zhàng），可以（yǐ）抵消部分体（tǐ）积（jī）收（shōu）缩，所以（yǐ）如果壁厚均（jun1）匀，铸型（xíng）紧实（shí）度高，通常不需要（yào）设计（jì）冒口。铸件（jiàn）的体收缩（suō）如果得不到补充，就会在铸件（jiàn）上或（huò）者内部形成缩孔、缩（suō）陷或（huò）者缩松（sōng）。严重时常常造成（chéng）铸件报废。 冒口尺（chǐ）寸计算原则（zé）是，首先计算需要补缩的金属液需（xū）要多少。通常把这一部分金属液假设成球体（tǐ），并求（qiú）出直径（设为d0）用于冒口计算。冒口补缩铸件是有一定的（de）范围------叫有（yǒu）效补缩距离，设为（wéi）L，对厚度为h的（de）板（bǎn）状（zhuàng）零件通常L=3~5h 。对棒状零件L=（25~30）√h 式子中，h------铸件厚度 2．冒口尺寸的基本计算方法（fǎ） 冒口计（jì）算的（de）公（gōng）式、图线（xiàn）、表格等有很多。介绍如下。 zui常用的方法是（shì），冒口直径 D=d0+h 理由（yóu）是假（jiǎ）定冒（mào）口和铸件以相同的速（sù）度凝固，凝固过程是从铸（zhù）件的两个表面向内（nèi）层进行，当（dāng）铸（zhù）件完全凝固（gù）终了，正好冒口凝固了同（tóng）样的厚度，这时还剩下中（zhōng）间的空心的缩孔（kǒng），体积正（zhèng）好等于补缩（suō）球的体（tǐ）积，这部分金属液在凝固过程中（zhōng）正好补缩进了铸件。 当铸件（jiàn）存在热节时，可以把h换成热节的直径T即可（kě）。 即（jí）D=do+T 。 另外设（shè）计冒口，还有个重要（yào）的部位，就是冒口颈，所谓冒口（kǒu）颈就是冒口（kǒu）和铸件的连（lián）接通道，冒口里（lǐ）的金属液都是经由冒（mào）口颈补缩到铸件里的。所以对冒（mào）口颈的（de）截面（miàn）是（shì）有要求的，通常取（qǔ）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（dù）还应该考（kǎo）虑（lǜ）要高于需要补缩部位（wèi）的高度，否则就成（chéng）了（le）反补缩了，铸件补缩了冒口，这是要避免（miǎn）的。 3．其它计算（suàn）方法 常用的经（jīng）验（yàn）计算方法还有不（bú）计（jì）算需要估算补（bǔ）缩的金属液，直接将（jiāng）热节园的直径乘（chéng）个系数得出冒口直径。例如 简（jiǎn）单铸件 D=（1.05~1.15）T 外形简单（dān），热节比较集中。 复杂铸（zhù）件 D=（1.40~1.80）T 外形复杂，例如有许多筋条（tiáo）和铸（zhù）件（jiàn）的（de）其（qí）余部分连（lián）接。 中间类型 D=（1.15~1.40）T 介（jiè）于以上两种之间。 铸造生产（chǎn）的条件千差万别（bié），因素太多，以至于（yú）所有的计算公式都是近似的有条件的。往往一个公（gōng）式不一定适用（yòng）于所有的场合。所以公（gōng）式中往往（wǎng）有取值范围较大（dà）的系数供（gòng）用户（hù）结合本（běn）单位的情（qíng）况选择。
+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、型砂的（de）混制和将混制好的型砂调匀（yún）及松砂等工艺环节。铸造（zào）生产中所使用的型砂，有（yǒu）的是由（yóu）回（huí）用砂加适量的新砂、粘（zhān）土（tǔ）和水经混合均（jun1）匀配（pèi）制成的，有的全（quán）部是由新的材料配制成的。为了确保新砂质量，所有的原材料都须根据技术（shù）要求经验收合格后才能使用。为此（cǐ），在配砂前（qián）都必须进行加（jiā）工准备。 （1） 新砂 新砂在采购、运输过（guò）程中常（cháng）混有草根、煤屑及泥（ní）块等杂（zá）物，同时含（hán）有（yǒu）一定数量的分分。潮（cháo）湿（shī）的（de）原砂不易过筛（shāi），配砂时（shí）不（bú）便于控（kòng）制型砂的水分。因此，除含水（shuǐ）量（liàng）低（dī）、用于手工造型的湿型砂可（kě）直接配（pèi）制外，新砂在使用前必（bì）须进行烘干和（hé）过筛。新砂的烘（hōng）干用（yòng）立式或卧（wò）式（shì）烘干滚筒（tǒng），也可采用（yòng）气（qì）流烘干的办（bàn）法。常用的筛砂设备有手工筛、滚筒筛和振动筛等（děng）。 （2） 粘土 刚开（kāi）采的粘土往往（wǎng）含有较（jiào）多的水（shuǐ）分具（jù）多为块状，因此使用前必须烘干、破（pò）碎并磨成粘土（tǔ）粉，主要由（yóu）专门的工厂进行（háng）加工，包装（zhuāng）万袋（dài）供应。有的工厂事先将膨润土或粘土（tǔ）与煤粉按比例制（zhì）成粘（zhān）土—煤（méi）粉粉浆，使粘土充（chōng）分吸（xī）水膨胀（zhàng），混砂时与原（yuán）砂一起加入到混（hún）砂机里混合（hé）均匀。这种做法可简（jiǎn）化混砂操作，便于（yú）运输，改善劳动条件，提高型砂质量。但必须严格控制（zhì）粉浆的含水量，否（fǒu）则会影响型砂（shā）性能。 （3） 附加物 煤粉、硼配、氟化物和硫黄等附加物都必须粉碎、过筛后（hòu）再使用。 （4） 旧（jiù）砂（shā） 为（wéi）了节（jiē）省造型材料（liào），降低铸件成本，旧砂应回用。旧（jiù）砂（shā）在型砂（shā）所占比例很大，它（tā）对（duì）型砂的成分及性能有着很大的（de）影响。旧砂中常（cháng）混有（yǒu）各种（zhǒng）杂物，如钉子（zǐ）、铁块和砂团等，在回用前（qián）必须进行处理，包括将砂块粉碎，用电磁（cí）分离器除去其中（zhōng）的铁质杂物然后过筛，必要时进行冷却。 在机械化（huà）程度高的铸（zhù）造（zào）车间（jiān），型砂需求量大，周转速度很快，往往旧砂的温度（dù）还比（bǐ）较高，有的回用砂温度（dù）高达60摄氏度以上，如果采用这（zhè）种型砂造型（xíng），容（róng）易粘附模样（yàng）、芯盒及砂斗。由于型砂（shā）温度过高，会（huì）使水分蒸发太快，使型砂性能不（bú）稳定（dìng），同（tóng）时影响铸件表面质（zhì）量，影响造（zào）型劳动生（shēng）产率（lǜ）。因此必须在铸件落砂、旧砂过筛、运（yùn）输和混砂过程中加强通风冷却，降低型砂（shā）温度（dù）。 （5） 混砂 混砂的任（rèn）务（wù）是将各（gè）种原材料（liào）混合（hé）均匀，使粘结（jié）剂包覆在砂粒表面上，混砂的（de）质量主要取决于混砂工艺和混砂机的形式。 一、混（hún）砂（shā）机的形式。生产中常用的混砂设备有辗轮式（shì）、摆轮式和叶片式（shì）混砂（shā）机。辗（niǎn）轮式混砂机除有搅拌作用外，还有（yǒu）辗压搓揉作用（yòng），型砂的质量较好（hǎo），但生产效率较低，主要用来（lái）混（hún）制面（miàn）砂（shā）和单（dān）一砂（shā）。摆式混砂机的生产（chǎn）效率比辗轮式高几倍，且可边混砂边鼓风冷却，并有一（yī）定的搓揉作用，但型砂质量不如辗轮式（shì）混砂好，主要用于机械化程度（dù）高、生产量大的铸造车（chē）间混制单一砂及背砂（shā）。叶片式混砂机是一种连续作业式的设备（bèi），各种原是否无（wú）误混（hún）砂机的一端进入，混好的（de）型砂从混砂机的（de）另一（yī）端出来，生产效率高。叶片（piàn）式混砂机有混合作（zuò）用，但搓揉作（zuò）用很（hěn）差，主要用（yòng）于混制背砂和粘土含量（liàng）低（dī）的单一砂。 二、加料顺序与混砂时间。混制粘土型砂（shā）的加顺序一般是先加回用砂、原（yuán）砂、粘土粉和附加物（wù）等（děng）干料，干混均匀（yún）后再加水湿混，均（jun1）匀后即（jí）可使用（yòng）。如果型（xíng）砂中含（hán）有渣油液以及其他液态粘结剂，则应先加水将（jiāng）型砂混合均匀后再加入油类粘结剂。