铸件麻点缺陷产生的原因及控制方法梳理
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铸造工艺流程中的铸件缺陷分析与改进策略铸造工艺是一种重要的金属加工方法,用于制造各种形状的金属件。
然而,在铸造过程中,铸件缺陷是一个常见的问题,它会影响到铸件的质量和性能。
因此,对于铸造工艺流程中的铸件缺陷进行深入分析,并提出改进策略,对于提高铸件质量和工艺效率具有重要意义。
一、铸件缺陷的分类与原因分析在铸造工艺中,铸件缺陷可以分为表面缺陷和内部缺陷两类。
常见的表面缺陷包括气孔、砂眼、砂洞等;内部缺陷主要有夹杂物、孔洞、收缩系数不均匀等。
1.1 气孔气孔是铸造工艺中最常见的表面缺陷之一。
其形成的原因通常有两个方面,一是液态金属中溶解气体含量过高,二是在金属凝固过程中,气体生成而未能有效排除。
造成气孔的常见因素包括砂芯质量不佳、浇注温度过高、浇注速度过快等。
1.2 砂眼和砂洞砂眼是指铸件表面局部凹陷的缺陷,而砂洞是指铸件内部或边缘凹陷的缺陷。
主要原因包括模具缺陷、浇注系统设计不合理、浇注金属温度过低等。
1.3 夹杂物夹杂物是指铸件中存在的杂质,如炉渣、油污等。
其主要原因包括铁水净化不彻底、砂芯质量不佳等。
1.4 孔洞孔洞是指铸件内部存在的封闭空腔。
常见的孔洞形式包括气孔和收缩孔。
造成孔洞的原因主要有铁水中含气量高、铸型泥浆含水量高等。
1.5 收缩系数不均匀收缩系数不均匀是指铸件不同部位的收缩量不一致。
这可能会引起铸件的内部应力集中,从而导致开裂和变形。
收缩系数不均匀的原因包括铸造合金的特性、浇注温度的控制等。
二、改进策略为了减少铸件缺陷,提高铸件质量和工艺效率,以下是一些改进策略的具体措施:2.1 优化模具设计模具设计是影响铸件质量的关键因素之一。
通过优化模具结构、提高模具材料质量和表面光洁度,可以减少砂眼、砂洞等表面缺陷的产生。
2.2 控制浇注温度和速度浇注温度和速度对铸件质量有着直接的影响。
合理控制浇注温度和速度,可以降低气孔和夹杂物等缺陷的产生。
2.3 改进铸型材料和工艺选择合适的铸型材料,对铸件质量和工艺效率的提高至关重要。
常见铸造缺陷产生的原因及防止方法铸件缺陷种类繁多,产生缺陷的原因也十分复杂.它不仅与铸型工艺有关,而且还与铸造合金的性制、合金的熔炼、造型材料的性能等一系列因素有关.因此,分析铸件缺陷产生的原因时,要从具体情况出发,根据缺陷的特征、位置、采用的工艺和所用型砂等因素,进行综合分析,然后采取相应的技术措施,防止和消除缺陷.一、浇不到1、特征铸件局部有残缺、常出现在薄壁部位、离浇道最远部位或铸件上部.残缺的边角圆滑光亮不粘砂.2、产生原因1 浇注温度低、浇注速度太慢或断续浇注;2 横浇道、内浇道截面积小;3 铁水成分中碳、硅含量过低;4 型砂中水分、煤粉含量过多,发气量大,或含泥量太高,透气性不良;5 上砂型高度不够,铁水压力不足.3、防止方法1 提高浇注温度、加快浇注速度,防止断续浇注;2 加大横浇道和内浇道的截面积;3 调整炉后配料,适当提高碳、硅含量;4 铸型中加强排气,减少型砂中的煤粉,有机物加入量;5 增加上砂箱高度.