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1、铸件“桔皮”缺陷的特征 铸件“桔皮”是生产中（zhōng）反复出现的一（yī）种铸造缺陷，它对铸件质量的影（yǐng）响较大，缺陷出现（xiàn）在铸件肥厚部位、热节（jiē）及内浇（jiāo）道附近以及受热集中而冷却又慢的部（bù）位。铸件表（biǎo）面（miàn）有微凸的小圆（yuán）斑，呈“眼圈”状，这些表面粗糙，看起来象“桔子皮”的斑点，在多种铸件中（zhōng）反复出现，有（yǒu）时整批铸件（jiàn）均（jun1）有，其（qí）在每个铸件上的数量少则几个，多至整个平面；小圆（yuán）斑有的较大，有的（de）小（xiǎo）至麻点；有时（shí）是（shì）单个分散的，有（yǒu）时也呈密集（jí）的（de）片状凸起（qǐ）物，高出铸件（jiàn）0.4-0.6mm，直（zhí）径3-5mm。据（jù）我公司统计，废品中的15%是“桔（jú）皮”缺陷造成的，而且碳钢件产生桔皮缺陷的机会更多一些。 2、“桔皮”缺陷产（chǎn）生的（de）原因分析 导（dǎo）致“桔皮”产（chǎn）生的根本的（de）原因（yīn）是（shì）涂料表面堆积、硬化不充分（fèn）。型壳在焙烧后，其表（biǎo）面（miàn）上形（xíng）成黄色或（huò）黄绿色玻璃体，浇注后与钢液反应而形成硅（guī）酸（suān）盐瘤（liú）粘附于铸件表面。单纯地延长（zhǎng）硬化时间，无助于zui终解决“桔（jú）皮”问（wèn）题。通（tōng）过实践，有以下几（jǐ）方（fāng）面的原因。 2.1原材料方面的影响 众所周知（zhī），水玻璃涂料（liào）的粉液比（bǐ）低，粉料分（fèn）布不均匀（yún）。水（shuǐ）玻璃的（de）模（mó）数愈高，密度愈（yù）大，则涂料的粉液比愈低，粉（fěn）料的分布愈不（bú）均匀（yún），也zui不易充分硬化（huà）。 (1)水（shuǐ）玻璃的影响 水（shuǐ）玻璃（lí）的模数、密度以及杂（zá）质的多（duō）少对涂（tú）料（liào）的（de）流动性影响（xiǎng）极大（dà）。随着模数的增大，水玻璃（lí）中亚胶粒（lì）子比例增加，其粘度（dù）会随之增加，涂料的流变性恶化，当模（mó）组涂挂时极易在（zài）表层（céng）造成局部涂料堆（duī）积。 水（shuǐ）玻（bō）璃参数不一致对涂料性能的影响是很大的，这（zhè）一（yī）点很（hěn）容易被忽视。参数的不一致性（xìng）表（biǎo）现在两个方面。 其一是模数的（de）不一致性，刚进厂的水玻璃只有经过（guò）长时间（jiān）的静（jìng）置扩（kuò）散(分（fèn）散)后才能使同（tóng）一批模数趋于一致，达到稳定的分散状态；这一（yī）过程所（suǒ）需时间（jiān）在一星期以上（shàng），如（rú）果急于使用则不（bú）可能获得理想的涂料（liào）流变性能。 其二是溶（róng）液密度的不一致（zhì）性，在配涂料前通常要（yào）对水玻（bō）璃溶（róng）液的密度（dù）进行调整，应该特（tè）别注意（yì）加（jiā）水搅拌后马（mǎ）上测得的（de）密度是不真实的（de），因（yīn）为液体分散稳定的过程（chéng）尚未完成，与所（suǒ）希望的密度有（yǒu）一定的（de）误差，据此配制的涂料，其粘度和流动性都有（yǒu）误差。 (2)耐（nài）火（huǒ）粉料（liào）的影（yǐng）响 耐火（huǒ）粉料颗粒的分布和形状对涂料流变（biàn）性的影响较大，双峰粉涂料具有较（jiào）好（hǎo）的流变性是大家公认的；但即便（biàn）是（shì）粒度分布基本相（xiàng）同的双（shuāng）峰（fēng）粉（fěn），当耐火粉（fěn）料颗料形状（zhuàng）分别为多角（jiǎo）、尖角和片（piàn）状的粉配制涂（tú）料时，在粉液比和水玻（bō）璃模数相（xiàng）同（tóng）的条件下其流变性也会有很大的差（chà）异。 当（dāng）粉料形状（zhuàng）越（yuè）接（jiē）近片状时（shí），其比表面积也（yě）越大（dà），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（shuǐ）玻璃密（mì）度和（hé）粉液比的综合影响 水玻（bō）璃密（mì）度和粉液比的变（biàn）化对表层（céng）涂料流变性的影响（xiǎng）是非常直观的，水玻（bō）璃密度和粉液（yè）比过大时涂料粘度增加、流变性变差、涂层变厚会引起涂料在型壳表面局部堆积，型（xíng）壳硬化不良zui终导致“桔皮”问题。 2.2工艺方面的影响 (1)表面层风干不充分。表（biǎo）面层风干（gàn）是（shì）涂料的再均匀化过程，同时，也是水玻璃脱水（shuǐ）固化过（guò）程，如风干时间过短，表面（miàn）层（céng）涂料在熔模表面（miàn）分布不均匀（yún），造（zào）成其后的硬化不充分，脱蜡后将在型（xíng）壳内表（biǎo）面（miàn）形成团状聚集物，局部形成钠盐杂质。 (2)过度滴控。过度滴（dī）控指表面层浸挂（guà）涂（tú）料时，单方向流动未能及（jí）时粘砂，将导致涂（tú）料在熔模表面局部方向（xiàng）上（shàng）的堆（duī）积，造成其后的硬化（huà）不完全。 (3)型壳层（céng）间（jiān）硬化不良。由于涂料层尤其是前两层（céng）中存在（zài）未硬化部分，未硬化的涂料在（zài）脱蜡和焙烧后造（zào）成型壳内表（biǎo）面的钠盐聚集，与钢水反应后生成“桔皮（pí）”缺（quē）陷（xiàn）。 2.3环境方面的影响 在（zài）寒冷的冬季，过低的室温使（shǐ）涂料流动性变差造成涂（tú）料堆积，过（guò）厚堆积的涂料又（yòu）不能（néng）完全（quán）硬化；此外硬化液的温度随室温的降（jiàng）低也会造成硬化过程的缓慢和不（bú）完全。环（huán）境湿度的影响则主（zhǔ）要发（fā）生在雨季，空气湿度的增（zēng）加会影（yǐng）响风干过程（chéng），常因为风干不足而出（chū）现“桔皮（pí）”问题。 3、避免（miǎn）“桔皮”缺陷的措施 3.1原料选（xuǎn）用 (l)水玻璃在模数合适（shì）的情（qíng）况（kuàng）下，必须（xū）严格控（kòng）制杂质含量；应根据（jù）环境的温度、湿度、铸件的结构特点以及所配粉料的特点调整水玻璃密度。 (2)粉（fěn）料在粒度符合使（shǐ）用要求的条件下（xià），其粒形至关（guān）重要，球形（xíng）和多角形粉料是较理想的（de），而（ér）片状粉料不能使用。 3.2工艺对（duì）策 (1)水玻璃密度（dù）的调整。密度（dù）的合适与否将直接影响（xiǎng）铸（zhù）件的表（biǎo）面质量，密度过（guò）大会导致涂料流动性差（chà）而造成分层和“桔皮”缺陷，密度（dù）过小又会（huì）形成铸件表面的黄瓜刺；合适的密度通常与环境温（wēn）度、粉料的粒度、微观形状及铸件的结构（gòu）特（tè）点有关系。密度一般控制在1.27-1.29g/cm3之（zhī）间，其调整原则（zé）是: ①环境温度高时增加密度，低时（shí）减（jiǎn）小密度； ②粉料（liào）粗（cū）且片（piàn）状比例小时（shí）增加（jiā）密度（dù），粉料细（xì）且片（piàn）状比例大时减小密度（dù）； ③结构简单涂料易流（liú）动的铸件可适当增加密度，反之减小密（mì）度。 (2)粉液（yè）比的确定。粉（fěn）液比也是影响铸件表面质量（liàng）的（de）重要因素之一，比例（lì）过大则会因（yīn）涂料的流动性（xìng）差导致涂挂不均匀而产（chǎn）生分层和涂料堆积；而太小则会产（chǎn）生铸（zhù）件表面的黄瓜刺。其配比（bǐ）原则是在保（bǎo）证涂料流动性的前（qián）提下尽量提高粉（fěn）液比。 (3)硬化液的浓度、温（wēn）度与（yǔ）硬化（huà）时间。一般情况下，氯化（huà）氨（ān）质量分数在25%以上的（de）硬化剂（jì）才会有（yǒu）较好（hǎo）的硬化效果；如果（guǒ）氯化铵含量低，靠延长时间是不能（néng）改善硬化（huà）效果的。 (4)涂挂操作方式。实际生产中有相当（dāng）一部（bù）分“桔（jú）皮”问（wèn）题（tí）是由于操作不当造成的，涂（tú）料的单方向流动极易（yì）产（chǎn）生（shēng）堆（duī）积而造成硬化不（bú）充分（fèn），所（suǒ）以（yǐ）在蜡（là）模浸挂涂料之后的（de）滴控（kòng）直到撒砂完毕的整个过程中，必须不（bú）断（duàn）改变模组的方向。 (5)脱蜡工艺。在（zài）脱蜡热水中补充适当的硬化剂，由于（yú）硬化剂的吸热作用和反（fǎn）应，会进一步使得表面层所滞留的反应产物NaCl溶于脱蜡水中而大（dà）部分去除，此时，型壳表面形成的是一层（céng）低钠硅（guī）胶层，有利于（yú）防止“桔（jú）皮”缺陷的产生（shēng）。 (6)环境温度。环境温度（dù）偏低会导（dǎo）致涂料流动性差，造成涂（tú）挂不均匀而形成桔皮及其（qí）他制壳缺陷（xiàn），制（zhì）壳工（gōng）序的环境温度应控制在15℃以上。
+查看全文23 2020-04