这（zhè）种先加干粉（fěn）后加水（shuǐ）的混砂加料顺序存在的缺点是，在混砂机的辗盘边缘遗留一些（xiē）粉料，这些粉料吸（xī）水后粘附在（zài）混砂机壁上，直到混（hún）辗后期或卸砂（shā）时（shí）才（cái）脱落下来，使型砂里含有混合不均（jun1）匀的粘土或煤粉团块，恶化（huà）了型砂性能。同时干混时粉尘飞扬，劳动条件差。因此（cǐ），有的（de）工厂采用先在回用（yòng）砂里加水混合，然后加粘土及煤（méi）粉混合均（jun1）匀（yún），zui后再加少量（liàng）水分调节到所需要的含水量的混砂工（gōng）艺。试验结（jié）果（guǒ）表明（míng），后面这种加料顺序可缩短混砂时（shí）间，提高型砂质量（liàng），改（gǎi）善劳动条件。 为了使各种原（yuán）材料（liào）混合（hé）均（jun1）匀（yún），混（hún）砂时（shí）间不（bú）能太短，否则影响（xiǎng）型砂性能（néng），但混砂时间也（yě）不宜过（guò）长。否则将使型砂温度升高（gāo），水（shuǐ）分过多挥发，型砂结成块状，性（xìng）能变坏（huài）且生（shēng）产效率低。混砂时间（jiān）主要根（gēn）据混（hún）砂（shā）机的形（xíng）式、粘土（tǔ）含量（liàng）、对型砂（shā）性能（néng）要求等（děng）来决定。一般来说，粘土含量（liàng）越（yuè）多，对型砂质量要求越高，混砂时（shí）间越长。采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（shā）为（wéi）3—6分钟，单一砂为4—8分钟。 （6） 调匀 型砂的调（diào）匀又称（chēng）回性（xìng）、渗匀，是指将混好的型砂在不（bú）失去水分（fèn）的条件下放置一段时间（jiān），使水分均匀渗透到型（xíng）砂中，让粘土充分吸水膨胀（zhàng），以提高型砂的（de）强度和透（tòu）气（qì）性等（děng）性能。调匀时间（jiān）主要根（gēn）据（jù）粘土种类及加入量而定。型（xíng）砂中粘土（tǔ）含量越多，原砂的颗粒越（yuè）细，调匀时间越长。调匀时（shí）间（jiān）应适当，否（fǒu）则型砂（shā）性能难以满足要（yào）注。单一（yī）砂一般（bān）为2—3小时，面砂为4—5小（xiǎo）时。机械化铸造厂（chǎng）间型砂调匀是在型砂调匀斗里进行（háng），非机（jī）械（xiè）化的手工造型车间是（shì）将（jiāng）混（hún）好的型砂堆放在轩间地（dì）面（miàn）上，并用湿麻袋（dài）覆（fù）盖进行调匀。 型砂经混辗和调（diào）匀后会被（bèi）压实，有的（de）被（bèi）压成团（tuán）块。如果采用这种型砂直接造型（xíng），型砂的坚（jiān）实（shí）度不均匀，透气性等性（xìng）能差。因（yīn）此，调（diào）匀后的型（xíng）砂（shā）必须经松砂或过筛才能使用。在机械化的铸造（zào）车间一（yī）般采用圆棒式或叶片式松砂（shā）机（jī）进（jìn）行松砂处（chù）理。在百机械化的手工造型（xíng）车间，常用移动式松砂（shā）机或用筛孔为（wéi）5—8毫（háo）米的筛子过筛。
+查看（kàn）全文20 2020-04
覆（fù）膜砂铸造在铸造领域已有相当长的历史（shǐ），铸件（jiàn）的产量也相当大；但采用覆膜砂铸造生产精密铸钢（gāng）件时面临很多难题：粘砂（结疤（bā））、冷隔、气（qì）孔。如（rú）何解决这些（xiē）问题有待于我们去进一步（bù）探讨（tǎo）。 一（yī）、对覆（fù）膜砂（shā）的（de）认识与（yǔ）了解（覆膜砂属于有机粘结剂（jì）型、芯砂（shā）） （1）覆膜砂的（de）特（tè）点：具有适宜的强（qiáng）度性（xìng）能；流动性好，制出（chū）的砂型（xíng）、砂芯轮（lún）廓清（qīng）晰，组（zǔ）织致（zhì）密，能够制造出复（fù）杂的砂芯；砂型（芯）表面质量（liàng）好，表面粗糙度可达Ra=6.3～12.5μm，尺寸精（jīng）度可达CT7～CT9级；溃散性好，铸件容易清（qīng）理。 （2）适用范围：覆膜砂既可制作铸型（xíng）又（yòu）可制（zhì）作砂芯，覆膜砂的（de）型或芯既可互相配合使用（yòng）又可与其（qí）它砂型（芯）配（pèi）合（hé）使用；不仅可以（yǐ）用于金属型重力铸造或（huò）低压铸造，也可以用于铁型覆砂（shā）铸造（zào），还可以（yǐ）用于热法（fǎ）离心铸造；不仅可以用于铸铁、非铁合金铸件的生产，还（hái）可以（yǐ）用于（yú）铸（zhù）钢件的生产。 二、覆膜砂的（de）制（zhì）备（bèi） 1．覆（fù）膜砂组成 一般由耐火材料、粘结剂、固（gù）化剂、润滑剂及特（tè）殊添加剂组成。 （1）耐火材料是构成覆膜（mó）砂的主体。对（duì）耐火材料的要（yào）求是：耐火度（dù）高、挥发物（wù）少、颗（kē）粒较圆整、坚实等（děng）。一般选用天然擦（cā）洗硅（guī）砂。对硅砂的要求是：SiO2含量高（铸铁及非铁合金铸件要求（qiú）大于（yú）90%，铸钢件要求（qiú）大于97%）；含泥量不大于0.3%（为擦洗砂）--[水洗砂（shā）含泥（ní）量（liàng）规定小于；粒度（dù）①分布在相邻3～5个（gè）筛号上；粒形圆整，角形（xíng）因素应不大于1.3；酸耗值不小于5ml。 （2）粘（zhān）结剂（jì）普遍（biàn）采用酚醛树（shù）脂。 （3）固化（huà）剂通常采用乌洛托（tuō）品；润滑（huá）剂（jì）一般（bān）采用硬脂酸钙，其作用是防止覆膜砂结块，增加流动性。添加剂的主要（yào）作用是改善（shàn）覆膜砂的性能。 （4）覆（fù）膜砂的基本配（pèi）比 成分 配比（质量分数（shù），%）说（shuō）明：原（yuán）砂 100 擦洗砂（shā）， 酚醛树脂 1.0～3.0 占原砂（shā）重 ，乌洛托品（水（shuǐ）溶液（yè）2）10～15 占树脂（zhī）重，硬（yìng）脂酸钙 5～7 占树脂重，添（tiān）加剂 0.1～0.5 占原砂（shā）重。1：2）10～15 占树脂重，硬脂酸（suān）钙 5～7 占树脂重，添加（jiā）剂 0.1～0.5 占原砂重。 ２．覆膜（mó）砂的生产工艺 覆膜（mó）砂的制备工艺（yì）主要有冷法覆膜、温法覆（fù）膜、热法（fǎ）覆膜（mó）三种，目前覆膜砂的生产几乎都是采（cǎi）用热覆膜法。热法覆膜工艺是（shì）先将原砂加（jiā）热到一定温（wēn）度，然后分别（bié）与树脂、乌（wū）洛（luò）托（tuō）品（pǐn）水溶液和（hé）硬脂酸钙混合搅拌，经冷却破（pò）碎和筛分（fèn）而（ér）成。由于配方（fāng）的差异，混制工（gōng）艺有所不同。目（mù）前国内覆（fù）膜砂生（shēng）产（chǎn）线的种类很多，手工加料的半自（zì）动生产线约有（yǒu）2000~2300条，电（diàn）脑控制的全自动生产线也（yě）已经有将近50条，有效提高了生产效率和产品稳定性（xìng）。例如xx铸造有限公司的自动化可视（shì）生产线，其加料时间（jiān）控制精（jīng）确到（dào）0.1秒，加热温度（dù）控制（zhì）精确（què）到1/10℃，并且可以通过视频时时观察混砂状态，生产效（xiào）率达到6吨/小时（shí）。 ３．覆膜（mó）砂的主要产品类（lèi）型 （1） 普（pǔ）通类覆膜（mó）砂 普通覆膜砂即（jí）传统覆膜砂，其组成通常由石英（yīng）砂，热（rè）塑性酚醛树脂，乌洛托品和硬脂（zhī）酸钙构成，不（bú）加有关添加剂（jì），其树脂（zhī）加入量通常在一定强度（dù）要求下相对较（jiào）高，不（bú）具备耐高温，低膨（péng）胀、低发气等特（tè）性（xìng），适用于（yú）要求不（bú）高的铸件（jiàn）生产 （2） 高强度低发气类覆（fù）膜砂 特点：高强度、低膨（péng）胀、低发气（qì）、慢发气、抗氧化 简介（jiè）:高强（qiáng）度低发气覆膜（mó）砂是普通覆膜砂的更新（xīn）换代产品（pǐn），通过加入有关特（tè）性的（de）“添加剂”和采（cǎi）用新的配制工艺，使树脂用量大幅度下降，其（qí）强度比普通覆膜（mó）砂高（gāo）30%以上，发气量显（xiǎn）著降低，并能延缓发气速度，能更（gèng）好地适应铸件生产的需要。