二、未浇满1、特征铸件上部残缺,直浇道中铁水的水平面与铸件的铁水水平面相平,边部略呈圆形.2、产生原因1 浇包中铁水量不够;2 浇道狭小,浇注速度又过快,当铁水从浇口杯外溢时,操作者误认为铸型已经充满,停浇过早.3、防止方法1 正确估计浇包中的铁水量;2 对浇道狭小的铸型,适当放慢浇注速度,保证铸型充满.三、损伤1、特征铸件损伤断缺.2、产生原因1 铸件落砂过于剧烈,或在搬运过程中铸件受到冲撞而损坏;2 滚筒清理时,铸件装料不当,铸件的薄弱部分在翻滚时被碰断;3 冒口、冒口颈截面尺寸过大;冒口颈没有做出敲断面凹槽.或敲除浇冒口的方法不正确,使铸件本体损伤缺肉.3、防止方法1 铸件在落砂清理和搬运时,注意避免各种形式的过度冲撞、振击,避免不合理的丢放;2 滚筒清理时严格按工艺规程和要求进行操作;3 修改冒口和冒口颈尺寸,做出冒口颈敲断面,正确掌握打浇冒口的方向.四、粘砂和表面粗糙1、特征粘砂是一种铸件表面缺陷,表现为铸件表面粘附着难以清除的砂粒;如铸件经清除砂粒后出现凹凸不平的不光滑表面,称表面粗糙.2、产生原因1 砂粒太粗、砂型紧实度不够;2 型砂中水分太高,使型砂不易紧实;3 浇注速度太快、压力过大、温度过高;4 型砂中煤粉太少;5 模板烘温过高,导致表面型砂干枯;或模板烘温过低,型砂粘附在模板上.3、防止方法1 在透气性足够的情况下,使用较细原砂,并适当提高型砂紧实度;2 保证型砂中稳定的有效煤粉含量;3 严格控制砂水分;4 改进浇注系统,改进浇注操作、降低浇注温度;5 控制模板烘烤温度,一般与型砂温度相等或略高.五、砂眼1、特征在铸件内部或表面充塞有型砂的孔眼.2、产生原因1 型砂表面强度不够;2 模样上无圆角或拔模斜度小导致钩砂、铸型损坏后没修理或没修理好就合箱;3 砂型在浇注前放置时间过长,风干后表面强度降低;4 铸型在合箱时或搬运过程中损坏;5 合箱时型内浮砂未清除干净,合箱后浇口杯没盖好,碎砂掉进铸型.3、防止方法1 提高型砂中粘士含量、及时补加新砂,提高型砂表面强度;2 模样光洁度要高,并合理做出拔模斜度和铸造圆角.损坏的铸型要修好后再合箱;3 缩短浇注前砂型的放置时间;4 合箱或搬运铸型时要小心,避免损坏或掉入砂型腔砂粒;5 合箱前清除型内浮砂,并盖好浇口.六、披缝和胀砂1、特征披缝常出现在铸件分型面处,是垂直于铸件表面,且厚薄不均匀的薄片状金属突起物. 胀砂是铸件内、外表面局部胀大,形成不规则的瘤状金属突起物.2、产生原因1 紧实度不够或不匀;2 面砂强度不够、或型砂水分过高;3 液态金属压头过大、浇注速度太快.3、防止方法1 提高铸型紧实度、避免局部过松;2 调整混砂工艺、控制水分,提高型砂强度;3 降低液态金属的压头、降低浇注速度.七、抬箱1、特征铸件在分型面处有大面积的披缝,使铸型外形尺寸发生变化.抬箱过大,造成跑火——铁水自分型面外溢,严重时造成浇不足缺陷.2、产生原因1 砂箱未紧固、压铁质量不够或去除压铁过早;2 浇注过快,冲击力过大;3 模板翅曲.3、防止方法1 增加压铁重量,特铁水凝固后再去除压铁;2 降低浇包位置,降低浇注速度;3 修正模板.