气泡是铸件常见问题之一，而（ér）且一（yī）旦铸件出现了气泡（pào）问题（tí），也等于产（chǎn）品（pǐn）报废了。那（nà）么如何避免（miǎn）铸件产（chǎn）生（shēng）气泡？看看下面这7条（tiáo）。 【缺陷现象】 铸件（jiàn）表皮下，聚集气（qì）体鼓胀所形成（chéng）的泡（pào），有时会崩裂，存在贯通和非贯（guàn）通两（liǎng）种（zhǒng）。 别名：鼓泡、起泡【原因分（fèn）析】 模（mó）具温度太高，开模过早。 填充速度太高，金属（shǔ）流卷（juàn）入气体过多。 涂料（liào）发气量大，用（yòng）量过多，浇注（zhù）前（qián）未燃尽，使挥发气体被包在铸件表层，另涂料含水（shuǐ）量（liàng）大。 型（xíng）腔内气体（tǐ）没有排出（chū），排（pái）气（qì）不顺。 合金熔炼温度过高。 铝合金液（yè）体除气不彻底，吸有较多气（qì）体，铸件凝固时（shí）析（xī）出（chū）留在铸件内 填充时产（chǎn）生紊流（liú）。 【对应措施】 1、测温枪测试模具表面温度，显示数值（zhí）超过工（gōng）艺规定范围。降低模具（jù）表（biǎo）面（miàn）温度，增加保压（yā）时间； 2、铸件表面内浇（jiāo）口压入的金属流明显比其它部位亮很（hěn）多。填充速度高产生（shēng）原（yuán）因一方（fāng）面是设（shè）备本身的压（yā）射速度高，另一方面可能（néng）是内浇口太（tài）薄造成。降（jiàng）低（dī）压射速度，适当增加内浇口厚度；判断内浇口薄的方（fāng）法（fǎ）：是否（fǒu）有（yǒu）浇口易粘现象，降低二快速度看远端是（shì）否（fǒu）有严重压不实现象，不给压（yā）打（dǎ）件（jiàn），看（kàn）是否有多股铝（lǚ）液流； 3、喷涂（tú）时察（chá）看（kàn）雾的颜（yán）色是否呈白色，合（hé）模前察看型腔是否（fǒu）还（hái）有气体残留。更换涂料或（huò）增大涂料与水的配比； 4、在烫模阶段，铸件表面有明显（xiǎn）的漩（xuán）涡和涂料堆积。判断（duàn）及（jí）解决（jué）方法：调开档，人为产生涨模，如果（guǒ）解决，需开排气道； 5、铸件表面内浇口（kǒu）压（yā）入的金属（shǔ）流特别亮并伴有粘结。适当（dāng）降低浇注温度； 6、取样块（kuài）测（cè）密度，看是（shì）否符合（hé）要求。重新进（jìn）行除气处理（lǐ）或（huò）在保温炉内进行再（zài）次精炼； 7、烫（tàng）模阶段铸件表面明（míng）显（xiǎn）有各流溶接（jiē）不到（dào）一起（qǐ）的痕迹（jì）伴有（yǒu）涂料堆（duī）积。 判断及解决方法：涂（tú）黑油生产，看痕（hén）迹是否有堆积，分（fèn）析堆积（jī）部位，解决（jué）方法（fǎ）： a、开（kāi）设（shè）或加大相应部位的集渣包， b、调整内浇（jiāo）口流向、位（wèi）置或填充方向。
+查看（kàn）全文22 2020-04
1．冒（mào）口设计的基（jī）本（běn）原（yuán）理 铸（zhù）件冒口主（zhǔ）要（yào）是在铸钢（gāng）件上使用。铸铁件只用（yòng）于个别的厚大（dà）件的灰铸铁（tiě）件和球铁件（jiàn）上。金（jīn）属液在液态降温和凝固过程中，体（tǐ）积要收（shōu）缩。铸件（jiàn）的体收缩大约为线收缩的3倍。因此，铸（zhù）钢（gāng）的体收缩通常（cháng）按3---6%考虑，灰铸（zhù）铁按2---3%，不过（guò）由（yóu）于灰铸铁和球墨铸铁凝固时的石（shí）墨化膨胀，可以（yǐ）抵消部分（fèn）体积收缩，所以如果壁厚均匀，铸型紧实度高，通常不需（xū）要设计冒口。铸件的体收（shōu）缩如果得不到补充（chōng），就会在铸件上或者内部形成缩孔、缩陷或者缩松。严重时常常造成铸件（jiàn）报废。 冒（mào）口尺寸计算原则是，首（shǒu）先计算需（xū）要补缩的金属液需（xū）要多少。通常把这（zhè）一部分金（jīn）属液假设成球（qiú）体（tǐ），并求（qiú）出直径（设为d0）用于冒口计算。冒口补缩（suō）铸（zhù）件是（shì）有（yǒu）一（yī）定（dìng）的范围------叫有（yǒu）效（xiào）补缩距（jù）离，设为L，对厚度（dù）为h的板状零件通常L=3~5h 。对（duì）棒状（zhuàng）零件L=（25~30）√h 式子（zǐ）中，h------铸件厚（hòu）度 2．冒口尺寸的基本（běn）计算（suàn）方法 冒（mào）口计算的公式（shì）、图线（xiàn）、表格等有很多。介绍如下（xià）。 zui常（cháng）用的方（fāng）法是，冒口直径 D=d0+h 理由是（shì）假定冒（mào）口和铸件以（yǐ）相同的速（sù）度凝固（gù），凝（níng）固（gù）过程（chéng）是从铸件（jiàn）的两个（gè）表面向内层（céng）进行，当铸件完全凝固终（zhōng）了，正好冒口凝（níng）固了同样（yàng）的（de）厚度，这时还剩下中间的空心（xīn）的缩孔，体积正好等于补缩球的体积，这部分金属液在凝固（gù）过程中（zhōng）正（zhèng）好（hǎo）补缩进（jìn）了铸件。 当铸（zhù）件（jiàn）存在热节时，可以把h换成（chéng）热节的直径T即可。 即D=do+T 。 另外设计冒（mào）口（kǒu），还有个重要的部（bù）位，就是冒口颈，所谓冒口颈就是冒口和铸件的连接通道，冒口里的金属液都是经由冒口颈补缩到铸件（jiàn）里的（de）。所（suǒ）以对冒口颈的截（jié）面是有要求（qiú）的，通（tōng）常（cháng）取（qǔ）冒（mào）口颈的直（zhí）径dj=（0.6~0.8）T 。 冒（mào）口高度 H=（1.5~2.5）D 。 H的（de）高度还应该考虑（lǜ）要高于（yú）需（xū）要补缩部位的（de）高度，否则（zé）就成了反补缩了，铸件补缩了冒口，这（zhè）是要避免的。 3．其它计（jì）算（suàn）方法 常（cháng）用（yòng）的经验计算方法还有（yǒu）不计算需要（yào）估算补缩的金属（shǔ）液，直接将热节园的直径（jìng）乘（chéng）个系数得（dé）出冒口直径。例（lì）如 简单铸（zhù）件 D=（1.05~1.15）T 外形简单，热节比（bǐ）较集中。 复杂铸件 D=（1.40~1.80）T 外形复杂，例如有许多筋条和铸件的其（qí）余部（bù）分连接。 中间类型 D=（1.15~1.40）T 介于以上两（liǎng）种（zhǒng）之（zhī）间。 铸造生产的（de）条件千（qiān）差万（wàn）别，因素太（tài）多，以至于所有的计算公式都是近（jìn）似的有条件的。往往一个公式不一定适用于所有的场合。所（suǒ）以（yǐ）公式中往往有取（qǔ）值范（fàn）围较大的系数供用户结合本单（dān）位（wèi）的（de）情况选择。
+查（chá）看全文21 2020-04
型砂的配制（zhì）包括三个方面，即原（yuán）材料的准备、型砂的混制和将混制好的（de）型砂调匀（yún）及（jí）松砂等工（gōng）艺环节。铸造生产中所使（shǐ）用的（de）型砂，有的是由回用砂（shā）加适量的新砂、粘土和（hé）水经混合均匀配制成的，有（yǒu）的全部是由新的材料配（pèi）制成的。为了确保新砂质量（liàng），所（suǒ）有的（de）原材料都须根据技术要求经验收合格后才能使用。为此，在（zài）配砂（shā）前都必须进行加工准备。 （1） 新砂 新砂在采（cǎi）购、运输过（guò）程（chéng）中常混（hún）有草根（gēn）、煤屑及泥块（kuài）等（děng）杂物（wù），同时（shí）含（hán）有一定数量的（de）分分。潮湿的（de）原砂不（bú）易过筛，配砂时不便于（yú）控制型砂（shā）的（de）水分。因此，除含（hán）水量低、用（yòng）于手工（gōng）造型（xíng）的湿型砂可直（zhí）接配制外，新砂在使用前必须（xū）进（jìn）行烘干和过筛。新砂的烘（hōng）干用立式或卧式（shì）烘干滚筒，也可（kě）采用（yòng）气流烘干的办（bàn）法。常用的（de）筛砂设备有手工筛、滚筒筛和振（zhèn）动筛（shāi）等。 （2） 粘土 刚开采的粘（zhān）土往往（wǎng）含有较多的水分具多为块状，因（yīn）此使用前必（bì）须（xū）烘（hōng）干（gàn）、破碎（suì）并磨（mó）成粘土粉，主要（yào）由（yóu）专门的工厂进行加工，包装万袋（dài）供应。有（yǒu）的工（gōng）厂事先（xiān）将膨（péng）润土（tǔ）或粘土与煤粉按比例制成粘土—煤粉粉浆，使（shǐ）粘土（tǔ）充分（fèn）吸水膨胀（zhàng），混砂时与原砂一起（qǐ）加入到混砂机里混（hún）合（hé）均（jun1）匀。这种做法可简化混砂操作，便于运输，改善劳（láo）动条件，提高型（xíng）砂质量。但必须严格控（kòng）制粉浆的含水量，否则会影响（xiǎng）型砂性能（néng）。 （3） 附（fù）加物 煤粉、硼配、氟化物和硫黄等附加（jiā）物都必（bì）须粉碎、过筛后再使用。 （4） 旧砂 为了节省造型材料，降低铸（zhù）件成本，旧砂应回用（yòng）。旧砂在型砂所占比例很大，它对型砂的成分及性能有着（zhe）很大的影响。旧（jiù）砂中常混有（yǒu）各（gè）种杂物（wù），如钉子、铁块和（hé）砂（shā）团等，在回用前必须进行处理，包括将砂块粉碎，用（yòng）电磁分离器除去其中（zhōng）的铁（tiě）质杂物然后过筛，必要时进（jìn）行冷却（què）。 在机械化程度高（gāo）的铸造（zào）车间（jiān），型（xíng）砂需求量大（dà），周转速度很快，往往旧砂的温（wēn）度还比较（jiào）高，有的（de）回用砂温度高达60摄氏度以上，如果采用（yòng）这种型砂造型，容（róng）易（yì）粘附模样、芯盒及（jí）砂（shā）斗。由于（yú）型砂温度过高（gāo），会使水分蒸（zhēng）发太快，使型砂性能不（bú）稳定，同（tóng）时影响（xiǎng）铸件表面质量，影响造型劳动（dòng）生产率。