该类覆膜砂主（zhǔ）要适（shì）用于铸铁件中，中小（xiǎo）铸钢、合金铸钢件的（de）生产。目（mù）前该（gāi）类覆膜（mó）砂有三个系列：GD-1高强（qiáng）度（dù）低发气覆膜砂；GD-2高强（qiáng）度低膨胀（zhàng）低（dī）发气覆膜砂；GD-3高强度（dù）低膨胀低发气抗氧化覆膜。 （3） 耐高温(类)覆膜砂(ND型) 特点：耐高温、高强度、低膨（péng）胀、低发气、慢发气、易（yì）溃散、抗氧化（huà） 简（jiǎn）介:耐高温覆膜砂是通过特（tè）殊工艺配方技术生产出的具有（yǒu）优异高（gāo）温性能（néng）(高温下强度高、耐热（rè）时（shí）间长、热（rè）膨胀量小、发气（qì）量低)和综合铸造性能（néng）的新（xīn）型覆膜（mó）砂。该（gāi）类覆膜（mó）砂特别适用于（yú）复杂薄壁精密的铸（zhù）铁件(如汽车（chē）发动机缸体、缸盖（gài）等)以及高要求的铸钢件(如集（jí）装箱角（jiǎo）和火车刹车缓；中器壳件等（děng）)的生产，可有效消除粘砂、变形、热裂和气（qì）孔等铸造缺陷。目（mù）前该覆膜砂有四个系列：VND-1耐高温覆（fù）膜砂. ND-2耐（nài）高温低膨（péng）胀低发气覆膜砂 ND-3耐高温低膨（péng）胀低发气抗氧化覆膜（mó）砂（shā） ND-4耐（nài）高温（wēn）高强底（dǐ）低膨（péng）胀低（dī）发气覆膜 （4） 易（yì）溃（kuì）散（sàn）类（lèi）覆膜砂（shā） 具（jù）有较（jiào）好的强度，同时具有优异的（de）低温（wēn）溃散性能（néng），适用于生产有色金属铸件。 （5） 其它特殊要求覆（fù）膜砂 为适应不同产品（pǐn）的（de）需要，开发出了系列特种覆膜砂（shā）如（rú）：离心铸造用覆膜砂、激冷覆膜砂、湿态覆（fù）膜砂、防粘砂、防脉纹、防橘（jú）皮覆膜砂等（děng）。 三、覆膜（mó）砂制芯主要工艺过（guò）程 加热温度200-300℃、固化时间（jiān）30-150s、射砂压力0.15-0.60MPa。形状简单的砂芯、流动性好（hǎo）的覆膜（mó）砂可选用较低的射砂压力（lì），细（xì）薄砂芯选择较低（dī）的（de）加（jiā）热（rè）温度，加热温度（dù）低时可适当延长固化时间等（děng）。覆膜砂所使用的树脂是酚醛类树脂。制芯工艺的（de）优点：具有适（shì）宜的强度（dù）性能；流动性（xìng）好；砂芯（xīn）表面质量（liàng）好（Ra=6.3-12.5μm）；砂（shā）芯抗吸（xī）湿性强；溃散性好，铸件容易清理。 1、铸型（模具）温度 铸型温（wēn）度是影（yǐng）响壳层厚度及强度的（de）主要因素之（zhī）一,一般控制在220～260℃,并根（gēn）据下列（liè）原则选定: （1）保证覆膜砂上的（de）树脂软化及固化所需的足（zú）够热量； （2）保证形成（chéng）需（xū）要的壳厚且壳型（芯）表面（miàn）不焦化； （3）尽量缩短结壳及（jí）硬化时间，以提高生产率。 2、射砂压力及时间 射砂时间一般控制在3～10s，时间过短则砂型（芯）不能（néng）成型。射砂压（yā）力一般为0.6MPa左右；压力过低时，易造成射不（bú）足或疏松现（xiàn）象（xiàng）。3、硬化时（shí）间：硬化时（shí）间的长短主（zhǔ）要取决于砂（shā）型（芯）的厚度与（yǔ）铸型的温度，一般在60～120s左右。时间过（guò）短，壳层未完全固化则强度低；时间过长，砂型（芯）表面（miàn）层易烧焦影响铸（zhù）件（jiàn）质量。覆膜砂造型（芯）工（gōng）艺参数实（shí）例：序号图号 壳厚（㎜） 重量（㎏） 铸型温度（℃） 射砂时间（s）硬化时间（s） 1 （导向套）DN80-05 8～10 2.5～2.6220～240 2～3 60～80 2 （阀体）DN05-01 10～123.75～3.8 240～260 3～5 80～100 四、覆膜砂应用（yòng）中存（cún）在的问题及解决（jué）对策 制（zhì）芯的（de）方法（fǎ）种类很多，总的可以划分（fèn）为热固（gù）性方（fāng）法和冷（lěng）固性方法两大类（lèi），覆（fù）膜砂（shā）制（zhì）芯（xīn）属于热固性方法类。任何一种制芯（xīn）方（fāng）法都有其（qí）自身的优点（diǎn）和缺点，这（zhè）主要取决（jué）于产品的质量（liàng）要（yào）求、复杂程（chéng）度（dù）、生产批量、生产成本、产品价（jià）格等综合（hé）因素来决（jué）定（dìng）采用（yòng）何种制芯方法。对铸件内腔表面质量要求高，尺寸精度要求高、形状复杂的砂芯采用覆膜砂（shā）制芯是非（fēi）常（cháng）有效的。例（lì）如（rú）：轿车发动机（jī）气缸（gāng）盖的进排气道（dào）砂芯、水道砂芯、油道砂（shā）芯，气缸体（tǐ）的水（shuǐ）道砂芯、油（yóu）道（dào）砂芯，进气岐管、排气岐（qí）管的壳芯砂芯（xīn），液压阀的流道砂芯，汽车涡轮增压器气道（dào）砂芯（xīn）等等。但是在覆膜砂使用中（zhōng）还常遇到一些（xiē）问题，这里仅就工作中的（de）体会（huì）略谈一二。 1、覆膜砂的强度（dù）和发气量的确定方法 在原砂质量和（hé）树脂质量一（yī）定的前提下（xià），影响覆（fù）膜砂强度的关键因素主要取于酚醛（quán）树脂的加入量。酚（fēn）醛树（shù）脂加（jiā）入（rù）量多（duō），则强（qiáng）度就提高，但发气（qì）量也（yě）增加，溃散性就降低。因（yīn）此在生产（chǎn）应用中一定（dìng）要控制覆（fù）膜砂的强度来（lái）减少发气量（liàng），提高溃散性，在强度标准（zhǔn）的制订时定（dìng）要找到一个平衡点。这（zhè）个平衡（héng）点就（jiù）是保（bǎo）证砂芯的表（biǎo）面（miàn）质量及在浇注时不产生（shēng）变形（xíng）、不产（chǎn）生断芯（xīn）前（qián）提（tí）下的（de）强度。这（zhè）样才能（néng）保证铸件的表（biǎo）面（miàn）质量和尺寸精（jīng）度，又可（kě）以减少发（fā）气量，减少铸造件气（qì）孔缺陷，提高砂芯的出砂（shā）性能。对砂芯（xīn）存放，搬运（yùn）过程（chéng）中可以（yǐ）采用工位器具、砂（shā）芯小车，并在其上（shàng）面铺有10ｍｍ～15ｍｍ厚的海绵，这样（yàng）可（kě）以（yǐ）减少（shǎo）砂芯的损耗（hào）率。 2、覆膜砂砂芯的存放期 任（rèn）何砂（shā）芯都会吸（xī）湿，特（tè）别（bié）是（shì）南方地区空气相对湿度大，必须对砂（shā）芯存放期在工艺文件上加以规定，利用精益生产（chǎn）先进先出的生产（chǎn）方式减少砂芯的存放量和存放周期。各企业应结合自己的厂房条件和（hé）当（dāng）地的气（qì）候条（tiáo）件来确定砂（shā）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供（gòng）应商（shāng）的质量保（bǎo）证（zhèng）资料（liào），并且企业根据抽样标（biāo）准进行检查（chá），检（jiǎn）查合格后方可（kě）入库。企业取样检测不合格时（shí）由质保（bǎo）和技术部门做出处（chù）理结果，是让步接受或向供应（yīng）商退货。 4、合格的覆膜砂在（zài）制（zhì）芯时发现砂芯（xīn）断裂变形 制芯时砂芯的断裂变形通（tōng）常会认为覆膜砂强度低（dī）造成（chéng）的（de）。