八、掉砂1、特征铸件表面上出现的块状金属突起物,其外形与掉落的砂块很相似.在铸件其它部位,则往往出现砂眼或残缺.2、产生原因1 模样上有深而小的凹槽,同于结构特征或拔模斜度小,起模时将砂型带坏或震裂;2 紧实度不匀,铸型局部强度不足;3 合箱、搬运铸型时,不小心使铸型局部砂块掉落.3、防止方法1 模样拔模斜度要合适、表面光洁;2 铸型紧实度高且均匀;3 合箱、搬运过程中,操作小心.九、错型错箱1、特征铸件的一部分与另一部分在分型面的接缝处错开,发生相对位移,使铸件外形与图纸不相符合.2、产生原因1 模样制作不良,上下模没有对准或模样变形;2 砂箱或模板定位不准确,或定位销松动;3 挤压造型机上零件磨损,例如正压板下衬板、反压板轴承的磨损等;4 浇注时用的套箱变形,搬运、围箱时不注意,使上下铸型发生位移.3、防止方法1 加强模板的检查和修理;定2 经常检查砂箱、模板的定位销及销孔、并合理地安装;3 检查挤压造型机的有关零件,及时调整,磨损大的要更换;4 定期对套箱整形.脱箱后的铸型在搬运时要小心.在面浇注的砂型,应该做一排砂型围一排.十、灰口和麻点1、特征铸件断口呈灰黑色或出现黑色小点,中心部位较多,边部较少,金相观察可见到片状石墨.2、产生原因1 铁水化学成分不合要求,碳、硅含量过高;2 炉前孕育的铋加入浇包内过早或过迟,或是铋量不足.3、防止方法1 正确选择化学成分,合理配料,使铁水中碳、硅量在规定范围内;2 增加铋的加入量并严格炉前孕育工艺.十一、裂纹热裂、冷裂1、特征铸件外部或内部有穿透或不穿透的裂纹.热裂时带有暗色或黑色的氧化表面断口外形曲折.冷裂是较干净的脆性裂纹,断口较平,具有金属光泽或轻微的氧化色泽.2、产生原因1 铁水中碳、硅含苞欲放量过低,含硫量过高;2 浇注温度过高;3 冒口颈过大、过短,造成局部过热严重,或重口太小,补缩不好;4 铸件在清理、运输过程中,受冲击过大.3、防止方法1 控制铁水化学成分在规定的范围内;2 降低浇注温度;3 合理设计冒口系统;4 铸件在清理、运输过程中避免过度冲击.十二、气孔1、特征气孔的孔壁光滑明亮,形状有圆形、梨形和针状,孔的尺寸有大有小,产生在铸件表面或内部.铸件内部的气孔在敲碎后或机械加工时才能被发现.2、产生原因1 小炉料潮湿、锈蚀严重或带有油污,使铁水含气量太多、氧化严重;2 出铁孔、出铁槽、炉衬、浇包衬未洪干;3 浇注温度较低,使气体来不及上浮和逸出;4 炉料中含铝量较高,易造成氢气孔;5 砂型透气性不好、型砂水分高、含煤粉或有机物较多,使浇注时产生大量气体且不易排出.3、防止方法1 炉料要妥善管理,表面要清洁;2 炉缸、前炉、出铁口、出铁槽、浇包必须烘干;3 提高浇注温度;4 不使用铝量过高的废钢;5 适当降低型砂的水分、控制煤粉加入量,扎通气孔等.十三、缩松、疏松1、特征分散、细小的缩孔,带有树枝关结晶的称缩松,比缩松更细小的称疏松.常出现在热世部位.2、产生原因1 铁水中碳、硅含量过低,收缩大;2 浇注速度太快、浇注温度过高,使得液态收缩大;3 浇注系统、冒口设计不当,无法实现顺序凝固;4 冒口太小,补缩不充分.3、防止方法1 控制铁水的化学成分在规定范围内;2 降低浇注速度和浇注温度;3 改进浇冒口系统,利用顺序凝固;4 加大冒口体积,保证充分补缩.