因此必须在铸件落砂、旧砂过筛、运输（shū）和（hé）混砂过程中加强通风冷（lěng）却，降低型砂温度。 （5） 混砂 混砂的任务是将各种（zhǒng）原材（cái）料混合均匀，使粘结剂包覆（fù）在砂粒表面上，混砂的质（zhì）量主要取（qǔ）决于混（hún）砂工艺和混砂机的形式。 一、混砂机的形式。生产中常（cháng）用的混砂设备有辗轮式、摆（bǎi）轮式和叶片（piàn）式混砂机。辗轮式混砂机除有搅拌（bàn）作（zuò）用（yòng）外，还（hái）有辗压（yā）搓揉作用，型（xíng）砂的（de）质量较好（hǎo），但生产效率较低，主要用来（lái）混（hún）制（zhì）面砂和单一砂。摆式混砂机的生产效率比辗轮式高几倍，且可边（biān）混砂边（biān）鼓风冷却，并有一定的搓揉作用（yòng），但型砂质量不（bú）如辗（niǎn）轮式混（hún）砂（shā）好（hǎo），主要用于机械化程度高、生产量大的铸造车间混制单一（yī）砂及背（bèi）砂（shā）。叶片式混砂机是一种（zhǒng）连续作业式的设备，各（gè）种（zhǒng）原是否无（wú）误混砂机的一端（duān）进入，混（hún）好（hǎo）的型砂从混砂机的另一端出（chū）来，生（shēng）产效率高（gāo）。叶片式混砂机有（yǒu）混（hún）合作用，但搓揉作用很差，主要用于混（hún）制背砂和粘土含量低的单（dān）一砂。 二、加料顺序与混砂时间。混制粘土型（xíng）砂（shā）的加顺序一般是（shì）先加（jiā）回用砂、原砂、粘土粉和附加物等干料，干混均（jun1）匀后（hòu）再加水湿（shī）混，均匀后即（jí）可（kě）使用。如（rú）果型砂中含有渣油液以及其他液态粘结剂，则（zé）应先加水将型砂混（hún）合均匀后（hòu）再加入油（yóu）类粘结剂。这种先加干粉后加（jiā）水的混砂加料顺序存在（zài）的缺（quē）点是，在混砂机的辗盘边（biān）缘遗留（liú）一些粉料，这些粉料吸水后粘附在混砂机（jī）壁上，直到混辗后期或卸（xiè）砂时才脱落下来，使（shǐ）型（xíng）砂里含（hán）有混合不均匀的（de）粘土（tǔ）或煤粉团块，恶化了型砂性能。同（tóng）时（shí）干混时粉尘（chén）飞扬，劳动条件差。因此（cǐ），有（yǒu）的工厂采用先在回用砂里加水混（hún）合，然后（hòu）加粘土及煤（méi）粉混合均匀，zui后再加少（shǎo）量水分（fèn）调节到所需要的含水（shuǐ）量的混（hún）砂工（gōng）艺。试验结果表（biǎo）明，后面这种加料顺序可缩短混砂时（shí）间，提高型砂质量，改善劳动条件。 为（wéi）了使各种原材料混（hún）合均（jun1）匀，混砂（shā）时间不能太短，否则影响型（xíng）砂性能（néng），但混砂时（shí）间也不宜过长（zhǎng）。否则将使型（xíng）砂温（wēn）度升高，水分过多（duō）挥发（fā），型砂结成（chéng）块状，性能变坏且生产效率低。混（hún）砂（shā）时间主（zhǔ）要根据混（hún）砂机的形式、粘土含量、对（duì）型砂性能要求等来决定。一般来说，粘土（tǔ）含量（liàng）越多，对型砂质（zhì）量（liàng）要求越高，混（hún）砂（shā）时（shí）间（jiān）越长。采用辗（niǎn）轮式混砂机混制面砂时，混砂时间一（yī）般为6—12分钟（zhōng），北砂（shā）为（wéi）3—6分钟，单（dān）一砂为4—8分钟。 （6） 调匀 型（xíng）砂的调匀又称回性（xìng）、渗匀，是指将混好（hǎo）的型砂在不失去水（shuǐ）分的条件下放置一（yī）段时间（jiān），使水分（fèn）均（jun1）匀渗透到型砂中，让（ràng）粘土充分吸水膨胀，以提高型砂（shā）的强度和透气性等性能。调匀（yún）时间主（zhǔ）要根（gēn）据粘（zhān）土种类及加入量而定。型砂中粘土含量越多，原砂的颗粒越细，调匀时间越长。调匀（yún）时（shí）间应（yīng）适当（dāng），否则型砂性能难以满足（zú）要注。单一砂一般为（wéi）2—3小时，面砂为4—5小时。机械化铸造厂间型砂调匀是在（zài）型砂调匀斗里进行（háng），非（fēi）机械化（huà）的手（shǒu）工造型（xíng）车间是将混好（hǎo）的型砂堆放在轩间地面上，并用湿麻袋（dài）覆盖进行调匀。 型砂经混辗和调（diào）匀（yún）后（hòu）会（huì）被（bèi）压实，有的被压（yā）成（chéng）团块。如（rú）果采用这（zhè）种型砂直（zhí）接造型，型砂的坚实（shí）度不均匀（yún），透气（qì）性等性能差。因此，调匀后（hòu）的型砂必须经松砂或过筛才（cái）能使用。在机械化的铸造车间（jiān）一般采用圆棒式（shì）或叶片式松砂机进行（háng）松砂处理。在（zài）百机械（xiè）化的（de）手工造型车间，常用移（yí）动（dòng）式松砂机或用（yòng）筛孔为5—8毫米的筛子过筛。
+查看全文20 2020-04
覆（fù）膜砂铸造在铸造（zào）领域已有相当长的历史，铸（zhù）件的产量也相当大（dà）；但采用覆膜砂铸（zhù）造生产（chǎn）精密铸钢件时面临很多难题：粘砂（结（jié）疤）、冷隔、气（qì）孔。如何解（jiě）决这些问题（tí）有待于（yú）我们去进一步探讨。 一、对覆膜砂的认识（shí）与（yǔ）了解（jiě）（覆膜砂（shā）属（shǔ）于有机粘结剂（jì）型、芯砂） （1）覆（fù）膜砂的特点：具（jù）有适宜的强（qiáng）度性能；流动性好（hǎo），制出的砂型、砂芯轮廓清晰（xī），组织致密，能（néng）够制造出（chū）复杂的砂（shā）芯；砂型（芯）表（biǎo）面质量好，表面（miàn）粗糙度可达Ra=6.3～12.5μm，尺寸（cùn）精度可（kě）达CT7～CT9级；溃散（sàn）性好，铸（zhù）件容（róng）易清理。 （2）适用范围：覆膜砂既可制（zhì）作铸型又可（kě）制（zhì）作砂芯，覆膜砂的型（xíng）或芯既可互相配合使用又可与（yǔ）其它砂（shā）型（芯）配合使（shǐ）用；不仅可以用于金属型重（chóng）力铸造或低压（yā）铸（zhù）造，也可以用于铁型覆（fù）砂铸造，还可以用于热法离心（xīn）铸造；不仅可以用（yòng）于（yú）铸铁、非（fēi）铁合金铸件的生（shēng）产（chǎn），还（hái）可以（yǐ）用于铸钢件（jiàn）的生产。 二（èr）、覆膜砂的制备 1．覆膜（mó）砂组成 一般由耐火材料、粘结剂、固化剂、润滑剂（jì）及特殊添加剂组成。 （1）耐火材料是构成覆膜（mó）砂的（de）主体。对耐火材料（liào）的要求（qiú）是：耐火度高、挥发（fā）物少、颗粒（lì）较圆整、坚实等。一般（bān）选（xuǎn）用天（tiān）然擦洗硅（guī）砂。对硅砂（shā）的要求是（shì）：SiO2含量高（铸铁及非铁合金铸件要（yào）求（qiú）大于（yú）90%，铸钢件要求大（dà）于97%）；含泥量不大于0.3%（为擦洗砂）--[水洗砂含泥（ní）量（liàng）规定小于；粒度（dù）①分布在（zài）相邻3～5个筛号上；粒形圆整（zhěng），角形因素应（yīng）不大于1.3；酸耗值不小于5ml。 （2）粘结剂普（pǔ）遍采用酚醛树脂。 （3）固（gù）化剂（jì）通常采用乌（wū）洛托品；润滑剂一般采用硬脂酸钙，其作用是防止（zhǐ）覆膜砂结块，增加（jiā）流动性。添（tiān）加剂的（de）主要作用是改善覆膜砂（shā）的性（xìng）能（néng）。 （4）覆膜（mó）砂的基本配比 成分 配比（质量分数，%）说明（míng）：原砂（shā） 100 擦洗（xǐ）砂， 酚（fēn）醛树脂 1.0～3.0 占（zhàn）原砂重 ，乌洛托品（水（shuǐ）溶液2）10～15 占树脂重，硬脂（zhī）酸钙 5～7 占树脂重，添加剂 0.1～0.5 占原（yuán）砂重。1：2）10～15 占树脂（zhī）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（shā）的（de）生产工艺 覆膜砂的制（zhì）备工艺主要有冷法覆膜、温法覆膜、热法覆（fù）膜三种，目前覆膜砂的生产几乎都是（shì）采（cǎi）用热覆（fù）膜法。热（rè）法覆膜工艺是先将原（yuán）砂加热到一定温度，然后分（fèn）别与树脂、乌洛托品水溶液和硬脂酸钙混（hún）合搅拌，经冷却（què）破（pò）碎（suì）和筛分而成。由于配方的差异（yì），混制工艺有所不（bú）同。目（mù）前国内覆膜砂生产线（xiàn）的（de）种类很多，手工（gōng）加料的半自动生产（chǎn）线约有2000~2300条（tiáo），电（diàn）脑控制的全自动生产线也已经有将近50条，有效提高了生产效率和（hé）产品稳定性。例如xx铸造有限公司（sī）的自动化可视生产（chǎn）线（xiàn），其加料（liào）时间（jiān）控制精确到0.1秒，加热温度控制精（jīng）确到（dào）1/10℃，并且（qiě）可以通（tōng）过视频时时观察混（hún）砂状态，生产效率达到6吨/小时。 ３．