实际上砂芯断（duàn）裂和（hé）变形会涉及到许多生产过程。出现不正常情况，必须要查到真正的原（yuán）因才能彻底（dǐ）解决。具体原因如下： （１）制芯时模具的温度和留模时间，关系（xì）到砂芯结壳硬化厚度是否满足工艺要（yào）求。工艺上所规定（dìng）的工艺参数都（dōu）需要（yào）有一个范围，这个范围（wéi）需靠操作人员的技能来（lái）进行（háng）调整。在（zài）模具温度上限时留模时（shí）间可以取下限，模具温度在下限时留模（mó）时间取上限。对（duì）操作人（rén）员需要不断（duàn）地培训提高操（cāo）作（zuò）技能。 （２）制芯（xīn）时在模具上会粘（zhān）有酚（fēn）醛树脂和（hé）砂粒，必须（xū）进（jìn）行及时清理（lǐ）并喷（pēn）上脱（tuō）模剂（jì），否（fǒu）则（zé）会（huì）越积越多开（kāi）模时会把砂芯拉断（duàn）或变形。 （３）热芯盒模具静模上的弹（dàn）簧顶杆，由于长期在高（gāo）温状（zhuàng）态（tài）下工作会产生弹（dàn）性失效而造（zào）成砂芯（xīn）断裂或（huò）变形。必（bì）须及时更换弹（dàn）簧。 （４）动模和静模不平行或不（bú）在同一中心线上，合模时（shí）在油缸或气缸的压力作用下（xià），定位销前端有一段斜度，模具还是（shì）会（huì）合紧，但在开模时动（dòng）模和静（jìng）模仍会恢复到原始状（zhuàng）态使（shǐ）砂（shā）芯断裂或变形。在（zài）这种情况（kuàng）下射砂时会跑砂（shā），砂芯的尺寸会变大。解决对策是及时（shí）调整模具的平（píng）行度和同（tóng）轴度（dù）。 （５）在壳芯机上生产空心砂芯时，从砂（shā）芯中倒出尚未硬化（huà）的覆膜（mó）砂需要重新使用时，必（bì）须（xū）进行过（guò）筛并未用过（guò）的覆膜砂按３：７比例混合后使用（yòng），这样才（cái）能保证壳芯砂芯的表面质量和砂芯强度。
+查看（kàn）全文18 2020-04
什么叫淬火？ 钢的淬火（huǒ）是将钢加热到临界温度Ac3（亚共析钢）或Ac1（过共（gòng）析钢）以上温（wēn）度，保温一段时间，使之全部或（huò）部（bù）分奥氏体化，然后（hòu）以（yǐ）大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms以下（或Ms附近（jìn）等温）进（jìn）行马氏体（或贝氏体）转（zhuǎn）变的热处（chù）理工艺。通常也（yě）将铝合金、铜合金、钛合金、钢（gāng）化玻璃（lí）等材料的固溶处理或带有快速冷（lěng）却过程的热处理工艺称为淬火（huǒ）。 淬火的目的（de）： 1）提高金属成材或零件的机械（xiè）性能（néng）。例如：提高工（gōng）具（jù）、轴承等的硬度和耐磨（mó）性，提高弹（dàn）簧（huáng）的弹性极限，提高（gāo）轴类零件（jiàn）的综合机械性（xìng）能等（děng）。 2）改善某（mǒu）些（xiē）特殊钢的材料性能（néng）或化学性能（néng）。如提高不锈钢的耐蚀性，增（zēng）加磁钢的永磁性等。 淬（cuì）火冷却（què）时，除需合理选用淬（cuì）火介质外，还要有（yǒu）正确的淬火方（fāng）法（fǎ），常用（yòng）的淬火方法，主要（yào）有单液（yè）淬火，双液淬火，分级淬火、等温淬火，局（jú）部淬火等。 钢铁工件在淬火后（hòu）具有（yǒu）以下特点（diǎn）： ① 得到了马氏（shì）体、贝氏体、残余奥氏（shì）体等（děng）不平（píng）衡（即不稳定（dìng））组织。 ② 存在（zài）较大内应（yīng）力。 ③ 力（lì）学性能（néng）不能（néng）满足要求。因此，钢铁（tiě）工（gōng）件淬火（huǒ）后一般都要经过回火 什么（me）叫回火？ 回火是将淬火后的金属成材或零件加热到某一温度，保温一定时间后，以一（yī）定（dìng）方式冷却（què）的热处理工艺，回火是（shì）淬火后紧接着（zhe）进行（háng）的一种操作（zuò），通常也（yě）是工（gōng）件进行热处（chù）理的zui后一道工（gōng）序（xù），因而（ér）把淬火和回火的联（lián）合工艺称（chēng）为zui终处理。淬火与回火的主（zhǔ）要（yào）目的是（shì）： 1）减少内应力和（hé）降低脆性，淬火件存在着很大（dà）的应力和脆性，如没有及时（shí）回火往（wǎng）往会产（chǎn）生变形甚（shèn）至开裂。 2）调整工件的机械性能，工件淬火后，硬度高，脆性大，为了满足各种工件不（bú）同的（de）性（xìng）能要（yào）求，可以通过回火来（lái）调整，硬度，强度，塑性和韧性。 3）稳定（dìng）工件尺寸。通过（guò）回火可使金相组织趋于（yú）稳定（dìng），以保证在以后的（de）使用（yòng）过程中不（bú）再发（fā）生变形。 4）改善某（mǒu）些（xiē）合金钢的切削性能。 回火的作用（yòng）在于（yú）： ① 提高组织稳定性，使工件（jiàn）在使用（yòng）过程中不再发生组织转变，从而（ér）使工件几（jǐ）何尺寸和性能（néng）保持（chí）稳定。 ② 消除内应（yīng）力，以便改善工（gōng）件的使用性能并稳（wěn）定工件几何尺寸。 ③ 调整钢铁的力学性能以满足（zú）使（shǐ）用要求。 回（huí）火之所（suǒ）以具有这些（xiē）作用，是因（yīn）为温度升高时，原子活动能力增（zēng）强，钢铁（tiě）中的铁、碳和（hé）其他合金元素的原（yuán）子可（kě）以较（jiào）快地进（jìn）行扩散，实（shí）现原子的重新排（pái）列组合，从而使（shǐ）不（bú）稳定的不平衡组织逐步转（zhuǎn）变（biàn）为（wéi）稳定的（de）平衡组（zǔ）织。内应力的消除还与温度升高时金属强度降低有关。一般钢铁回火（huǒ）时（shí），硬度（dù）和强（qiáng）度下（xià）降，塑性提高。回火温度越高（gāo），这些力学性能的变化（huà）越大。有些合金元（yuán）素（sù）含量较高的合金钢，在某（mǒu）一温度范围回火时，会析出一些颗粒细小的金属化合物（wù），使强度和硬度上（shàng）升。这种现象称为二次硬化。 回火（huǒ）要求：用途不（bú）同（tóng）的工件应在不同温度下回火，以满足使（shǐ）用中的要求（qiú）。 ① 刀具、轴（zhóu）承、渗碳淬火零件、表（biǎo）面淬火零件通（tōng）常在250℃以下进行低温回火（huǒ）。低温回火后硬度变化（huà）不大，内应力（lì）减（jiǎn）小，韧性（xìng）稍有（yǒu）提高。 ② 弹簧在350～500℃下中温回火，可获得较（jiào）高的弹性和必要的韧性。 ③ 中（zhōng）碳结构钢制作（zuò）的（de）零件通常在500～600℃进行高温回火，以获（huò）得适宜的强度与韧性的良好配合。 钢在300℃左右回火时，常使其（qí）脆性（xìng）增大，这种现象称为首类回火脆性。一般不应在（zài）这个温（wēn）度区间回火（huǒ）。某（mǒu）些中碳合金（jīn）结构钢在高温回火后，如果缓慢冷至室温，也易于变脆。这种（zhǒng）现象称为第二类回火脆性。在钢中加入（rù）钼，或回（huí）火时（shí）在油或（huò）水中冷却，都可以（yǐ）防止第二（èr）类回火脆（cuì）性。将第二类回火脆性（xìng）的钢重（chóng）新加热（rè）至原来（lái）的回火（huǒ）温（wēn）度，便可以（yǐ）消除这（zhè）种脆性。 在生产中，常根据对工件性能（néng）的要求。按加热温度的不（bú）同，把回火分为低温（wēn）回（huí）火（huǒ），中温回（huí）火，和高温回火（huǒ）。淬火和随后的高温回火相结合的热处理工（gōng）艺称为调质（zhì），即在（zài）具有高度（dù）强度的同时，又有好的塑性（xìng）韧性。 1、低温回火：150-250℃ ，M回，减少内应力和脆性（xìng），提（tí）高塑韧性（xìng），有较高（gāo）的硬（yìng）度和耐磨性。