十四、反白口1、特征铸件断口内部出现白口组织,边缘部分出现灰口.2、产生原因1 碳、硅含量较高的铁水,含氢量过高;2 炉料中带入的铬等白口形成元素过多;3 元素偏析严重;3、防止方法1 控制化学成分、碳、硅含量不宜过高;2 炉衬、包衬要烘干;型砂水分不宜过高;3 加强炉料管理,减少带入白口化元素.。
铸件常见缺陷及防止方法表面缺陷和内部缺陷
T 、跑火:钢水穿透型壳,在铸件上形成不规则的多余金属突起 尺寸和粗糙度超差
1、 拉长:铸件几何尺寸超出图样规定范围
2、 变形:铸件平面度、平行度、同轴度以及各单元的相对位置超出图样规定范围
3、 表面粗糙度差:铸件表面粗糙度超出图样规定范围
1、 2、 3铸件结构和浇铸系统设计不合理,在铸件冷
却过程中收缩受阻,产生的热应力和相变应 力超过在弹性状态的铸件材料的强度而断裂
清理过程中有残余应力铸件受外力作用断裂 钢水质量不高,杂质多 1、 2、 3改进铸件结构,减小壁厚差,增设加强肋
等。
合理设计浇铸系统,减少铸造应力
铸件生产过程中应避免受剧烈撞击 改进熔练工艺,提高钢水质量,减少杂质。
精铸件表面麻点产生的原因与防止措施精铸件表面麻点产生的原因与防止措施(长期以来,麻点是精铸件表面质量的一大问题。
在铸件抛丸、喷砂后,铸件表面会有灰黑色的斑点、麻点,造成铸件废品。
)通过大量资料表明:麻点是钢液中金属氧化夹杂物在铸件表面的聚集物。
1.形成原因(1)钢液脱氧不好而带入的金属氧化夹杂物;(2)完全脱氧的条件是:选用干燥、洁净的炉料,熔清后先加锰铁后加硅铁脱氧,再加硅钙脱氧,然后停电静置2min,再加铝终脱氧后保温浇注。
浇注后立即加木屑或废蜡再盖箱密封冷却。
a. 在不完全脱氧时,如果盖箱密封冷却,因冷却时间较长,存在于钢液中大量的氧有充分的反应时间,大量麻点的形成是不可避免的。
而在完全脱氧时,盖箱冷却则保证了没有外来的氧被吸附进钢液,避免了钢液的二次氧化,防止了麻点的生成。
①.型壳焙烧不透时,型壳在浇注时的高温下会有少量气体产生,这将促进界面反应的发生而形成麻点。
②.耐火材料中杂质的增加,特别是Fe2O3含量过高,将直接导致其参与型壳和钢液的界面反应,使氧进入钢液造成二次氧化,从而增加了麻点形成的趋势。
2.防止措施⑴.影响麻点产生的最主要的因素,是钢液的质量;(即脱氧和浮渣是否完全)①.应严格按照熔炼工艺进行操作。
即按垫底渣→熔化中覆盖→熔清后预脱氧→停电静置除渣→浇注前终脱氧。
这一过程来执行。
②.脱氧剂的选择要达到既能使钢液充分脱氧,又能使脱氧后形成的氧化物熔点低,易于聚集和上浮的目的。
终脱氧剂铝的加入量一定要严格控制,过多的铝将促使麻点的形成。
③.钢料应十分洁净,而且不宜使用过多的回炉料而使钢料的原生夹杂物增多,熔化过程应尽量防止钢液表面裸露的时间,防止Cr、Fe、Si元素的氧化。