覆（fù）膜砂（shā）的主要（yào）产品类型 （1） 普通类覆膜砂 普通覆膜砂即传（chuán）统覆膜砂，其组成通常由石英砂（shā），热塑性酚醛（quán）树（shù）脂，乌（wū）洛托品和（hé）硬脂酸（suān）钙构成，不加有关添加剂，其树脂（zhī）加入量通常在一定强度要求下相对较高，不具备耐高温，低膨胀、低发气等特（tè）性（xìng），适用于要求（qiú）不高的铸件生产 （2） 高强度低发气（qì）类覆膜砂 特点：高（gāo）强（qiáng）度、低膨胀、低发气、慢发（fā）气（qì）、抗氧（yǎng）化 简介:高强度（dù）低发气覆（fù）膜砂是普（pǔ）通覆膜砂（shā）的更新换（huàn）代产品，通过加（jiā）入有关特性的“添（tiān）加剂”和采用新的配制工（gōng）艺，使树脂用量大幅（fú）度下（xià）降，其（qí）强度比普（pǔ）通（tōng）覆膜（mó）砂（shā）高30%以上，发气量显著（zhe）降低，并能（néng）延缓（huǎn）发（fā）气速（sù）度，能更好地适应铸（zhù）件生产的需要。该类（lèi）覆膜砂主要适用于铸铁件中，中（zhōng）小（xiǎo）铸钢、合金铸钢件的生产。目前该类（lèi）覆膜砂有三（sān）个系列：GD-1高强（qiáng）度低发气覆膜（mó）砂；GD-2高强度低膨（péng）胀低发气覆膜砂；GD-3高强度低膨胀低发气抗氧化（huà）覆膜。 （3） 耐高温(类)覆膜砂(ND型) 特点：耐高温、高强度、低（dī）膨（péng）胀、低发气、慢发气、易溃（kuì）散、抗氧化 简（jiǎn）介:耐高温覆膜砂是通过特殊工艺配方技术生产出（chū）的具（jù）有优异高温性能(高温下强度高、耐热时间长、热膨胀量（liàng）小、发（fā）气量低)和综合铸造性（xìng）能的新型覆膜砂。该类覆膜砂特别（bié）适用于（yú）复杂薄壁精密的铸铁件(如汽车发（fā）动机缸体、缸盖等)以（yǐ）及高要求的铸钢件(如集装箱角（jiǎo）和火车刹车缓；中器壳件等)的生产，可有效消除粘砂、变形（xíng）、热裂和气孔等铸造缺（quē）陷。目前该覆（fù）膜砂有四（sì）个系列：VND-1耐高温覆膜砂. ND-2耐高温低膨胀低发气覆膜砂（shā） ND-3耐高温低膨胀（zhàng）低发气抗（kàng）氧（yǎng）化覆膜砂 ND-4耐高温高强底低膨胀低发（fā）气覆膜 （4） 易（yì）溃散类覆（fù）膜砂 具有较（jiào）好的强（qiáng）度，同（tóng）时具有优异的低温溃散性（xìng）能，适用于生产（chǎn）有色金（jīn）属铸件。 （5） 其它（tā）特殊要求覆膜砂 为适应（yīng）不同产品的需要，开发出了系列特种覆膜砂如：离心铸（zhù）造用覆膜砂、激冷覆膜砂、湿态覆膜砂（shā）、防粘砂、防脉纹、防橘皮覆膜（mó）砂等（děng）。 三、覆膜砂制芯主要工艺过（guò）程（chéng） 加热温（wēn）度200-300℃、固化时间（jiān）30-150s、射砂压力0.15-0.60MPa。形（xíng）状（zhuàng）简（jiǎn）单的砂芯（xīn）、流动性好的覆膜砂（shā）可选用较低的射砂压（yā）力，细薄砂芯（xīn）选择较低（dī）的加热（rè）温度，加热温度低时可适当延（yán）长固化时间等。覆膜砂（shā）所使用的树脂是酚醛类（lèi）树脂。制芯工艺的（de）优点：具有适宜的强度性能；流动性好；砂（shā）芯（xīn）表（biǎo）面质量好（Ra=6.3-12.5μm）；砂芯抗吸湿性强；溃（kuì）散性好，铸件容易清（qīng）理。 1、铸型（模具）温度 铸型温（wēn）度是影响壳层厚度及强度（dù）的主要因素之一,一（yī）般控制在（zài）220～260℃,并根据下列原则选定: （1）保证覆膜砂上的树脂软化（huà）及固化所需的足够（gòu）热（rè）量（liàng）； （2）保证形成需要的壳厚且壳型（芯（xīn））表面不焦化； （3）尽量缩短（duǎn）结壳及硬化时间，以提高生产率。 2、射砂压力及时间（jiān） 射砂时间一般控制在3～10s，时（shí）间（jiān）过短则砂型（芯）不能成型（xíng）。射砂压力一（yī）般为0.6MPa左右；压力过低时，易（yì）造（zào）成射不（bú）足或疏松现象（xiàng）。3、硬（yìng）化时间：硬化时间的长短主要取决于砂型（芯）的厚（hòu）度与铸型的温度，一（yī）般在60～120s左右。时间过短，壳层未完全（quán）固化（huà）则强度低（dī）；时间过长，砂型（芯）表（biǎo）面层易烧焦影响（xiǎng）铸件质量。覆膜（mó）砂造（zào）型（芯）工（gōng）艺参数实例：序号（hào）图号（hào） 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、覆膜砂应用中存在的问题（tí）及解决对策 制芯的方（fāng）法种类很多，总的可（kě）以划分为热（rè）固性方（fāng）法和冷（lěng）固性方法两（liǎng）大类，覆膜砂制芯属于（yú）热固性方法类。任何一种制芯方法（fǎ）都（dōu）有其自身（shēn）的（de）优点和缺（quē）点，这主（zhǔ）要取决（jué）于产品的（de）质量要（yào）求、复（fù）杂程度、生（shēng）产（chǎn）批（pī）量、生产成本、产品价（jià）格等综合（hé）因素（sù）来决定采用何种（zhǒng）制（zhì）芯方（fāng）法。对（duì）铸件内腔表面质量（liàng）要求高，尺寸精（jīng）度（dù）要求（qiú）高、形状复（fù）杂的砂芯（xīn）采用覆（fù）膜（mó）砂制芯是（shì）非常有效的（de）。例如：轿车发动机气缸盖的进排气道砂芯、水道砂芯、油道砂芯，气缸（gāng）体的水道砂芯、油道砂芯，进（jìn）气岐管、排气岐管（guǎn）的（de）壳芯砂芯，液压阀的流（liú）道砂芯，汽车（chē）涡轮增压器气道砂芯等（děng）等。但是在覆膜砂使用中还常（cháng）遇（yù）到一（yī）些（xiē）问（wèn）题，这里仅就工作中的体会略谈（tán）一二。 1、覆（fù）膜砂的强度和发（fā）气（qì）量（liàng）的确定方法 在原砂质（zhì）量和树脂质量一定的前提（tí）下，影响覆（fù）膜（mó）砂强度的关键因（yīn）素主要（yào）取于酚醛树脂的加入量。酚醛树（shù）脂加入量（liàng）多，则强度就提高，但发气量也增加，溃散性就降低。因此在生产应（yīng）用中一定要控（kòng）制覆膜砂的强度来减少发气量，提高溃散性，在强度标准的制订时（shí）定要找到一个平衡点（diǎn）。这个平衡点就是保证砂芯的（de）表（biǎo）面质量及在浇注时不产生变形、不产生断芯前提下的强（qiáng）度。这样才（cái）能保证铸件的表面质量和尺寸精（jīng）度，又（yòu）可（kě）以（yǐ）减少（shǎo）发气（qì）量（liàng），减少铸造（zào）件气孔缺陷，提高（gāo）砂芯的出（chū）砂性能。对砂芯（xīn）存放，搬运过程中可以采（cǎi）用工位器（qì）具、砂（shā）芯小车（chē），并在（zài）其（qí）上面铺有10ｍｍ～15ｍｍ厚的海绵，这样可以减少砂芯的损耗率。 2、覆（fù）膜（mó）砂砂芯的（de）存放期 任何砂芯都会吸湿，特别是南方地区空气相对湿（shī）度（dù）大，必（bì）须对砂芯存放（fàng）期在工艺文件上加（jiā）以规定，利用精益生产先进（jìn）先出的生（shēng）产方（fāng）式减少砂芯的（de）存（cún）放量和存（cún）放周期。各企业应结合自己的厂（chǎng）房（fáng）条（tiáo）件和（hé）当地的（de）气候条件来（lái）确定砂芯的存放周期。 3、控制好覆膜砂的供（gòng）货质量 覆膜砂（shā）进厂时必须（xū）附（fù）有供（gòng）应商的质量保（bǎo）证（zhèng）资料（liào），并且企业根据抽（chōu）样标准（zhǔn）进行检查，检（jiǎn）查合（hé）格后方可入库。企业取（qǔ）样（yàng）检测不（bú）合格时由（yóu）质保（bǎo）和技（jì）术部门做出处理（lǐ）结果，是让步接受或向供应商（shāng）退货。 4、合格的覆膜砂在制（zhì）芯时发现砂芯断裂变形 制芯时（shí）砂芯的断（duàn）裂变（biàn）形通常会认为（wéi）覆膜砂强（qiáng）度（dù）低造成的。实际上砂芯（xīn）断（duàn）裂和变形会涉及到许多生（shēng）产过程。出（chū）现（xiàn）不正常情（qíng）况，必须（xū）要查到真（zhēn）正的原（yuán）因才能彻底解决。具体原因如下： （１）制（zhì）芯时模具（jù）的温（wēn）度和（hé）留（liú）模时间（jiān），关系到（dào）砂芯结壳（ké）硬（yìng）化（huà）厚度（dù）是否满足工艺要求。工艺上所（suǒ）规定的工艺参（cān）数都需要有（yǒu）一个范围，这个范围需靠操作人员（yuán）的技能来进行调（diào）整（zhěng）。在（zài）模具温度上限时留模时间可以取下限，模具温（wēn）度（dù）在下限时留（liú）模时间取上（shàng）限。对操作人员需要不断地（dì）培训提高操作（zuò）技（jì）能。 （２）制芯时（shí）在（zài）模具上会粘（zhān）有酚醛树脂和砂粒，必须（xū）进行（háng）及（jí）时清理并喷上脱模剂，否（fǒu）则会越积越（yuè）多开模时会（huì）把砂芯（xīn）拉断或变形（xíng）。 （３）热芯盒模具静模上的（de）弹簧（huáng）顶杆，由于长期在高温状态下工作会产（chǎn）生弹性失效而造成（chéng）砂芯断裂（liè）或变形。必须及时更换弹簧。 （４）动模和静模（mó）不平行或（huò）不在同一中心（xīn）线上，合模时在油缸或气缸的压（yā）力作用下，定位销前端有一段斜度，模具（jù）还是会合紧，但在（zài）开模时（shí）动模和静模仍会恢复到原始（shǐ）状态使砂芯（xīn）断裂（liè）或变形。在这种情况下（xià）射砂时会跑砂，砂芯的（de）尺寸会变大。解决对（duì）策（cè）是（shì）及（jí）时调整模（mó）具的平（píng）行度（dù）和（hé）同轴度。 （５）在壳芯机上生产空（kōng）心砂芯时，从砂芯中倒出尚未（wèi）硬化的（de）覆膜（mó）砂需要重新使（shǐ）用时（shí），必须进行过筛并未用过的（de）覆膜砂按３：７比（bǐ）例（lì）混合后使用，这（zhè）样才能（néng）保证壳芯砂芯的表面质量和砂芯强度。