用于制作（zuò）量具、刀（dāo）具和滚（gǔn）动轴承等。 2、中（zhōng）温回火：350-500℃ ，T回，具有较高的弹性，有一定的塑性（xìng）和硬度（dù）。用于制作弹簧、锻（duàn）模（mó）等。 3、高温回火（huǒ）：500-650℃ ，S回，具（jù）有良好的综（zōng）合力学性能。用于制作齿轮、曲轴等。 什么是正火? 正火是—种改善钢材韧性的热处理。将钢（gāng）构（gòu）件加（jiā）热（rè）到Ac3温度以上30〜50℃后，保（bǎo）温一段时间出炉空冷。主要特点（diǎn）是冷却速（sù）度快于（yú）退火而低于淬火，正火时可在稍快（kuài）的冷却中使钢材（cái）的结晶晶粒细化，不（bú）但可得到满意的强度，而且可以明显（xiǎn）提（tí）高韧性(AKV值），降低构件（jiàn）的开裂倾向（xiàng）。—些低合金热（rè）轧钢板、低合金（jīn）钢锻件（jiàn）与铸（zhù）造件经（jīng）正（zhèng）火（huǒ）处理后，材（cái）料的综合（hé）力学（xué）性能可以大大（dà）改善，而且也改善了切削性能。 正火有以下（xià）目的和用途（tú）： ① 对亚共析钢，正（zhèng）火用（yòng）以消除铸、锻、焊件的过热（rè）粗晶组织和魏（wèi）氏组织，轧材中（zhōng）的（de）带状组（zǔ）织（zhī）；细化晶粒；并可作为（wéi）淬火前的预先热（rè）处理。 ② 对（duì）过共析（xī）钢（gāng），正火可以消除网（wǎng）状（zhuàng）二次渗碳体，并使珠光体细化，不但改善机械性能，而且有利（lì）于以后的球（qiú）化退火。 ③ 对低（dī）碳深冲薄（báo）钢（gāng）板，正火可以消除晶界（jiè）的游离渗碳体，以改善其深冲性能。 ④ 对低碳钢和低碳低合金钢，采用正（zhèng）火，可得到较多的细片状珠光（guāng）体（tǐ）组织，使硬度增（zēng）高到HB140-190，避免切削时的“粘刀”现（xiàn）象，改善（shàn）切削加（jiā）工性。对中碳钢，在既（jì）可用（yòng）正火又可用退火的场合下，用正火（huǒ）更为经济和方便。 ⑤ 对普通中碳结构（gòu）钢，在力学性能要求不高的场合下，可用正火代替（tì）淬火（huǒ）加（jiā）高温（wēn）回火，不仅操作简（jiǎn）便，而且使钢材的组织和尺寸稳定。 ⑥ 高（gāo）温正火(Ac3以（yǐ）上150～200℃)由于高温下扩散速度较高,可以减少铸件（jiàn）和锻（duàn）件的成分偏析。高温正火（huǒ）后（hòu）的粗大晶粒可通过随后第二次较低温度的正（zhèng）火予以细化。 ⑦ 对某些用于（yú）汽轮机和锅炉的低、中碳合金钢，常采用正火（huǒ）以获（huò）得贝氏体组织（zhī），再经高温（wēn）回火，用于400～550℃时具（jù）有良好的抗蠕变能力。 ⑧ 除钢件和钢（gāng）材以外，正火还广泛（fàn）用于球墨铸铁热处理，使其获得珠（zhū）光体基体，提（tí）高球墨铸铁（tiě）的（de）强度。 由于（yú）正火的特（tè）点是（shì）空气冷却，因而环境气温、堆放方式、气流及工件尺寸对正火后的组织和（hé）性能均有（yǒu）影（yǐng）响。正火组（zǔ）织还可作为合金钢的一种分（fèn）类方法。通常根据直径为25毫米（mǐ）的试样加（jiā）热到900℃后,空冷得到的组织，将（jiāng）合金钢分为（wéi）珠光体钢、贝氏体钢、马氏体钢（gāng）和（hé）奥氏体钢（gāng）。 什么是退（tuì）火？ 退火是将金属缓慢加（jiā）热到一定温度，保持足够时间，然后以（yǐ）适宜速度冷（lěng）却的一种金属热处理工艺。退火热处（chù）理（lǐ）分为（wéi）完全退火，不完全退火（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，也可以用硬度试验（yàn）来检（jiǎn）测。许（xǔ）多（duō）钢（gāng）材都是以退（tuì）火热处（chù）理状态供货的，钢材硬度检测可以采用洛（luò）氏（shì）硬度计（jì），测（cè）试HRB硬（yìng）度，对于较薄的钢板（bǎn）、钢带以及薄壁钢管，可以采用表面（miàn）洛氏硬度（dù）计，检测HRT硬度（dù）。 退火的目的在于： ① 改善或（huò）消除钢铁在（zài）铸造、锻压、轧制和焊（hàn）接过程中所造（zào）成的各种组织缺陷以及残余（yú）应力，防止工件变形、开裂。 ② 软化工件以（yǐ）便进（jìn）行切削加工。 ③ 细化（huà）晶粒，改善组织以提高工件的机械（xiè）性能。 ④ 为zui终热处理（淬火、回火）作好组织准备。 常用的退火工艺有： ① 完全（quán）退（tuì）火。用以细化中、低碳（tàn）钢（gāng）经铸造、锻压和（hé）焊接（jiē）后（hòu）出现的力学（xué）性能不佳的粗大过热（rè）组织。将工件（jiàn）加（jiā）热到铁（tiě）素体全部（bù）转变为奥氏（shì）体的温度以上30～50℃，保温一段（duàn）时间，然后（hòu）随（suí）炉缓慢（màn）冷却，在冷却过程中奥氏体再（zài）次发生转（zhuǎn）变，即可使钢的（de）组织变细。 ② 球化退火。用以降低工具钢和（hé）轴（zhóu）承（chéng）钢锻压后的偏高硬度。将（jiāng）工件加热到钢（gāng）开始（shǐ）形（xíng）成奥氏（shì）体的温度（dù）以上20～40℃，保温（wēn）后缓慢冷却，在（zài）冷却过程中珠光体中（zhōng）的片层（céng）状渗碳体变（biàn）为球状，从而（ér）降低了硬度。 ③ 等温退火。用以降低某些镍、铬含量较（jiào）高的合金结（jié）构钢的高硬度，以进（jìn）行切削加工。一（yī）般先以较（jiào）快速（sù）度冷却到奥（ào）氏体zui不稳定的（de）温度，保温适当时间，奥氏体转变为托（tuō）氏体或索氏体，硬度（dù）即可降低。 ④ 再结晶退火。用以消除金属线材、薄板在冷拔（bá）、冷轧过程中的硬化现象（xiàng）（硬（yìng）度升高、塑（sù）性下降）。加热温（wēn）度一般为（wéi）钢开（kāi）始形成奥氏体的温度以（yǐ）下（xià）50～150℃ ，只有（yǒu）这样才能消除加工硬化（huà）效应使金属软化。 ⑤ 石墨化退（tuì）火（huǒ）。用以使含有大（dà）量渗碳（tàn）体的（de）铸铁变成塑性（xìng）良好的可（kě）锻（duàn）铸铁。工艺操作是（shì）将铸件加热到950℃左右（yòu），保温一定时间后适当冷却，使渗碳体分解（jiě）形成团絮状石（shí）墨。 ⑥ 扩散退火。用以使合金铸件化学成分（fèn）均（jun1）匀化，提高（gāo）其使用（yòng）性能。方法是在不发（fā）生熔（róng）化的前提下，将铸件加热到尽可能（néng）高的温度（dù），并长（zhǎng）时（shí）间保温，待合金中各种元素扩散趋于均匀分布后缓冷。 ⑦ 去应（yīng）力退火。用以消除钢铁铸件和（hé）焊（hàn）接件（jiàn）的内应力。对于钢铁制品加热后开始形成奥氏体的（de）温度以下（xià）100～200℃，保温后（hòu）在空气中冷却，即可消除（chú）内应力。