⑵.由于浇注时型壳的温度约在800℃以上,浇注钢水的温度约为1600℃以上,此时接触铸件表面的温度极高,瞬间金属不会凝固,特别是厚壁件,此时大气中的氧易通过型壳与金属表面反应,形成氧化物,并与钢液中的夹杂物聚集而形成麻点,因此,大件在浇注时,向保温内加入木屑(或木炭),模组在浇完后,立即加入废蜡块盖箱保温,这是防止麻点产生的重要措施。
铸件常见缺陷产生原因及防治措施汇总一、压铸件表面有花纹,并有金属流痕迹产生原因: 1、通往铸件进口处流道太浅。
2、压射比压太大,致使金属流速过高,引起金属液的飞溅。
调整方法:1、加深浇口流道。
2、减少压射比压。
二、铸件表面有细小的凸瘤产生原因:1、表面粗糙。
2、型腔内表面有划痕或凹坑、裂纹产生。
调整方法:1、抛光型腔。
2、更换型腔或修补。
三、压铸件表面有推杆印痕,表面不光洁,粗糙产生原因:1、推件杆(顶杆)太长;2、型腔表面粗糙,或有杂物。
调整方法:1、调整推件杆长度。
2、抛光型腔,清除杂物及油污。
四、铸件表面有裂纹或局部变形产生原因:1、顶料杆分布不均或数量不够,受力不均:2、推料杆固定板在工作时偏斜,致使一面受力大,一面受力小,使产品变形及产生裂纹。
3、铸件壁太薄,收缩后变形。
调整方法:1、增加顶料杆数量,调整其分布位置,使铸件顶出受力均衡。
2、调整及重新安装推杆固定板。
五、压铸件表面有气孔产生原因:1、润滑剂太多。
2、排气孔被堵死,气孔排不出来。
调整方法:1、合理使用润滑剂。
2、增设及修复排气孔,使其排气通畅。
六、压铸件表面有缩孔产生原因:压铸件工艺性不合理,壁厚薄变化太大。
金属液温度太高。
调整方法:1、在壁厚的地方,增加工艺孔,使之薄厚均匀。
2、降低金属液温度。
七、压铸件外轮廓不清晰,成不了形,局部欠料产生原因:1、压铸机压力不够,压射比压太低。
2、进料口厚度太大;3、浇口位置不正确,使金属发生正面冲击。
调整方法:1、更换压铸比压大的压铸机; 2、减小进料口流道厚度;3、改变浇口位置,防止对铸件正面冲击。
八、压铸件部分未成形,型腔充不满产生原因:1、压铸模温度太低;2、金属液温度低;3、压机压力太小,4、金属液不足,压射速度太高;5、空气排不出来。
调整方法:1、 2、提高压铸模,金属液温度;3、更换大压力压铸机。
4、加足够的金属液,减小压射速度,加大进料口厚度。
九、压铸件锐角处充填不满产生原因:1、内浇口进口太大;2、压铸机压力过小;3、锐角处通气不好,有空气排不出来。
铸件表面麻坑原因铸件表面麻坑是指在铸造过程中,铸件表面出现的不均匀凹凸不平的现象。
这种不良现象严重影响了铸件的质量和使用寿命,因此了解铸件表面麻坑的原因对于铸造工艺的改进和铸件质量的提高非常重要。
铸件表面麻坑的形成原因是多方面的。
首先,铸造材料的选择和配比是影响铸件表面麻坑的重要因素之一。
如果铸造材料中含有较高的氧化物和杂质,或者配比不合理,就会导致铸件表面麻坑的产生。
此外,熔融金属在注入模具过程中,由于流动速度不均匀、温度过高或过低等因素,也会导致铸件表面麻坑的形成。
模具的设计和制造也是影响铸件表面麻坑的重要因素之一。
如果模具的通道设计不合理,会导致熔融金属在注入过程中产生湍流,从而使铸件表面产生麻坑。