+查看全（quán）文（wén）18 2020-04
什么叫淬火？ 钢的（de）淬（cuì）火是将钢（gāng）加热到临界（jiè）温度Ac3（亚共析钢（gāng））或Ac1（过共析钢）以上（shàng）温度，保温一段时间，使（shǐ）之全部或（huò）部分奥（ào）氏体化，然（rán）后以大于临界冷却速度（dù）的（de）冷（lěng）速快冷到Ms以（yǐ）下（或Ms附近等温）进（jìn）行（háng）马氏体（或贝氏体）转变的热处理工艺。通常也将铝合金、铜合金、钛（tài）合金、钢化（huà）玻璃等材料的（de）固（gù）溶处（chù）理或带有快速冷却（què）过程的热处理工艺称为淬火。 淬（cuì）火（huǒ）的（de）目的： 1）提高金属成材或零件的机械性能（néng）。例如：提高工具、轴承等的硬度和耐磨（mó）性，提高弹簧的弹性极限，提高轴类零件（jiàn）的综合（hé）机械性（xìng）能等。 2）改善某些特殊（shū）钢的材料性能或化学性能。如提高不（bú）锈钢的耐（nài）蚀性，增加磁钢的（de）永磁性等。 淬火冷（lěng）却时，除（chú）需合理选（xuǎn）用淬（cuì）火介质外，还要（yào）有（yǒu）正确的淬火方法，常用的（de）淬火（huǒ）方法，主要有单（dān）液淬火（huǒ），双液淬（cuì）火，分（fèn）级（jí）淬（cuì）火、等温淬火（huǒ），局部淬火等（děng）。 钢铁工件在淬火后具有以下特（tè）点： ① 得（dé）到了（le）马氏体、贝氏体、残余奥氏体等不平衡（héng）（即不稳定）组织。 ② 存在（zài）较大内应力。 ③ 力（lì）学性能不能满足要（yào）求。因此（cǐ），钢铁工件淬火后一般（bān）都要经过（guò）回火 什么叫回火？ 回火是将淬火（huǒ）后的金属成材或零（líng）件加热到某（mǒu）一温度（dù），保温一（yī）定（dìng）时间（jiān）后，以一定（dìng）方式冷却的热处理工艺，回（huí）火是淬火后紧接着进行的一种操作，通（tōng）常也是（shì）工（gōng）件进行热处理的（de）zui后一道（dào）工序，因而把淬（cuì）火和回火的联合工艺称（chēng）为（wéi）zui终处理。淬火与回火的（de）主要目的是（shì）： 1）减少内应力（lì）和降（jiàng）低脆性，淬火件存在（zài）着很（hěn）大的应力和脆性，如（rú）没有及时（shí）回火往往会产生（shēng）变（biàn）形甚至开裂。 2）调整工（gōng）件的机械性（xìng）能（néng），工件淬（cuì）火后，硬（yìng）度高，脆性大，为了满足各种工件不同的性能要求，可（kě）以通过回（huí）火来调整，硬度，强度，塑性和（hé）韧性。 3）稳定工件尺寸。通过（guò）回火可使（shǐ）金相组织（zhī）趋于（yú）稳定，以（yǐ）保证在以后（hòu）的使用（yòng）过程中不（bú）再发生变形。 4）改善某些合（hé）金钢的切（qiē）削性（xìng）能。 回（huí）火（huǒ）的作用在于： ① 提高组织稳定性，使工件（jiàn）在使用过程中不再发生组（zǔ）织转变，从而（ér）使工件几何尺寸和（hé）性能（néng）保持稳定。 ② 消（xiāo）除内应力，以（yǐ）便改善工件的使用（yòng）性能并稳定工件几何尺寸。 ③ 调整钢（gāng）铁的力学性能以满（mǎn）足（zú）使用要求。 回火之所以具（jù）有这些作用，是因为温度（dù）升（shēng）高时，原子活（huó）动能力增强，钢（gāng）铁中的铁、碳和其他合金元（yuán）素的（de）原子可以较（jiào）快地进行扩散，实（shí）现原（yuán）子的重新排（pái）列组（zǔ）合（hé），从（cóng）而使（shǐ）不稳定的不平衡组织逐步转变为稳定（dìng）的（de）平衡组织。内应力的消除还与温度升高（gāo）时金属强度降低有关。一般钢铁回火时，硬度和强度下降，塑性提高。回火温度越高，这些力（lì）学性能的变化越大（dà）。有些合金元素（sù）含量较高的合金钢，在某一温度范围回火时，会析出一些颗（kē）粒细小（xiǎo）的（de）金（jīn）属（shǔ）化合（hé）物，使强（qiáng）度和硬（yìng）度上升。这种现象称为二次硬化（huà）。 回火要（yào）求：用途（tú）不同的工件应在不同温度下回火，以满足使（shǐ）用中（zhōng）的要求。 ① 刀具（jù）、轴承（chéng）、渗（shèn）碳淬火（huǒ）零件、表面淬火零件通常在250℃以（yǐ）下进行低（dī）温回火。低温回火后（hòu）硬（yìng）度变化（huà）不大，内应力减（jiǎn）小（xiǎo），韧性稍有提高（gāo）。 ② 弹簧在（zài）350～500℃下中（zhōng）温回火，可获（huò）得较高（gāo）的弹性和必要的韧性。 ③ 中（zhōng）碳结（jié）构钢制作的零件通常在500～600℃进行高温（wēn）回火，以（yǐ）获得适宜的强度与韧性的良好（hǎo）配合。 钢在300℃左右回火时，常使其（qí）脆性增大，这种现象（xiàng）称为（wéi）首（shǒu）类回火（huǒ）脆性（xìng）。一般不应在这（zhè）个温度区间回火（huǒ）。某些中碳合金结构（gòu）钢在高温回火后，如果缓（huǎn）慢冷至室（shì）温，也易（yì）于变（biàn）脆。这种（zhǒng）现象（xiàng）称为第二类回火脆性。在钢中加入钼，或（huò）回火时在油或水（shuǐ）中冷却，都可以防止第二类回火脆性。将第二类回（huí）火脆性的钢重新加热至原（yuán）来（lái）的回（huí）火温度，便（biàn）可以消除这种脆性。 在生产中，常根据对工件性能的要（yào）求。按加热温度的不（bú）同，把回火（huǒ）分为低温回火，中（zhōng）温（wēn）回火（huǒ），和（hé）高温（wēn）回火。淬火和随后的（de）高温回火相结合的热处（chù）理工艺称（chēng）为调质，即在具有高度强度的同时，又有（yǒu）好的塑（sù）性韧（rèn）性。 1、低温回（huí）火：150-250℃ ，M回，减少内（nèi）应力和脆性，提（tí）高塑韧性（xìng），有（yǒu）较高的硬度和耐（nài）磨性。用（yòng）于制作（zuò）量具、刀具和滚动轴承等。 2、中（zhōng）温回（huí）火：350-500℃ ，T回，具有较高（gāo）的弹性，有一（yī）定的（de）塑性和硬度（dù）。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（hé）力学性能。用于制（zhì）作齿轮（lún）、曲轴（zhóu）等（děng）。 什么是正火? 正火是—种改（gǎi）善钢材韧性的热处理。将钢构件加热到Ac3温度（dù）以（yǐ）上30〜50℃后，保温一段时（shí）间出炉空冷。主要特点是冷却速度（dù）快于（yú）退火而低于淬火，正火时可在（zài）稍快的冷却中使钢材的结晶晶粒细化（huà），不但可得到满意的强度，而且可以明显提高韧性(AKV值），降低（dī）构件的开（kāi）裂倾向（xiàng）。—些（xiē）低合金热（rè）轧钢板、低合金钢锻件（jiàn）与铸造件经正火处理后，材料（liào）的综（zōng）合力学（xué）性能（néng）可（kě）以大大（dà）改善，而且（qiě）也改善了切（qiē）削性（xìng）能。 正火有以下目的和用（yòng）途： ① 对亚（yà）共析钢，正火用（yòng）以（yǐ）消除铸、锻、焊件的过（guò）热（rè）粗（cū）晶组织和（hé）魏氏（shì）组织，轧（zhá）材中（zhōng）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（gòng）析钢，正火可（kě）以消除网（wǎng）状二（èr）次渗碳体，并（bìng）使珠光（guāng）体细化（huà），不但改善机械性能，而（ér）且有（yǒu）利于（yú）以后的球化退火（huǒ）。 ③ 对低碳深冲薄钢板，正火可以消（xiāo）除（chú）晶界的游离渗碳体，以改善其深冲性（xìng）能。 ④ 对低碳钢和低碳低合金钢，采用正火，可得到较多的细片（piàn）状珠光（guāng）体组织，使硬度增高到（dào）HB140-190，避免切削时的“粘刀（dāo）”现（xiàn）象，改善切削加工性。对中（zhōng）碳钢，在（zài）既可用正（zhèng）火又可用退火的场合（hé）下，用正火更为经济和（hé）方便。 ⑤ 对普通中（zhōng）碳结构钢，在力学（xué）性能要求不高的（de）场合（hé）下，可（kě）用正火（huǒ）代替淬火加高温回火（huǒ），不仅操作简便，而且使钢材（cái）的组织和（hé）尺寸稳（wěn）定。 ⑥ 高温（wēn）正火（huǒ）(Ac3以上（shàng）150～200℃)由（yóu）于高温（wēn）下扩散速度较高,可以减（jiǎn）少铸（zhù）件和锻（duàn）件（jiàn）的成分偏析。高温正火后的粗大（dà）晶粒（lì）可通过随（suí）后第二次较低温度的正火（huǒ）予以细化。 ⑦ 对某些用于（yú）汽轮机和锅炉的低、中碳合金钢，常采用正火以获得贝氏体组织，再经高温回火，用于400～550℃时具有（yǒu）良好的抗蠕变能力。 ⑧ 除（chú）钢件和钢材以（yǐ）外，正火还广泛用（yòng）于球墨铸铁热处理，使其获得珠光体基（jī）体，提高球墨铸铁的强度。 由（yóu）于（yú）正火的特点是空气冷却，因而（ér）环（huán）境气温、堆放方（fāng）式、气流及工件尺寸对正火后的组织和性能均有（yǒu）影响。正火组织还可（kě）作为合金钢的（de）一种分类方法。