耐熱鋼鑄件缺陷種類繁多,產生缺陷的原因也十分復雜。它不僅與鑄型工藝有關,而且還與鑄造合金的性制、合金的熔煉、造型材料的性能等一系列因素有關。因此,分析鑄件缺陷產生的原因時,要從具體情況出發,根據缺陷的特征、位置、采用的工藝和所用型砂等因素,進行綜合分析,然后采取相應的技術措施,防止和消除缺陷。
1. 澆不到
鑄件局部有殘缺、常出現在薄壁部位、離澆道遠部位或鑄件上部。殘缺的邊角圓滑光亮不粘砂。
產生原因:
澆注溫度低、澆注速度太慢或斷續澆注;
橫澆道、內澆道截面積小;
鐵水成分中碳、硅含量過低;
型砂中水分、煤粉含量過多,發氣量大,或含泥量太高,透氣性不良;
上模具高度不夠,鐵水壓力不足。
防止方法:
提高澆注溫度、加快澆注速度,防止斷續澆注;
加大橫澆道和內澆道的截面積;
調整爐后配料,適當提高碳、硅含量;
鑄型中加強排氣,減少型砂中的煤粉,有機物加入量;
增加上砂箱高度。
2. 未澆滿
鑄件上部殘缺,直澆道中鐵水的水平面與鑄件的鐵水水平面相平,邊部略呈圓形。
產生原因:
澆包中鐵水量不夠;
澆道狹小,澆注速度又過快,當鐵水從澆口杯外溢時,操作者誤認為鑄型已經充滿,停澆過早。
防止方法:
正確估計澆包中的鐵水量;
對澆道狹小的鑄型,適當放慢澆注速度,保證鑄型充滿。
3. 損傷
鑄件損傷斷缺。
產生原因:
鑄件落砂過于劇烈,或在搬運過程中鑄件受到沖撞而損壞;
滾筒清理時,鑄件裝料不當,鑄件的薄弱部分在翻滾時被碰斷;
冒口、冒口頸截面尺寸過大;冒口頸沒有做出敲斷面( 凹槽)。或敲除澆冒口的方法不正確,使鑄件本體損傷缺肉。
防止方法:
鑄件在落砂清理和搬運時,注意避免各種形式的過度沖撞、振擊,避免不合理的丟放;
滾筒清理時嚴格按工藝規程和要求進行操作;
修改冒口和冒口頸尺寸,做出冒口頸敲斷面,正確掌握打澆冒口的方向。
4. 粘砂和表面粗糙
粘砂是一種鑄件表面缺陷,表現為鑄件表面粘附著難以清除的砂粒;如鑄件經清除砂粒后出現凹凸不平的不光滑表面,稱表面粗糙。
產生原因:
砂粒太粗、模具緊實度不夠;
型砂中水分太高,使型砂不易緊實;
澆注速度太快、壓力過大、溫度過高;
型砂中煤粉太少;
模板烘溫過高,導致表面型砂干枯;或模板烘溫過低,型砂粘附在模板上。
防止方法:
在透氣性足夠的情況下,使用較細原砂,并適當提高型砂緊實度;
保證型砂中穩定的有效煤粉含量;
嚴格控制砂水分;
改進澆注系統,改進澆注操作、降低澆注溫度;
控制模板烘烤溫度,一般與型砂溫度相等或略高。
5. 砂眼
在鑄件內部或表面充塞有型砂的孔眼。
產生原因:
型砂表面強度不夠;
模樣上無圓角或拔模斜度小導致鉤砂、鑄型損壞后沒修理或沒修理好就合箱;
模具在澆注前放置時間過長,風干后表面強度降低;
鑄型在合箱時或搬運過程中損壞;
合箱時型內浮砂未清除干凈,合箱后澆口杯沒蓋好,碎砂掉進鑄型。
防止方法:
提高型砂中粘士含量、及時補加新砂,提高型砂表面強度;
模樣光潔度要高,并合理做出拔模斜度和鑄造圓角。損壞的鑄型要修好后再合箱;
縮短澆注前模具的放置時間;
合箱或搬運鑄型時要小心,避免損壞或掉入模具腔砂粒;
合箱前清除型內浮砂,并蓋好澆口。
6. 披縫和脹砂
披縫常出現在鑄件分型面處,是垂直于鑄件表面,且厚薄不均勻的薄片狀金屬突起物。脹砂是鑄件內、外表面局部脹大,形成不規則的瘤狀金屬突起物。
產生原因:
緊實度不夠或不勻;
面砂強度不夠、或型砂水分過高;
液態金屬壓頭過大、澆注速度太快。
防止方法:
提高鑄型緊實度、避免局部過松;
調整混砂工藝、控制水分,提高型砂強度;
降低液態金屬的壓頭、降低澆注速度。
7. 抬箱
鑄件在分型面處有大面積的披縫,使鑄型外形尺寸發生變化。抬箱過大,造成跑火——鐵水自分型面外溢,嚴重時造成澆不足缺陷。
產生原因:
砂箱未緊固、壓鐵質量不夠或去除壓鐵過早;