另外,模具的表面粗糙度和材质也会对铸件表面麻坑的形成产生影响。
如果模具表面粗糙度不符合要求,或者模具材质的热导率不适合铸造材料,也会导致铸件表面麻坑的产生。
铸造工艺参数的选择和控制也是影响铸件表面麻坑的关键因素。
铸造工艺参数包括熔炼温度、注入速度、注入压力等。
如果这些参数选择不当或者控制不好,就会导致铸件表面麻坑的产生。
例如,熔炼温度过高会使金属液体在注入过程中产生气泡,从而形成铸件表面麻坑。
同样地,注入速度过快或注入压力过大也会导致铸件表面麻坑的形成。
模具温度的控制也是影响铸件表面麻坑的重要因素之一。
如果模具温度过高或过低,都会使熔融金属在注入过程中产生不均匀的凝固现象,从而形成铸件表面麻坑。
因此,在铸造过程中,要合理控制模具的温度,以保证铸件表面的光滑度和均匀度。
铸造材料的处理和清洁也是影响铸件表面麻坑的因素之一。
如果铸造材料在熔化和处理过程中没有得到充分的清洁,其中的杂质和氧化物会导致铸件表面麻坑的形成。
因此,在铸造过程中,要注意对铸造材料的处理和清洁,以确保铸件表面的质量。
铸件表面麻坑的形成原因是多方面的,包括铸造材料的选择和配比、模具的设计和制造、铸造工艺参数的选择和控制、模具温度的控制以及铸造材料的处理和清洁。
铸件常见缺陷的产生原因_防止铸件常见缺陷的方法铸造工艺过程复杂,影响铸件质量的因素很多,往往由于原材料控制不严,工艺方案不合理,生产操作不当,管理制度不完善等原因,会使铸件产生各种铸造缺陷。
下面,小编为大家讲讲铸件常见缺陷的产生原因以及防止铸件常见缺陷的方法,希望对大家有所帮助!
缩孔(缩松)特征:缩孔是铸件表面或内部存在的一种表面粗糙的孔,轻微缩孔是许多分散的小缩孔,即缩松,缩孔或缩松处晶粒粗大。
常发生在铸件内浇道附近、冒口根部、厚大部位,壁的厚薄转接处及具有大平面的厚薄处。
形成原因:
1、模具工作温度控制未达到定向凝固要求。
2、涂料选择不当,不同部位涂料层厚度控制不好。
3、铸件在模具中的位置设计不当。
4、浇冒口设计未能达到起充分补缩的作用。
5、浇注温度过低或过高。
防治方法:
1、提高模具温度。
2、调整涂料层厚度,涂料喷洒要均匀,涂料脱落而补涂时不可形成局部涂料堆积现象。
3、对模具进行局部加热或用绝热材料局部保温。
4、热节处镶铜块,对局部进行激冷。
5、模具上设计散热片,或通过水等加速局部地区冷却速度,或在模具外喷水,喷雾。
6、用可拆缷激冷块,轮流安放在型腔内,避免连续生产时激冷块本身冷却不充分。
铸件麻点缺陷产生的原因及控制方法梳理
麻点也有称为麻斑、麻坑、氧化麻点等,是不锈钢熔模铸件常见的表面缺陷之一。
一般来说,这种缺陷不能修复只能报废。
不仅提高了生产成本,而且影响了正常的生产进度和交货。
因此,如何减少、消除铸件麻点缺陷,是熔模铸造工作者的主要任务之一。
1.麻点的特征
麻点通常出现在含w Cr<20%、w Ni<10%的不锈钢铸件上。
在铸件表面上有许多灰黑色的圆形浅凹坑,凹坑的直径0.3~1.0mm,坑深0.3~0.5mm。
据相关资料介绍,铸件未清理前,凹坑中充填着熔渣物质。
经岩相分析表明,在缺陷处的熔渣物质中有硅酸铁、硅酸锰及硅酸铬等化学物存在。