通常根据直（zhí）径为25毫米（mǐ）的试样加热到900℃后（hòu）,空（kōng）冷得到的组织，将合（hé）金钢分为珠光体钢、贝氏体钢、马（mǎ）氏体钢和奥氏体钢。 什（shí）么是（shì）退火？ 退火是将（jiāng）金属缓慢加热到一定温（wēn）度，保（bǎo）持足够时间，然后（hòu）以适（shì）宜速度冷却（què）的一种金属（shǔ）热处理（lǐ）工艺。退火（huǒ）热处理（lǐ）分为（wéi）完（wán）全退火（huǒ），不完全退（tuì）火和（hé）去应力退火。退（tuì）火（huǒ）材（cái）料的力学性能可以用拉伸试验来检测，也可以用硬（yìng）度试验来检测。许（xǔ）多钢材都是以（yǐ）退火热（rè）处理状态供货的（de），钢材硬度检（jiǎn）测可以采用（yòng）洛氏硬度计（jì），测试HRB硬（yìng）度（dù），对于（yú）较薄的钢板、钢带以及薄（báo）壁（bì）钢管，可以采用表面洛氏硬度计，检测HRT硬度。 退火的目的在于： ① 改善或消除钢铁在（zài）铸造、锻压、轧制（zhì）和焊接（jiē）过程中（zhōng）所（suǒ）造成的各种组织缺陷（xiàn）以及残余应力，防止工件（jiàn）变（biàn）形、开裂（liè）。 ② 软化工件以便进行切削加工。 ③ 细（xì）化（huà）晶（jīng）粒，改善组（zǔ）织（zhī）以提高工件的机械性（xìng）能。 ④ 为（wéi）zui终热（rè）处理（lǐ）（淬火、回火）作好组织准备。 常用的退火（huǒ）工艺有（yǒu）： ① 完全退火。用以细化中（zhōng）、低碳钢经铸（zhù）造（zào）、锻压和焊接后（hòu）出现的力学性能不佳的（de）粗大过热组（zǔ）织。将工（gōng）件（jiàn）加热到铁素体全部转变为奥氏体的（de）温度以上30～50℃，保温一段时间，然后随炉缓慢冷却，在冷却过程中奥氏体再（zài）次发生转变，即可使（shǐ）钢的组织变（biàn）细。 ② 球化退火。用（yòng）以降低工具钢和轴承钢锻压（yā）后的偏（piān）高（gāo）硬度（dù）。将工件加（jiā）热到钢（gāng）开始形（xíng）成奥氏体的温度以上20～40℃，保温后缓慢冷却（què），在冷却过程中珠光体中的片层（céng）状渗（shèn）碳体（tǐ）变为（wéi）球状（zhuàng），从（cóng）而（ér）降低了硬度。 ③ 等（děng）温退（tuì）火。用以（yǐ）降低某些（xiē）镍、铬含量（liàng）较高的（de）合金结构钢的高硬度，以进行切削加工。一般（bān）先以较快（kuài）速度冷却到奥氏体（tǐ）zui不（bú）稳定的温度，保温适当时间，奥氏体转变（biàn）为（wéi）托氏体（tǐ）或索氏（shì）体，硬度即（jí）可降低。 ④ 再（zài）结晶退火。用以消除金（jīn）属线材（cái）、薄板在（zài）冷拔、冷轧过（guò）程中的硬化现象（xiàng）（硬度升高、塑性下降）。加（jiā）热温度一般为钢开始形成奥氏体的温度以下（xià）50～150℃ ，只有（yǒu）这样才能消除加工硬化效应使金属软化。 ⑤ 石墨化（huà）退火。用以使含有（yǒu）大量渗碳体的铸铁变（biàn）成塑性良好的可锻铸铁。工艺（yì）操作（zuò）是将铸件加热到（dào）950℃左右，保温一定时（shí）间后适当冷却，使渗碳体（tǐ）分解形成团絮状（zhuàng）石墨。 ⑥ 扩散（sàn）退火。用以使（shǐ）合金铸件化学（xué）成（chéng）分均匀（yún）化，提高其使用性能（néng）。方法（fǎ）是在不（bú）发生熔化的前提下，将铸（zhù）件加热到尽可能高的温度，并长时（shí）间保温，待合金中各种元素扩（kuò）散趋于均匀分布后缓冷。 ⑦ 去应力退火（huǒ）。用以消除钢（gāng）铁铸件和焊接件的内应力。对（duì）于（yú）钢铁（tiě）制品加热后开始形成奥（ào）氏（shì）体的温度以下100～200℃，保温后在空气中冷却，即可消（xiāo）除内应力。
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一、变形的原因（yīn） 钢的（de）变形主要原因是钢（gāng）中（zhōng）存在内（nèi）应（yīng）力或者外部施（shī）加的应力（lì）。内应力是因温度（dù）分布不均匀或者相变所（suǒ）致，残余应力也是原因（yīn）之一。外应（yīng）力引（yǐn）起的变形主要是由于工件自重而造成的“塌陷”，在（zài）特殊（shū）情况（kuàng）下也应考虑碰撞被加（jiā）热的工件，或者（zhě）夹持工（gōng）具夹持所引起的凹陷等。变（biàn）形包括弹（dàn）性变形和（hé）塑性变形两种。尺寸变化主要是基于组织转变，故表现（xiàn）出同样的膨胀和收缩，但当工件上有（yǒu）孔穴或者复（fù）杂形状工件，则将导致附加的（de）变形。如果淬火形成（chéng）大量马氏体则发（fā）生膨（péng）胀，如果（guǒ）产生大量残（cán）余奥氏体则相应的要收缩。此外（wài），回火时一般发生收缩，而出现二次硬化现象的合金钢则（zé）发（fā）生膨胀，如果进行深冷处（chù）理（lǐ），则（zé）由（yóu）于残余奥氏（shì）体的马氏体化而进一步膨胀，这些组（zǔ）织的比容都随着含（hán）碳量（liàng）的增加而增（zēng）大，故含（hán）碳量增加（jiā）也（yě）使尺（chǐ）寸变化量增（zēng）大。 二、淬火变形的主要发生（shēng）时段（duàn） 1.加热过（guò）程：工（gōng）件在加热过程中，由（yóu）于（yú）内应力逐渐释放而产生变形。 2.保温过程：以自重塌（tā）陷变（biàn）形为主，即塌陷弯曲。 3.冷却（què）过程：由于不均（jun1）匀冷却（què）和组织转变而至变形。 三、加热（rè）与变形（xíng） 当加热大（dà）型工（gōng）件时，存在残余应力或者加（jiā）热（rè）不（bú）均匀，均可（kě）产生变形。残余应（yīng）力主（zhǔ）要来源于加工过程。当存在这些应力时，由于（yú）随（suí）着（zhe）温度（dù）的升高，钢的屈服强度逐渐（jiàn）下降（jiàng），即使加热很均匀，很轻微（wēi）的应力（lì）也会（huì）导致变形。 一般，工件的外缘部位（wèi）残余应力（lì）较（jiào）高，当温度的上（shàng）升从外部开始进行时，外（wài）缘部位（wèi）变（biàn）形较大，残余应力引起（qǐ）的变形包（bāo）括弹（dàn）性变形和塑性变形两（liǎng）种（zhǒng）。 加热时产生的热应力和想变应力都是（shì）导（dǎo）致变形（xíng）的原因。加热速度越（yuè）快（kuài）、工件尺寸越大、截面变化越大，则（zé）加热变形越大。热应力取（qǔ）决于温度的不均匀分布程（chéng）度和温（wēn）度梯（tī）度，它们（men）都是导致热膨胀发生差异的原因。如果热应力高（gāo）于材料的（de）高温屈服点（diǎn），则（zé）引起塑性变形，这种塑（sù）性变形就表（biǎo）现为“变形”。 相变应力主要源于相变的（de）不等时性，即（jí）材料一部分发生相变（biàn），而其它部分还未发生相变时产生（shēng）的（de）。加热（rè）时材料的组织转变成奥氏（shì）体发生体积收缩时可出（chū）现塑性变形。如（rú）果材料的各部分同时发（fā）生相（xiàng）同（tóng）的组（zǔ）织转变，则不产生（shēng）应力（lì）。为此，缓慢加热可以适当（dāng）降低加热变形，zui好采用预热。 此外，由（yóu）于加热中因自重（chóng）而出现“塌（tā）陷”变形的情（qíng）况非常多，加热温度越高，加热时间越（yuè）长，“塌陷”现象越严重。 四（sì）、冷却与变形 冷却不均时将（jiāng）产生热应力导致变形发生。因工件的外缘和内部存在（zài）冷却速度差异，该热应力（lì）是不可避免的，淬火情况下，热应力与（yǔ）组织应力叠加，变形更为复杂。加之组织的不均（jun1）匀、脱碳等（děng），还会（huì）导致相变点出现差异，相变（biàn）的膨胀量也有所不同。 总（zǒng）之（zhī），“变形”是相变应力和热应力共（gòng）同所致，但（dàn）并非（fēi）全部应力都消耗在变（biàn）形（xíng）上（shàng），而是一（yī）部（bù）分作（zuò）为残余（yú）应（yīng）力存在于工件中，这种应力（lì）就是导致（zhì）时效变（biàn）形和时效（xiào）裂纹的原因。 因冷却而导致的变（biàn）形表现为以下几种形（xíng）式： 1.件急冷初期，急冷的一（yī）侧（cè）凹陷，然（rán）后转为凸起，结果快冷的一面凸起（qǐ），这种情况属于热（rè）应力引起的变形大于相变引（yǐn）起的变形。 2.由热（rè）应力所引起的变形是钢料趋于（yú）球形化，而由（yóu）相（xiàng）变应（yīng）力（lì）所引起的变形则使之（zhī）趋于绕线轴状。因此（cǐ）淬火冷却所致的变形表（biǎo）现为两者的结合，按照（zhào）淬火方式的不同，表现出（chū）不（bú）同（tóng）的变形。 3. 仅对内孔（kǒng）部分淬火时，内孔（kǒng）收缩。将整个环形工件加热整体淬火时，其（qí）外径总是（shì）增（zēng）大，而内径则根据尺寸的不同时涨时缩，一般内（nèi）径大时，内（nèi）孔涨大，内径小时，内（nèi）孔收缩 五、冷处理与变形 冷处理促进马氏（shì）体转变（biàn），温度较低，产生的变形比淬火冷却要（yào）小，但此时产生的应力较大（dà），由于（yú）残余应力、相变应力和热应（yīng）力等（děng）的叠加容易导致（zhì）开裂。 