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一（yī）、变形的原因 钢（gāng）的变（biàn）形主要原因（yīn）是（shì）钢中存在内（nèi）应力或者外部施加的应力。内（nèi）应力是因温度分布不均匀或者相变所致，残余（yú）应力也是原（yuán）因（yīn）之一。外应力引（yǐn）起的（de）变形主要是由于工件自重而造成的“塌陷”，在特殊情况下也应考虑碰撞被（bèi）加热的工（gōng）件，或者（zhě）夹持工（gōng）具夹持所引起的凹陷等。变形（xíng）包括弹性变形（xíng）和塑性（xìng）变形两（liǎng）种。尺寸变化主要是基（jī）于组织转变（biàn），故表现出同样的膨胀和（hé）收缩（suō），但当工件上（shàng）有孔穴或者复（fù）杂形状（zhuàng）工件，则将导致附加（jiā）的变形。如果淬火形成大量马氏体则发生膨胀，如果产生（shēng）大量残余奥氏体（tǐ）则相应的要收缩（suō）。此外，回火时一（yī）般发（fā）生收缩，而出（chū）现二（èr）次（cì）硬化现象的（de）合金钢则发（fā）生膨胀，如果（guǒ）进行深冷处（chù）理（lǐ），则由（yóu）于残余奥氏体的（de）马氏体化而（ér）进一步膨胀，这（zhè）些组织（zhī）的比容（róng）都（dōu）随着（zhe）含碳（tàn）量的增加而增大，故含碳量增加也使尺寸变化量增大。 二、淬（cuì）火（huǒ）变形的主（zhǔ）要发生时段 1.加热过程：工件在（zài）加热过（guò）程中，由于内应力逐渐释放而产生变形。 2.保温过程（chéng）：以自重塌陷变形为主（zhǔ），即塌陷弯曲。 3.冷却过程：由于（yú）不均匀冷却和组织转变而至变形。 三、加（jiā）热（rè）与变形 当加（jiā）热大型工件时，存在残余应力或者加热不均匀，均（jun1）可产生变形。残余应力主要来源（yuán）于加（jiā）工过（guò）程。当存在这些（xiē）应力时，由于（yú）随着温度的升高，钢（gāng）的屈服强度（dù）逐渐下降，即使加（jiā）热很均匀，很轻微的应力也会导致变形。 一般，工件的外缘部位残余应力较高，当温（wēn）度的上升（shēng）从外（wài）部开始进行时，外缘部位变形较大，残（cán）余应（yīng）力引起的变形包（bāo）括弹性变形和塑性（xìng）变形两种。 加热时（shí）产生的热应力和想（xiǎng）变应力（lì）都是导致（zhì）变形的（de）原因。加热速度越快、工（gōng）件（jiàn）尺寸越大、截面变化越大，则加热变形越大。热应力取决于温（wēn）度的不均匀分布（bù）程度和温度梯度，它们（men）都是导致热膨胀（zhàng）发生差（chà）异的原因。如果热应力高于材（cái）料的高温屈服点，则引（yǐn）起塑（sù）性变形，这种塑性变形就表（biǎo）现为“变形”。 相变应力（lì）主要源于相（xiàng）变的不等时性，即材（cái）料一部分发（fā）生（shēng）相变，而其它部分还未发生相变（biàn）时产（chǎn）生的。加热时（shí）材料（liào）的组织转（zhuǎn）变成奥氏体发生体积收缩时（shí）可出现塑（sù）性变形（xíng）。如果材料的（de）各部分同时发生相同的（de）组织转变，则不产生应力。为此，缓（huǎn）慢加热可以适当降低（dī）加热变形，zui好采（cǎi）用预（yù）热。 此（cǐ）外，由于（yú）加热中因自重而出（chū）现（xiàn）“塌（tā）陷”变形的情（qíng）况非常多，加热温（wēn）度越高，加热时间越（yuè）长，“塌陷”现象越严重。 四、冷却（què）与变形 冷却不均（jun1）时将产生热应（yīng）力导致变形发生。因工件的外（wài）缘和内部（bù）存在冷却速度差异，该热应力是不可避免的（de），淬火情况下，热应力（lì）与组织应力叠加，变形更为复杂。加之组织的不均匀、脱碳等，还会导致（zhì）相变点出现差（chà）异，相变的膨胀量（liàng）也（yě）有所不同。 总之（zhī），“变形”是相变应力和热应（yīng）力（lì）共（gòng）同所致，但（dàn）并非全部应力都消耗在变形上，而是一部分作为残余应力存（cún）在（zài）于工件中，这种（zhǒng）应力就是导致时效变形（xíng）和时效裂纹的原因。 因（yīn）冷却而导致的变形表现为以下几种形式： 1.件（jiàn）急冷初期，急（jí）冷的一侧凹陷，然（rán）后（hòu）转为凸起，结果快（kuài）冷的一面凸起，这（zhè）种情（qíng）况属于热应力引起的变形大于相变引起的变（biàn）形。 2.由热（rè）应力所引起的变形是钢（gāng）料趋于球形化，而由相变应力所引起的变形则使之趋于绕线轴（zhóu）状。因（yīn）此（cǐ）淬火（huǒ）冷却所（suǒ）致的变（biàn）形表现为两者（zhě）的结合（hé），按（àn）照淬火方式的（de）不（bú）同（tóng），表现出不同的变形。 3. 仅对内孔部分淬火时，内孔收缩。将整个环形工（gōng）件加热整体淬火时，其外径总是增大，而内径则（zé）根据尺寸的不同时涨时缩，一般（bān）内径（jìng）大时，内孔涨大，内径小时，内孔收（shōu）缩（suō） 五（wǔ）、冷（lěng）处（chù）理与变形 冷处理促（cù）进（jìn）马氏体（tǐ）转变，温度较低，产生（shēng）的变形（xíng）比淬火冷（lěng）却要小（xiǎo），但此时产生的应力较大，由（yóu）于残余应力（lì）、相变应（yīng）力和热（rè）应力等的（de）叠加容易导致（zhì）开裂。 六（liù）、回火与变（biàn）形 工件在回火过程（chéng）中由于内应力的均匀化（huà）、减小（xiǎo）甚（shèn）至消失（shī），加（jiā）上组织发生变化，变形趋于减小，但同（tóng）时（shí），一旦出现变形，也是很难矫正的。为了矫正（zhèng）这种变形（xíng），多采（cǎi）用加压（yā）回火或喷（pēn）丸硬化等方法。 七 、重复淬（cuì）火与变形 通常情况下，一次淬火后的工件未经过（guò）中间退火而进行重复（fù）淬火，将增大变形。重复淬火引起的（de）变形（xíng），经过重复淬火，其变形累加而趋于球状，容易产生龟裂，但（dàn）形状相对稳定（dìng）了（le），不再容易产生变形了，因此重复淬火前（qián）应（yīng）增加中间退火，重（chóng）复淬火次数（shù）应小于（yú）等于2次（cì）（不含（hán）初次淬火）。 八、残（cán）余应力与变形 加热（rè）过（guò）程（chéng）中，在450℃左右，钢由（yóu）弹性体转变为塑性体，因（yīn）此很（hěn）容（róng）易呈上升（shēng）塑性变形。同时，残余应力（lì）在约高于此（cǐ）温（wēn）度（dù）时也将因再（zài）结晶（jīng）而消失。因此，快速加热时，由（yóu）于工件内外部存在温度差（chà），外部达到450℃变成了塑性区，受而内（nèi）部温度较低处存在残余应（yīng）力作用（yòng）而发生变（biàn）形，冷（lěng）却后，该区域就是出现变（biàn）形（xíng）的（de）地方。由于实际生产（chǎn）过（guò）程中，很（hěn）难实现均匀、缓慢（màn）加（jiā）热，淬（cuì）火前进行消除应力退火是非常重要的，除（chú）了通过加热消除应力外，对于大型零件（jiàn）采用振（zhèn）动消除应力也是有效的。
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球墨铸铁（NodularCastIron）是一（yī）种具有优良力学（xué）性能的金属材料，通（tōng）过在铁液中加入球化剂和孕育剂，让（ràng）石墨呈（chéng）球状（zhuàng）形核并长大而获得。20世纪40年代，现（xiàn）代球墨铸铁由美国国际（jì）锡（xī）公（gōng）司(INCO)青年科研人（rén）员K.D.Millis首先研究成功。球（qiú）墨铸铁在力学性能、物理性能、工（gōng）艺（yì）性（xìng）能、使用性能（néng）上具有（yǒu）独特的优（yōu）势（shì），生产工艺简单，成本低（dī）廉（lián），在机械、冶金、矿山、纺织（zhī）、汽（qì）车及船舶（bó）等领域应用广泛。 生（shēng）产球（qiú）墨铸铁时夹渣是zui常见的（de）缺陷，其（qí）多出现在铸件浇注位置的上（shàng）平（píng）面或型芯上表面部位。夹渣缺（quē）陷严重（chóng）影响（xiǎng）铸件的力（lì）学性能，特别是韧性和屈服强度（dù），导致（zhì）承（chéng）压部位发生（shēng）渗漏。 笔者（zhě）所在（zài）单位生产（chǎn）的一种发电设备铸件前（qián）期经常出现铸件夹（jiá）渣缺（quē）陷而报废（fèi），针对此缺（quē）陷（xiàn）进行（háng）了改进。 1.原工（gōng）艺及缺陷状况 铸件重量为4500kg，材（cái）料（liào）为QT400-18，呋喃（nán）树脂自硬砂造型。