电子衍射结果表明,黑色麻点是由磁铁矿(Fe3O4)及铁铬尖晶石(FeO·Cr2O3)组成。
光谱分析结果,在缺陷处金属成分中硅含量增加,而含锰量极少。
铸件经过抛丸、喷砂清理后,铸件表面会有灰黑色的麻点,如图1所示。
图1铸件上的麻点
麻点缺陷常出现在铸件的局部厚断面、拐角及内孔部位,甚至是铸件的整个表面上。
2.产生原因
从上述岩相、电子衍射和光谱分析中可以看出,麻点主要是由于金属氧化物与型壳材料中的氧化物发生化学反应造成的,尤其是型壳
面层耐火材料选用不当,或进厂的型壳面层耐火材料不符合质量要求,或进厂后的型壳面层耐火材料管理不善等原因,浇注后更容易在成批铸件的表面上产生不同程度的麻点缺陷。
产生的主要原因如下:(1)金属液中的氧化物过多①炉料中的氧化物过多。
使用感应炉熔炼时,炉料锈蚀较多、较重,或使用回炉料的比例较大,回用的次数较多,均会增加金属液中的氧化物。
②金属液脱氧不充分。
脱氧剂的选择要达到既能使金属液充分脱氧,又能达到脱氧后形成的氧化物熔点低,易于聚集和上浮的目的。
脱氧剂的加入量少,金属加工真不错影响脱氧效果,金属加工真不错使金属液中残留过多的氧化物。
③熔炼工艺不当或操作不当,金属液中的氧化物没有除去干净等;炉料熔化过程中,金属液表面裸露的时间长,使合金元素的氧化机会增多。
预脱氧后,停电静置时间短,金属液中的氧化物没有及时、完全上浮;终脱氧不充分,浇注过程中产生二次氧化等。
(2)型壳面层材料中的氧化物过多据相关资料介绍,由于锆砂具有导热性好,蓄热能力大,耐火度高等优点,在生产不锈钢熔模铸件时,采用锆砂作为型壳面层耐火材料。
纯ZrSiO4的耐火度为2000℃以上,但是随着杂质含量的增加,耐火度相应下降。
当锆砂中含有Ca、Mg氧化物杂质时分解温度会下降到1300℃左右,当含有K、Na 氧化物时,其分解温度会下降到900℃左右。
锆砂是ZrO2·SiO2二元系中唯一的化合物,其分解时析出的无定形的SiO2具有很高的活
性,能与金属中的Cr、Ni、Ti、Mn、Al等合金元素在高温下发生化学反应,致使铸件的表面产生麻点。
如某熔模铸造厂生产不锈钢铸件,原来型壳面层材料选用石英砂/粉,严重时铸件的麻点缺陷约占80%。
后来更换锆英砂/粉(没有进行来料检验)和硅酸乙酯水解液作为粘结剂时,铸件的麻点缺陷有所降低,但仍然在50%左右。
当采取来料检验,控制锆英砂/粉中的氧化物后,铸件的麻点缺陷不仅数量大幅度较少,而且麻点缺陷的程度也明显减轻。
(3)与型壳焙烧质量有关型壳充分焙烧可以去除型壳中的水分、残留蜡料、皂化物、有机物和挥发物,以及型壳中残留的氯化铵硬化液和钠盐等。
如果型壳中残留这些物质(见图2),就会在浇注时使金属液产生二次氧化,生成大量的气体或新的氧化物,这些氧化物与型壳中的氧化物产生化学反应,易在铸件的表面上生成麻点缺陷。
图2型腔中的残留物
①皂化物②盐类
(4)与粘结剂有关目前,熔模铸造生产中广泛使用的水玻璃、硅溶胶和硅酸乙酯水解液都属于酸性粘结剂,其共同特点是能生成酸性氧化物SiO2(即硅酸溶胶)。