六（liù）、回（huí）火与变形 工（gōng）件在（zài）回火过程中（zhōng）由于内应力的均匀化、减小甚至消失，加（jiā）上组织（zhī）发生变化，变形趋于减小（xiǎo），但同时，一（yī）旦（dàn）出现变形，也（yě）是很难（nán）矫正的（de）。为了矫正这（zhè）种（zhǒng）变形（xíng），多采用加压回火或（huò）喷丸（wán）硬化等方法。 七 、重复（fù）淬火与变形 通常情况（kuàng）下，一次淬火后的（de）工件未经过中间退火而（ér）进行重复淬火，将（jiāng）增大变形（xíng）。重复淬火（huǒ）引起的变形，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（wěn）定了，不再容易产生变形了，因（yīn）此重复（fù）淬火前应增加（jiā）中间退（tuì）火，重复淬火次数应（yīng）小于等于2次（不含初（chū）次淬（cuì）火（huǒ））。 八、残余应力（lì）与变（biàn）形 加热过程中，在450℃左右，钢由（yóu）弹性体转变为塑性体（tǐ），因此很容（róng）易（yì）呈上升塑性（xìng）变形。同时，残余应力（lì）在约高于此温（wēn）度时也将因（yīn）再结晶而消失（shī）。因此，快速加热（rè）时，由于工件内外部存在温度差，外（wài）部达（dá）到450℃变成了塑性区，受而内部温度较低处存在残余应（yīng）力作（zuò）用而（ér）发生变形，冷却后，该区域就是出现变形（xíng）的地（dì）方。由于实际生产（chǎn）过程中，很难实现均（jun1）匀、缓慢加热，淬（cuì）火（huǒ）前进行消除应力（lì）退火是（shì）非常重要的，除了通过加（jiā）热消除应力外，对于大型零件采（cǎi）用振动消（xiāo）除应力也是（shì）有效的。
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球墨铸铁（NodularCastIron）是一种具有（yǒu）优良力学性能的金属材（cái）料，通过在铁液中（zhōng）加（jiā）入球（qiú）化（huà）剂和（hé）孕（yùn）育剂，让石墨呈球状形核并（bìng）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）公司(INCO)青年（nián）科研人员K.D.Millis首先研究成功。球墨铸铁（tiě）在力学性（xìng）能（néng）、物理性能、工艺（yì）性（xìng）能、使用（yòng）性能上具有独特（tè）的（de）优势（shì），生产（chǎn）工艺简单，成本（běn）低廉，在机械、冶金、矿山、纺织、汽车及（jí）船舶等领域应用广泛。 生产球墨铸铁时夹渣（zhā）是zui常见的（de）缺陷，其多出现在铸件浇注位置的（de）上平面或型芯上（shàng）表面部位（wèi）。夹渣缺陷严重影响（xiǎng）铸件的力学性能（néng），特别是韧性（xìng）和屈服强度，导致承压部位（wèi）发生渗漏。 笔者所在单位（wèi）生产（chǎn）的一种发电（diàn）设备铸（zhù）件前期（qī）经常出（chū）现铸件夹渣缺陷而报废（fèi），针对此缺陷进行了改进。 1.原（yuán）工艺及缺陷（xiàn）状（zhuàng）况（kuàng） 铸件重（chóng）量（liàng）为4500kg，材料为（wéi）QT400-18，呋喃树脂自硬（yìng）砂造型。采用（yòng）15t/h工频电炉熔炼，化学成分（fèn）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（wēn）度为1350~1380℃。浇注系统采用半封闭式（shì）、横浇道（dào）在分型面的环形（xíng）底注（zhù）工艺（yì），内浇（jiāo）道为4道φ35mm的陶瓷管，直浇道为φ80mm，横浇道截面（miàn）为：70/80mm×100mm，截面比为：F直：F横：F内=1∶2.99∶0.77，工（gōng）艺方（fāng）案如图1所示。这样设计出来的铸件（jiàn）缺陷主（zhǔ）要为夹渣，位置在法兰背（bèi）面和（hé）轴承上表面，形（xíng）状不规则，无金属光泽，用渗透（tòu）液或磁粉检测，有时用肉眼即可发现，如图2所示（shì）。图1 工（gōng）艺方案图2 夹渣缺陷分布 2.缺陷原（yuán）因分析 （1）熔炼（liàn）或球化处理后，加入的熔剂和形成的（de）熔渣在浇注时随金属（shǔ）液（yè）一起注入型腔。 （2）金属（shǔ）液在浇注过程中镁、稀土、硅、锰、铁等二次（cì）氧化，产生（shēng）的（de）金（jīn）属氧化物和硫（liú）化物、游离石墨等上浮到铸件（jiàn）上表面或滞留在铸件（jiàn）内的死（sǐ）角和砂芯（xīn）下表面（miàn）等（děng）处（chù）。 原工艺该铸件的浇注压头为2.5m，铁液从浇口（kǒu）杯进入浇注系统后，直接由内浇道（dào）底返进入底法兰，进流速度（dù）大，约0.7m/s，进入型腔（qiāng）的铁液紊流严重，且严重卷气，因此铸件表面出现大量的（de）渣，造成该产品（pǐn）的废品率（lǜ）超过10%。 （3）由于含硫量过高，使（shǐ）金属液含有（yǒu）大（dà）量（liàng）硫化物，浇注后在铸件（jiàn）内部形成渣。 （4）金属（shǔ）液（yè）中各（gè）组元（碳、锰、硫、硅（guī）、铝、钛）之间或这些组元与氮、氧之间发生化学反应（yīng），其氧化物与炉衬、包衬、砂（shā）型壁或涂料之（zhī）间发生（shēng）界面反应形成夹渣。 3.改进方案 （1）熔（róng）炼时对原材（cái）料进（jìn）行分拣，保证（zhèng）干燥（zào）、清洁、无（wú）锈蚀。 （2）提高铁（tiě）液出炉温度和（hé）球化处（chù）理温度，对（duì）浇包进行充分（fèn）烘烤。 （3）金属液（yè）在浇包内（nèi）应静置一（yī）段时间，以利于渣上浮。 （4）降低原铁液（yè）含硫量，在保证球化（huà）前提下（xià），尽（jìn）可能减少（shǎo）球墨铸（zhù）铁的残（cán）留镁含量。 （5）浇注系统改进。为保证铁液在充填型腔的过程（chéng）中平稳、流畅，按大（dà）孔（kǒng）出流理论（lùn）对浇注系统进行（háng）了改进，如图（tú）3所示。采（cǎi）用开放式（shì）浇注系（xì）统，通过增大（dà）进流截面降低进流速（sù）度。铸件整（zhěng）体（tǐ）分散（sàn）进流，快速充（chōng）型，保证浇口（kǒu）杯、直浇道及时（shí）充满。图3 改（gǎi）进后的（de）浇注系统 该铸件重4500kg，浇（jiāo）注重量6000kg，根据相关公式（shì）计算（suàn）的浇（jiāo）注时（shí）间为60s，阻（zǔ）流截面积为52cm2，即（jí）设计的（de）开放式浇注系统的（de）直浇道截面积为52cm2。按照标（biāo）准（zhǔn）的陶瓷管，则选择φ80mm的（de）陶瓷管，截面（miàn）积（jī）是50.24cm2，按照推（tuī）荐（jiàn）的浇注（zhù）系统（tǒng）比（bǐ）例（lì），设计的横浇道截面形状是矩形（9cm×6cm），则面积是（shì）108cm2，内（nèi）浇道是（shì）13道（dào）φ35mm的陶（táo）瓷管，截面积是125cm2，则（zé）zui终（zhōng）的截面比（bǐ）是F直：F横：F内=1∶2.15∶2.49。 根据上面计算的参（cān）数计算（suàn）得进流速度（dù）为（wéi）0.28m/s，进流速度降低很多，是原（yuán）工艺进流速度的40%。充型平稳，避（bì）免紊流，大大降低（dī）了铁液二次氧化的机会（huì），从而可以减少夹渣缺陷。 4.改进后验证 采用以（yǐ）上措施连续生产15件（jiàn），铸件（jiàn）没有（yǒu）再出现（xiàn）法兰（lán）和（hé）轴承上（shàng）表面部位夹（jiá）渣缺陷，改进（jìn）有（yǒu）效。类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）球墨铸铁件易于在浇注位（wèi）置上（shàng）表面以及铁液流动的一些死角区域产生夹渣（zhā）缺陷，这些缺陷（xiàn）可以通过熔炼控制和浇（jiāo）注系统的改进来解决（jué）。浇（jiāo）注（zhù）系统形式以及（jí）参数选择应能保证铁液平稳充型，为此浇注系统各组成部分（fèn）面积、浇注时间需按照内（nèi）浇道低速进流、铸件整体快（kuài）速充满的（de）原（yuán）则来计（jì）算。