采（cǎi）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（zhù）系（xì）统采用（yòng）半（bàn）封闭式（shì）、横浇（jiāo）道在分型面的环（huán）形底（dǐ）注工艺（yì），内浇（jiāo）道为4道φ35mm的陶瓷（cí）管，直浇道为（wéi）φ80mm，横浇道截面为：70/80mm×100mm，截面比为：F直：F横：F内=1∶2.99∶0.77，工艺（yì）方案如（rú）图1所示。这样（yàng）设计出来的铸件缺陷（xiàn）主要为（wéi）夹渣，位置在法兰背面（miàn）和轴承上表（biǎo）面，形状（zhuàng）不规（guī）则，无金属光泽，用渗透液或（huò）磁粉检测，有时用（yòng）肉眼即（jí）可发现（xiàn），如图2所示。图1 工艺方案图2 夹渣缺陷（xiàn）分布 2.缺陷（xiàn）原因（yīn）分析 （1）熔炼（liàn）或球化处理后，加（jiā）入的熔剂和形成的熔（róng）渣在浇注时随金属液一起注入型腔。 （2）金属液在浇（jiāo）注过程（chéng）中镁、稀土、硅、锰、铁等二次（cì）氧化（huà），产生的金属氧化物和（hé）硫化物（wù）、游（yóu）离石墨（mò）等上浮到（dào）铸件上表面或滞留在铸件内的死（sǐ）角和砂芯下表面等（děng）处。 原工艺该铸件（jiàn）的浇注压头为2.5m，铁（tiě）液（yè）从浇（jiāo）口杯进入浇注系统（tǒng）后（hòu），直接由（yóu）内（nèi）浇道底返进入底法（fǎ）兰，进流速度大，约（yuē）0.7m/s，进入型腔的铁（tiě）液紊（wěn）流严重（chóng），且严重卷（juàn）气，因此（cǐ）铸件表（biǎo）面出现（xiàn）大量（liàng）的渣（zhā），造成该产品的废品率超过10%。 （3）由于含（hán）硫量（liàng）过高，使金属液（yè）含有（yǒu）大量（liàng）硫化物，浇（jiāo）注后（hòu）在（zài）铸件内部（bù）形成渣。 （4）金属（shǔ）液（yè）中各（gè）组元（碳、锰、硫、硅、铝、钛）之间或（huò）这些组元与氮、氧之间发生化学反应，其氧化物（wù）与炉衬、包衬、砂型壁或涂料之间发生界面反应形（xíng）成夹渣。 3.改进方案 （1）熔炼时对原材料（liào）进行分拣，保证干燥、清洁、无锈蚀。 （2）提高铁液出炉（lú）温度和球化（huà）处理温（wēn）度，对浇包进行充分（fèn）烘（hōng）烤。 （3）金（jīn）属液在浇（jiāo）包（bāo）内（nèi）应静置一段时（shí）间，以利于渣（zhā）上浮（fú）。 （4）降（jiàng）低原（yuán）铁液含（hán）硫量，在保证（zhèng）球化前（qián）提下，尽可能减少（shǎo）球墨（mò）铸铁的（de）残留镁含（hán）量。 （5）浇注（zhù）系统改进。为保证铁（tiě）液在充填（tián）型（xíng）腔（qiāng）的过程中平（píng）稳、流畅（chàng），按大孔出流理论对浇注系统进（jìn）行了改进，如图3所示（shì）。采用开放式浇（jiāo）注（zhù）系统（tǒng），通（tōng）过增大进流（liú）截面（miàn）降低（dī）进流速度。铸件整（zhěng）体分散（sàn）进流，快速充型，保证浇口杯、直浇（jiāo）道及时充满。图（tú）3 改进后的（de）浇注系统 该铸件重（chóng）4500kg，浇（jiāo）注重（chóng）量6000kg，根据相关公式计算的（de）浇注时间（jiān）为60s，阻流截面（miàn）积为52cm2，即设计的开放式浇注系统（tǒng）的直浇道截面积为（wéi）52cm2。按照标准的陶瓷管，则选（xuǎn）择φ80mm的（de）陶瓷管，截面积是（shì）50.24cm2，按（àn）照推荐的浇注（zhù）系统比（bǐ）例，设（shè）计（jì）的横浇道截面形（xíng）状是矩形（9cm×6cm），则（zé）面积是108cm2，内（nèi）浇道是（shì）13道（dào）φ35mm的（de）陶瓷管，截面（miàn）积是（shì）125cm2，则zui终的（de）截（jié）面（miàn）比是F直：F横：F内（nèi）=1∶2.15∶2.49。 根据上面计算的参数计（jì）算得进流（liú）速度为0.28m/s，进流速度降低很多（duō），是（shì）原工艺进流速度的40%。充型平（píng）稳，避免紊流，大大降（jiàng）低了铁液二次氧化（huà）的机会，从（cóng）而可以减少夹渣缺陷。 4.改进后验证 采（cǎi）用以上（shàng）措施连续生产15件，铸件没有再出（chū）现法兰和轴承上（shàng）表面部位夹（jiá）渣缺陷，改进有效。类（lèi）似的方法在其他产品上（shàng）运用，也有明显效果。 5.结语 大型（xíng）球墨铸铁件易于在（zài）浇（jiāo）注位置上表面以及铁液流动的一（yī）些死（sǐ）角区域产生夹渣缺陷（xiàn），这些缺陷可以通过熔炼控制和浇注系统的改进来（lái）解决。浇（jiāo）注系统形式（shì）以及参数选择应能保证铁液平稳充型（xíng），为此浇注系统（tǒng）各组成（chéng）部分面积、浇注时间需按（àn）照内浇（jiāo）道（dào）低速进流、铸件（jiàn）整体快速充满的原则来计（jì）算。
+查看全文14 2020-04
热处理工艺中淬火的（de）常用方法有十（shí）种，分别是单介（jiè）质(水（shuǐ）、油、空气)淬火;双介质淬火;马（mǎ）氏（shì）体（tǐ）分级淬火;低于Ms点的马氏体分（fèn）级淬火法;贝氏体（tǐ）等温淬火（huǒ）法（fǎ）;复合淬火法;预（yù）冷等温淬火法;延迟冷却淬火法;淬火自（zì）回（huí）火法;喷射淬火法等（děng）。 一、单介质(水（shuǐ）、油、空气)淬（cuì）火 单介（jiè）质(水、油、空气（qì）)淬火（huǒ）：把已加热（rè）到淬（cuì）火温度的工件（jiàn）淬人一种淬火介质，使其完全冷却。这种是zui简单的淬（cuì）火方法，常用于形状（zhuàng）简单的碳钢和合金（jīn）钢工（gōng）件。淬（cuì）火介（jiè）质（zhì）根据零件传热（rè）系数大小、淬透（tòu）性、尺寸、形状等进行选择。 二、双（shuāng）介质（zhì）淬（cuì）火 双介质淬火：把加热到（dào）淬火温度的（de）工件，先在冷却能力强的淬火介（jiè）质中冷却至接（jiē）近Ms点，然后转入慢冷的淬火介（jiè）质中（zhōng）冷（lěng）却至（zhì）室（shì）温，以（yǐ）达到不同淬火冷却温度（dù）区间（jiān），并（bìng）有比（bǐ）较理想的淬火（huǒ）冷却速度。用于形（xíng）状复杂件或高碳钢、合（hé）金钢（gāng）制作的（de）大型工（gōng）件，碳（tàn）素工具钢（gāng）也多采用此法。常用（yòng）冷却介质有水-油（yóu）、水-硝盐、水-空（kōng）气、油-空气，一般用水作快冷（lěng）淬火介质（zhì），用油（yóu）或空气作慢冷淬火介质（zhì），较少（shǎo）采用（yòng）空气。 三、马氏体分（fèn）级（jí）淬（cuì）火（huǒ） 马氏体分级淬火：钢（gāng）材（cái）奥氏体化，随（suí）之浸入温度稍（shāo）高或稍低于钢（gāng）的上马氏点的液态介质(盐浴或（huò）碱浴)中，保持适当（dāng）时间，待钢件（jiàn）的内、外层（céng）都（dōu）达到介（jiè）质温度（dù）后取出空冷，过冷奥氏体缓慢转变成马氏（shì）体的淬（cuì）火工艺。一般用于形状复杂和变形要求严的小型（xíng）工件，高速钢和高合金钢工模具也（yě）常用此法淬火。 四、低于Ms点的马氏体分级淬火法 低于Ms点的马氏体（tǐ）分级淬火法（fǎ）：浴槽温（wēn）度低于工件用钢的Ms而高于Mf时，工件在该浴槽中冷却较快，尺寸较大时仍可获得和分（fèn）级淬火相同的（de）结果。常用于尺寸较（jiào）大的（de）低（dī）淬透性钢工（gōng）件。 五、贝氏体等温淬火法 贝氏体等温淬火法：将工件淬入该钢下贝氏体（tǐ）温度的浴（yù）槽中等温，使其发生下贝氏（shì）体转（zhuǎn）变，一般在浴槽中保温30~60min。