这种粘结剂适用于浇注碳素钢、铜和铝合金铸件,如果浇注钛、铬合金钢铸件时,就容易在铸件的表面上形成麻点缺陷。
3.防止措施
(1)减少、降低金属液中的氧化物,提高金属液的质量。
第一,选用干燥、洁净的炉料,控制回炉料反复使用的次数或使用量,避免炉料中的氧化物增多。
第二,采取完全脱氧,先加锰铁后,加硅铁脱氧,再加硅钙脱氧,然后停电静置2min后,再加铝终脱氧,出炉、浇注。
也可以只选用铝终脱氧,再补充脱氧。
即生产中终脱氧采用二次加入法,第一次炉内终脱氧,加入量为0.10%~0.12%(铝的加入量与炉料的锈蚀有关,炉料锈蚀严重时,加入量取上限;反之取下限)。
第二次在浇包中加入补充脱氧,用铝0.02%~0.05%为宜;
第三,制订合理的熔炼工艺和浇注工艺,,并严格执行,如出钢前的镇静时间要能够使氧化物充分上浮,扒渣要净,及时清除已产生的氧化物;在浇包中加入草木灰,必要时采用真空浇注,防止金属液的二次氧化等。
有的资料提出,在型壳填砂材料中加入木炭粉,或把石墨、沥青等碳质材料加入制壳材料中,或浇注前在型壳中加入四氯化碳,或浇注后立即将型壳置于还原气氛中,如加木屑或废蜡再盖箱密封冷却,或降低熔炼温度等措施,以减少或降低麻点。
笔者认为选用这些措施时,即要充分考虑其在批量生产中的可行性、合理性,又要考虑其对作业环境的污染,以及对操作者身体健康的影响等因素。
(2)合理选用型壳材料,并确保其质量。
第一,选用型壳材料,如锆石英砂/粉的质量必须满足工艺要求,尤其是面层耐火材料中含有的氧化物必须在工艺范围内,金属加工真
不错尤其是氧化铁等氧化物的含量不能超标,过高的Fe2O3含量将加剧麻点的产生。
第二,对进厂的原材料要进行检验,合格后方可进厂、入库。
对库存的原材料要定期复验,不合格的面层材料不能使用。
(3)选择合理的型壳焙烧工艺,并严格执行。
焙烧型壳的目的是从型壳中除去挥发性的物质(如残留的水分、盐分、模料等),进一步提高型壳的质量。
生产中常采用的型壳焙烧工艺:温度为850~900C,时间为2~4h(时间与装炉量有关)。
型壳焙烧质量的好坏可以从型壳外观的颜色判断。
如果型壳呈深灰色,则说明型壳中有较多的碳分,说明型壳焙烧不充分;如果型壳内表面或断面呈白色、粉白色或粉红色,则说明焙烧的质量好。
焙浇过的型壳应及时进行浇注。
如果存放时间过长,在浇注前应再次进行烘焙(不是焙烧)。
型壳不能多次焙烧,每焙烧一次,就会增加或加大型壳上的裂纹。
(4)使用中性或碱性粘结剂。
不锈钢熔模铸件产生麻点的主要原因:首先是金属液和型壳面层耐火材料中含有较多的氧化物,其次是型壳焙烧不良,再次是粘结剂的种类。
当采用前三项措施仍然效果不理想时,才可以考虑采用中性或碱性粘结剂。
中性粘结剂有铝、铬、锆等金属盐类,如硝酸铝Al(OH)2NO3、碱式氯化铝Al(OH)2Cl、碱式硝酸铬Cr(OH)2NO3等。
碱性粘结剂主要是镁、钙等金属盐类,如Ca(NO3)2、Ca3(PO4)2、Mg3(PO4)2等。
4.结语
(1)麻点是不锈钢熔模铸件常见的表面缺陷之一。
(2)减少或预防麻点缺陷首先从提高金属液质量,以及确保型壳面层耐火材料的质量入手;其次是保证型壳的焙烧质量。