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热处理（lǐ）工艺中淬火的（de）常用方法（fǎ）有十种（zhǒng），分别是单介质（zhì）(水、油（yóu）、空气（qì）)淬火;双（shuāng）介质（zhì）淬火;马氏体分级淬（cuì）火;低于（yú）Ms点的马氏体分级淬火法;贝氏体等温淬火法;复（fù）合淬火法;预冷（lěng）等温淬火法;延迟冷却淬火法;淬火自回火法;喷射淬火法等（děng）。 一、单介质(水、油、空（kōng）气)淬火 单介质(水、油（yóu）、空气)淬火（huǒ）：把已加热到（dào）淬火温度（dù）的工件（jiàn）淬人（rén）一种淬火（huǒ）介质（zhì），使（shǐ）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（jīn）钢工件。淬火介质根据零件传热系数（shù）大小（xiǎo）、淬透（tòu）性、尺寸（cùn）、形状等进行选（xuǎn）择。 二、双介质（zhì）淬（cuì）火 双介质淬（cuì）火：把加热到淬火温度的（de）工件，先在冷却能力（lì）强的淬火介（jiè）质中冷却至接（jiē）近Ms点，然后转入慢冷（lěng）的淬火介（jiè）质中冷却至室（shì）温，以达到不同淬火冷却温度区间，并有比较（jiào）理想的淬（cuì）火冷却速度。用于形状复（fù）杂件或高碳钢、合金（jīn）钢制作的大（dà）型工件，碳素工具钢也（yě）多采用此法。常（cháng）用冷却介质有水-油、水（shuǐ）-硝盐（yán）、水-空气、油-空气（qì），一般用（yòng）水（shuǐ）作快冷（lěng）淬火介质，用油或空气（qì）作慢冷淬火（huǒ）介质，较（jiào）少（shǎo）采用空（kōng）气。 三、马氏（shì）体（tǐ）分级淬火 马氏体分级（jí）淬火：钢材（cái）奥氏（shì）体化，随之浸入温度稍高或稍（shāo）低于钢的上马氏点的液态介质(盐浴或碱浴)中，保持适当时间，待（dài）钢件（jiàn）的内、外（wài）层都达到介质温度后（hòu）取出空冷（lěng），过（guò）冷奥氏体缓慢转变成马氏体的淬火工艺（yì）。一般用于形状（zhuàng）复杂和变形要（yào）求严的小（xiǎo）型工件，高速钢和高（gāo）合金钢工模具（jù）也常用此法淬火。 四（sì）、低于Ms点（diǎn）的马氏体分（fèn）级（jí）淬火（huǒ）法 低于Ms点的马氏体分级淬（cuì）火法（fǎ）：浴槽温度低于工件用钢的Ms而高（gāo）于Mf时，工件在该（gāi）浴（yù）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（yú）尺（chǐ）寸较大的低淬透性钢工件。 五、贝氏体等温（wēn）淬火法 贝氏体等温淬火法（fǎ）：将工件（jiàn）淬（cuì）入（rù）该（gāi）钢下（xià）贝（bèi）氏体（tǐ）温度的浴槽中等温，使（shǐ）其发生下贝氏体转（zhuǎn）变（biàn），一般在浴槽中保温30~60min。数控微信公号cncdar贝氏体（tǐ）等温（wēn）淬火工艺主要三个步骤：①奥氏体化处理;②奥氏体化后冷却处理（lǐ）;③贝氏体等温处（chù）理;常用（yòng）于合金钢、高碳钢小尺寸零件及球墨铸铁件（jiàn）。 六（liù）、复合淬火法（fǎ） 复合淬火法：先将工件急冷至Ms以下得体积（jī）分数为10%~30%的马氏（shì）体，然后在（zài）下贝（bèi）氏体区等温，使（shǐ）较大截面工件得到马氏（shì）体和贝氏体组（zǔ）织，常用于合金工具钢工件。 七、预（yù）冷等温淬火法（fǎ） 预冷等温淬火法：又称升温（wēn）等温淬火，零件（jiàn）先（xiān）在温（wēn）度较低（dī）(大（dà）于Ms)浴槽中冷却，然后转入温（wēn）度较（jiào）高（gāo）的（de）浴（yù）槽中，使（shǐ）奥氏体进（jìn）行等温转变（biàn）。适用于淬（cuì）透性较（jiào）差的钢件或（huò）尺寸较大又必须（xū）进行等温淬火的工件。 八（bā）、延迟（chí）冷（lěng）却（què）淬火法（fǎ） 延（yán）迟冷却淬（cuì）火（huǒ）法：零件（jiàn）先在空气、热水、盐浴中预冷到稍高于Ar3或Ar1温度，然后（hòu）进（jìn）行单（dān）介质（zhì）淬火。常用于形（xíng）状（zhuàng）复杂各（gè）部（bù）位厚薄悬（xuán）殊及要（yào）求变形小的零（líng）件。 九、淬火自回火法 淬火自回火法：将被（bèi）处理工件全（quán）部（bù）加热（rè），但在淬（cuì）火时仅将（jiāng）需要（yào）淬硬的部分(常为工作（zuò）部位（wèi）)浸入淬火液（yè）冷却，数控微（wēi）信（xìn）公号cncdar待到（dào）未浸（jìn）入部分火色（sè）消失的瞬间，立即取出在空气中冷却的淬火工艺。淬（cuì）火自回火（huǒ）法利用心部（bù）未全部（bù）冷透的（de）热量传到表面，使表面回火。常用于（yú）承受冲击的工具（jù）如錾子（zǐ）、冲子、锤子（zǐ）等（děng）。 十、喷射淬火（huǒ）法 喷射（shè）淬火法：向（xiàng）工件喷射水（shuǐ）流的淬火方法（fǎ），水流可（kě）大可（kě）小，根据（jù）所（suǒ）要求的淬（cuì）火（huǒ）深度而定。喷射淬火法不会（huì）在工件（jiàn）表（biǎo）面形成（chéng）蒸汽膜，这样就能够保证得（dé）到比昔通水中淬火（huǒ）更（gèng）深（shēn）的（de）淬硬层。主（zhǔ）要用于局（jú）部表面淬（cuì）火。
+查看全文13 2020-04
第1步 材料（liào）的选择 铁（tiě）素（sù）体球铁（tiě）的生产，选择高纯的原材料是非（fēi）常必要的，原材料中的Si、Mn、S、P含量要少（Si<1.0%, Mn<0.3% S<0.03%，P<0.03%），对Cu、Cr、Mo等一些合金元素要严格控制含量。由于很多微量元（yuán）素对球化衰退zui为敏感，如，钨、锑、锡（xī）、钛、钒（fán）等。钛对球（qiú）化影响很（hěn）大应加以控制，但钛高（gāo）是我国生铁的特点（diǎn），这（zhè）主要与生铁的冶金（jīn）工艺（yì）有关。 第2步 脱硫（liú） 原铁（tiě）液含硫量决定球化（huà）剂的加入（rù）量，原铁液中的含硫量越高，则（zé）球化剂的加入量越多，否则不能（néng）获得（dé）球化（huà）良好的铸件（jiàn）。球化（huà）处理前（qián）原铁液中的S含量（liàng）控制在0.02%以下。对球化（huà）处理前原铁液的含硫量高时，必（bì）须进（jìn）行脱硫处理。 第3步（bù） Mo合金处理 Mo合金化处理，采用涡流工艺（yì），加入量控制在0.5～1.0%，具体根据zui终Mo含量进行（háng）调整。为了确保（bǎo）Mo的有效吸收，对合（hé）金的粒度应（yīng）该严格要求。 第4步（bù） 球化剂和（hé）球（qiú）化处理 生产厚大断面球铁（tiě）件时，为了提高抗衰退能力，在球化剂（jì）中（zhōng）加入一定比例的重稀土，这（zhè）样既可以保证起球化（huà）作（zuò）用的Mg的含量，同时也可以增加具有较高（gāo）抗衰退能力的（de）重稀土元（yuán）素，如，钇（yǐ）等。根据（jù）国内很多工厂的试验和生（shēng）产实践（jiàn），采用Re—Mg与（yǔ）钇基重稀土的（de）复合球（qiú）化剂作为厚大（dà）断面球（qiú）铁件生产的球化剂是非（fēi）常理想的，使用这种（zhǒng）球化（huà）剂在实际生产应（yīng）用过程中也取得（dé）了很好的效果。据（jù）有（yǒu）关资料表明，钇的球化能（néng）力仅（jǐn）次于镁，但（dàn）其抗衰退能力（lì）比（bǐ）镁强的多，且不回硫，钇（yǐ）可过量加入，高碳孕育（yù）良好时，不会出现（xiàn）渗（shèn）碳体。另外，钇与磷可（kě）形成高熔点夹杂物，使（shǐ）磷共晶减少并弥散，从而进（jìn）一步（bù）提高球铁（tiě）的（de）延伸率。在球化处理（lǐ）时，为了提（tí）高镁的吸收率，控制反（fǎn）应速度及提高（gāo）球化效果，采用（yòng）特有的球化工艺。对（duì）球化处（chù）理（lǐ）的控（kòng）制，主要是在反应速度上（shàng）进（jìn）行（háng）控制，控制球化反应时间在2分钟左右（yòu）。 对（duì）此采用中（zhōng）低Mg、Re球化剂和钇基（jī）重稀土（tǔ）的复（fù）合（hé）球化（huà）剂，球化（huà）剂的加入（rù）量根据残留Mg量确定。 球化衰退防（fáng）止：球化（huà）衰退的原因一（yī）方（fāng）面和（hé）Mg、RE元素（sù）由铁液中逃逸减（jiǎn）少有（yǒu）关，另一方面也和孕育（yù）作用不断衰退有关，为（wéi）了防（fáng）止（zhǐ）球化衰退（tuì），采取以下措施： A、铁液中应保持有足够的球化元素含量； B、降低原铁液的含（hán）硫量，并防止铁液氧化； C、缩短铁液经球化（huà）处理（lǐ）后的停留（liú）时（shí）间； D、铁（tiě）液（yè）经球化处理并扒渣后，为防止 Mg、RE元素逃逸（yì），可用（yòng）覆盖剂将铁（tiě）液表面覆盖严，隔绝空（kōng）气以减少元素的逃逸。 第5步 孕（yùn）育剂和孕育（yù）处理 球化处理是球铁生产的基础，孕育处（chù）理是球铁生产的关（guān）键，孕育效果（guǒ）决定（dìng）了石墨（mò）球的直（zhí）径、石墨球数（shù）和石墨球（qiú）的（de）园整度，为（wéi）了保证孕育（yù）效果（guǒ），孕育处理采用多级孕育处（chù）理。孕育处理越接近浇注，孕育效果越好（hǎo）。从孕育到浇注需要一定（dìng）的时间，该（gāi）时间（jiān）越长，孕育衰退就越（yuè）严重。为了防止或减（jiǎn）少孕育（yù）衰退，采用以下措施（shī）： A、使用长效孕育剂（jì）（含有一（yī）定量（liàng）的（de）钡、锶（sī）、锆或（huò）锰的硅基孕育剂）； B、采用多级孕育处（chù）理（lǐ）（包内孕育、孕育槽孕育、水口瞬时孕（yùn）育（yù）等（děng））； C、尽量缩短孕育（yù）到浇注时间。 孕（yùn）育剂的加（jiā）入量（liàng）控制在0.6～1.4%，孕育（yù）剂加入量过少，直接造成（chéng）孕育效果差，孕育量过大，导致铸件夹杂。 第6步 浇注工艺控制 浇注（zhù）应采用快浇，平稳注（zhù）入的原则。为了提高瞬时孕育的均匀性（xìng）及防止熔渣进（jìn）入型（xíng）腔，水口盆的总容量应与铸件的毛重相当，浇注时将孕育剂（jì）放入水口盆中，将铁水一次全部（bù）注（zhù）入（rù）水口，使铁水与孕育（yù）剂充分混合，扒去表面（miàn）浮渣（zhā），提（tí）出水口（kǒu）堵浇（jiāo）注。
+查看全文10 2020-04