澆注過快,沖擊力過大;
模板翅曲。
防止方法:
增加壓鐵重量,特鐵水凝固后再去除壓鐵;
降低澆包位置,降低澆注速度;
修正模板。
8. 掉砂
鑄件表面上出現的塊狀金屬突起物,其外形與掉落的砂塊很相似。在鑄件其它部位,則往往出現砂眼或殘缺。
產生原因:
模樣上有深而小的凹槽,同于結構特征或拔模斜度小,起模時將模具帶壞或震裂;
緊實度不勻,鑄型局部強度不足;
合箱、搬運鑄型時,不小心使鑄型局部砂塊掉落。
防止方法:
模樣拔模斜度要合適、表面光潔;
鑄型緊實度高且均勻;
合箱、搬運過程中,操作小心。
9. 錯型(錯箱)
鑄件的一部分與另一部分在分型面的接縫處錯開,發生相對位移,使鑄件外形與圖紙不相符合。
產生原因:
模樣制作不良,上下模沒有對準或模樣變形;
砂箱或模板定位不準確,或定位銷松動;
擠壓造型機上零件磨損,例如正壓板下襯板、反壓板軸承的磨損等;
澆注時用的套箱變形,搬運、圍箱時不注意,使上下鑄型發生位移。
防止方法:
加強模板的檢查和修理;
經常檢查砂箱、模板的定位銷及銷孔、并合理地安裝;
檢查擠壓造型機的有關零件,及時調整,磨損大的要更換;
定期對套箱整形。脫箱后的鑄型在搬運時要小心。在面澆注的模具,應該做一排模具圍一排。
10. 灰口和麻點
鑄件斷口呈灰黑色或出現黑色小點,中心部位較多,邊部較少,金相觀察可見到片狀石墨。
產生原因:
鐵水化學成分不合要求,碳、硅含量過高;
爐前孕育的鉍加入澆包內過早或過遲,或是鉍量不足。
防止方法:
正確選擇化學成分,合理配料,使鐵水中碳、硅量在規定范圍內;
增加鉍的加入量并嚴格爐前孕育工藝。
11. 裂紋(熱裂、冷裂)
鑄件外部或內部有穿透或不穿透的裂紋。熱裂時帶有暗色或黑色的氧化表面斷口外形曲折。冷裂是較干凈的脆性裂紋,斷口較平,具有金屬光澤或輕微的氧化色澤。
產生原因:
鐵水中碳、硅含苞欲放量過低,含硫量過高;
澆注溫度過高;
冒口頸過大、過短,造成局部過熱嚴重,或重口太小,補縮不好;
鑄件在清理、運輸過程中,受沖擊過大。
防止方法:
控制鐵水化學成分在規定的范圍內;
降低澆注溫度;
合理設計冒口系統;
鑄件在清理、運輸過程中避免過度沖擊。
12. 氣孔
氣孔的孔壁光滑明亮,形狀有圓形、梨形和針狀,孔的尺寸有大有小,產生在鑄件表面或內部。鑄件內部的氣孔在敲碎后或機械加工時才能被發現。
產生原因:
小爐料潮濕、銹蝕嚴重或帶有油污,使鐵水含氣量太多、氧化嚴重;
出鐵孔、出鐵槽、爐襯、澆包襯未洪干;
澆注溫度較低,使氣體來不及上浮和逸出;
爐料中含鋁量較高,易造成氫氣孔;
模具透氣性不好、型砂水分高、含煤粉或有機物較多,使澆注時產生大量氣體且不易排出。
防止方法:
爐料要妥善管理,表面要清潔;
爐缸、前爐、出鐵口、出鐵槽、澆包必須烘干;
提高澆注溫度;
不使用鋁量過高的廢鋼;
適當降低型砂的水分、控制煤粉加入量,扎通氣孔等。
13. 縮松、疏松
分散、細小的縮孔,帶有樹枝關結晶的稱縮松,比縮松更細小的稱疏松。常出現在熱世部位。
產生原因:
鐵水中碳、硅含量過低,收縮大;
澆注速度太快、澆注溫度過高,使得液態收縮大;
澆注系統、冒口設計不當,無法實現順序凝固;
冒口太小,補縮不充分。
防止方法:
控制鐵水的化學成分在規定范圍內;
降低澆注速度和澆注溫度;
改進澆冒口系統,利用順序凝固;
加大冒口體積,保證充分補縮。
14. 反白口
鑄件斷口內部出現白口組織,邊緣部分出現灰口。
產生原因:
碳、硅含量較高的鐵水,含氫量過高;
爐料中帶入的鉻等白口形成元素過多;
元素偏析嚴重;
防止方法:
控制化學成分、碳、硅含量不宜過高;
爐襯、包襯要烘干;型砂水分不宜過高;
加強爐料管理,減少帶入白口化元素。
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