数控（kòng）微信公号cncdar贝氏体等（děng）温淬火工艺主要三个（gè）步骤：①奥氏体化处理;②奥氏（shì）体化后（hòu）冷却处理;③贝氏体等温（wēn）处（chù）理;常用于合金钢（gāng）、高（gāo）碳钢小（xiǎo）尺寸零件及球墨铸（zhù）铁件。 六、复合淬火法 复合淬火法：先将工件（jiàn）急冷（lěng）至（zhì）Ms以（yǐ）下得体积分（fèn）数为10%~30%的马氏体，然后（hòu）在（zài）下贝氏（shì）体区等（děng）温，使较大截（jié）面工（gōng）件得到马（mǎ）氏体和贝氏体组织（zhī），常用于合金工具钢工（gōng）件。 七、预（yù）冷等温淬火法 预冷等温（wēn）淬火法：又（yòu）称升温等温淬火，零（líng）件先（xiān）在温度较低(大（dà）于Ms)浴槽（cáo）中冷却，然后转入温（wēn）度（dù）较高的（de）浴槽中，使奥氏体进行等温转变。适用于淬透性较差的（de）钢件（jiàn）或（huò）尺寸较大又必须进行等（děng）温淬火（huǒ）的工件。 八（bā）、延（yán）迟（chí）冷（lěng）却（què）淬火法 延迟冷（lěng）却淬火（huǒ）法：零（líng）件（jiàn）先在空气、热水、盐浴中预冷到稍高于Ar3或（huò）Ar1温度，然后进（jìn）行单介质淬（cuì）火。常用于（yú）形（xíng）状复杂（zá）各部位厚薄（báo）悬殊及要求变形小的零件。 九、淬火（huǒ）自（zì）回火法 淬（cuì）火自（zì）回火法：将（jiāng）被处理工（gōng）件全部加热，但在淬（cuì）火时仅将（jiāng）需要淬硬（yìng）的部（bù）分(常为工作部位)浸入淬火液（yè）冷却，数控（kòng）微信公号cncdar待到未浸入部分火色消失的瞬间，立即取出在空气中（zhōng）冷却的淬火工（gōng）艺。淬火（huǒ）自回火（huǒ）法利用心部未（wèi）全（quán）部（bù）冷透的热（rè）量（liàng）传（chuán）到表面，使表面（miàn）回火。常（cháng）用（yòng）于承受冲击的工具如錾子、冲子、锤子等。 十、喷射淬火法 喷（pēn）射淬火法：向工件喷射水流的淬火方法，水流可大（dà）可小（xiǎo），根据所要求的淬（cuì）火深度而定。喷射淬火法不（bú）会在工件表面形成蒸汽膜，这样就能够保证得到比（bǐ）昔通（tōng）水中淬火更深（shēn）的淬硬（yìng）层（céng）。主（zhǔ）要用于（yú）局部表面（miàn）淬火。
+查看全文（wén）13 2020-04
第1步 材料的选择 铁素（sù）体（tǐ）球铁（tiě）的生产，选择高纯（chún）的原材料（liào）是非常（cháng）必要的，原（yuán）材料中（zhōng）的（de）Si、Mn、S、P含量（liàng）要少（Si<1.0%, Mn<0.3% S<0.03%，P<0.03%），对Cu、Cr、Mo等（děng）一些合（hé）金（jīn）元（yuán）素要严格控制含量。由于（yú）很多微量元素对球化（huà）衰退zui为敏感，如，钨（wū）、锑、锡、钛、钒等。钛对（duì）球化影响很大应（yīng）加以控制，但钛高是我国（guó）生铁的特点（diǎn），这主（zhǔ）要与生铁的冶金工艺有关（guān）。 第2步 脱硫（liú） 原铁液（yè）含硫（liú）量决（jué）定球化剂的加入（rù）量（liàng），原铁液中的（de）含硫量（liàng）越高，则球化剂的加入量越多（duō），否则不能获得球化良好的铸件。球化处理前原铁液（yè）中的S含量控制在0.02%以下。对球化处理前（qián）原铁液的（de）含硫量高时，必（bì）须进行脱硫处理。 第3步 Mo合金处理 Mo合金（jīn）化处理，采用涡流工艺，加入量控（kòng）制在0.5～1.0%，具体根（gēn）据zui终Mo含量进行调整。为了确保Mo的（de）有效吸收，对合（hé）金（jīn）的（de）粒（lì）度应该严（yán）格要求。 第（dì）4步 球化剂和球化处理 生产厚大（dà）断面球铁件（jiàn）时，为了（le）提（tí）高抗衰退能（néng）力，在球化（huà）剂中加入一定比例的（de）重稀（xī）土，这样既可以（yǐ）保证起球化作用的Mg的含量，同（tóng）时也（yě）可以增加具有较高抗衰退能力的重稀土元素，如（rú），钇等。根（gēn）据国内很（hěn）多工厂的试验和生产（chǎn）实践，采用Re—Mg与钇（yǐ）基重稀土的复合球（qiú）化（huà）剂作为厚（hòu）大断面球铁件（jiàn）生（shēng）产（chǎn）的球化（huà）剂是（shì）非（fēi）常理想的，使用这种球化剂在实际生产应用过程中也取（qǔ）得了很好（hǎo）的效果。据有（yǒu）关资（zī）料表明，钇的球（qiú）化能力（lì）仅次于镁，但其抗衰退能力比镁强的（de）多，且不回硫，钇可过量加（jiā）入，高碳孕育良好（hǎo）时，不会出现渗碳体。另（lìng）外，钇与磷（lín）可形成高（gāo）熔点（diǎn）夹杂物（wù），使（shǐ）磷（lín）共晶（jīng）减（jiǎn）少并弥散，从（cóng）而进一步提高球铁的延伸率。在球化处理（lǐ）时，为了（le）提高（gāo）镁的吸收率，控制（zhì）反应速度及提高球化效（xiào）果，采（cǎi）用特有（yǒu）的球化工艺。对球化处理的控（kòng）制，主要（yào）是在反应速度上进行控（kòng）制，控制球化反应时间在2分钟左右。 对（duì）此采（cǎi）用中低Mg、Re球化剂和钇基重稀土的（de）复合球化剂，球化剂的加入量根据残留（liú）Mg量确定。 球化衰退防止：球化衰退的原（yuán）因一方面和Mg、RE元（yuán）素由铁液中逃（táo）逸减少有关，另（lìng）一方面也和孕育作用（yòng）不断衰退有关（guān），为了防止（zhǐ）球化衰退，采取以下措施： A、铁（tiě）液中应保持有足够的球（qiú）化（huà）元素含量； B、降低原铁液的含硫量，并防止铁（tiě）液（yè）氧化； C、缩短铁液经球（qiú）化处（chù）理后的（de）停留时间（jiān）； D、铁液经球化（huà）处理并扒渣（zhā）后，为防止 Mg、RE元素逃（táo）逸，可用（yòng）覆（fù）盖剂将铁液表面覆盖严，隔绝空气以减少元素的逃逸。 第5步 孕育剂和（hé）孕育处理 球化（huà）处理是（shì）球铁生产的基础，孕育处理是（shì）球铁生产的关键，孕育效果决定了石墨球的直径、石墨球数和石墨球的（de）园整（zhěng）度，为了保证孕育效果，孕育处理采用（yòng）多级孕育处理。孕育处理越接近浇（jiāo）注，孕（yùn）育效果越好。从孕育到浇注需要（yào）一定（dìng）的时（shí）间，该时间越长，孕育衰退就越严重。为（wéi）了防止或减少（shǎo）孕育衰（shuāi）退（tuì），采用以下措施（shī）： A、使用长（zhǎng）效孕育剂（含有一定量的钡（bèi）、锶（sī）、锆或锰的硅基孕育剂（jì））； B、采用多级孕育处理（包内孕（yùn）育、孕育（yù）槽孕育、水口瞬时孕育等）； C、尽量缩短孕育到浇注时间。 孕育（yù）剂的加入量控制在0.6～1.4%，孕育（yù）剂加入量过少，直接（jiē）造成（chéng）孕育效果差，孕（yùn）育量过大，导致铸（zhù）件夹杂。 第6步 浇注工（gōng）艺控制 浇注应（yīng）采用（yòng）快浇，平稳注入的原则。为了提高（gāo）瞬时（shí）孕育的均匀性及防（fáng）止熔（róng）渣进（jìn）入型腔（qiāng），水（shuǐ）口盆的总容量应（yīng）与铸（zhù）件的毛重（chóng）相（xiàng）当，浇注时将（jiāng）孕育剂放（fàng）入水（shuǐ）口盆中，将（jiāng）铁（tiě）水（shuǐ）一（yī）次全部注入水口，使铁水与孕育（yù）剂充分混合，扒（bā）去表（biǎo）面（miàn）浮渣（zhā），提（tí）出水（shuǐ）口堵浇注。
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