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鑄鐵平臺出現(xiàn)鑄件缺陷的原因及解決方法
在鑄鐵平臺等灰鑄鐵件生產(chǎn)中，常見的鑄件缺陷有：氣孔、成分與性能不合格、熱裂與冷裂、縮孔與縮松、渣眼與鐵豆、冷隔與澆不足、砂眼與夾砂、多肉與錯輻、變形等。通常，產(chǎn)生這些缺陷的原因不單是造型制芯問題，有時還有熔煉澆注、配砂質量、落砂清理等許多生產(chǎn)工序的問題，因此必須具體分析，以便采取相應的合理措施加以解決。
一、砂芯和砂型的剛性
砂型澆注后，由于鐵液的靜壓力或凝固而引起的膨脹力，常導致型壁移動和砂芯潰散，這就會使鑄鐵平臺鑄件產(chǎn)生內(nèi)部縮孔和表面縮陷。因此為使鑄件尺寸穩(wěn)定，要最大限度地使鑄型緊實。
為了節(jié)約造型材料，造芯時廣泛采用了空心砂芯，它比實體芯輕，故熱容量小，凝固速度慢，這會導致砂型擴張或砂芯潰散。此外，鐵液可能通過芯頭或砂芯上的裂紋而滲入其中空部分，這也會使鑄鐵平臺鑄件產(chǎn)生缺陷。
為了提高空心砂芯的剛性，可用濕型砂或水玻璃砂充填；也可將殼芯作成兩半，其內(nèi)部設置加強筋，造芯后粘合可得到堅硬的砂芯。
二、正確選擇澆注溫度
1.澆注溫度過低時可能形成的缺陷
（1）硫化錳氣孔 此種氣孔位于鑄鐵平臺鑄件表皮以下且多在上面，常在加工后顯露出來，氣孔直徑約2~6mm。有時孔中含有少量熔渣，金相研究表明，此缺陷是由MnS偏析與熔渣混合而成，原因是澆注溫度低，同時鐵液中含Mn和S量高。
（2）液體夾渣 加工后鑄件表皮之下會發(fā)現(xiàn)一個個單體的小孔，孔的直徑一般為1~3mm。個別情況下只有1~2個小孔。金相研究表明，這些小孔與少量的液體夾渣一起出現(xiàn)，但該處未發(fā)現(xiàn)S的偏析。
（3）砂芯氣體引起的氣孔 氣孔和多空性氣孔常因砂芯排氣不良而引起。因為造芯時砂芯多在芯盒中硬化，這就常使砂芯排氣孔數(shù)量不夠。為了形成排氣孔，可在型芯硬化后補充鉆孔。
澆注溫度過低最常見的原因是澆注前，鐵液在敞口的澆包中長時間運輸和停留而散熱。用帶有絕熱材料的澆包蓋，可以顯著地減少熱損失。
2.澆注溫度過高
澆注溫度過高會引起砂型漲大，特別是具有復雜砂芯的鑄鐵平臺鑄件，當澆注溫度≥1420℃時廢品增多，澆注溫度為1460℃時廢品達50％。在生產(chǎn)中，利用感應電爐熔煉能較好地控制鐵液溫度。
三、晶核的形成
（1）孕育的影響
孕育處理有時也會增加鑄造缺陷，因為強烈孕育而急劇生核的鑄鐵件，形成碳化物的傾向增大了。所以建議孕育處理時孕育劑的用量能防止白口就可以了，健全鑄件中的晶核比有縮孔的鑄件要少的多。
（2）硫的作用
由于大多數(shù)廢鋼中含S量低，故電爐熔化廢鋼時，只能獲得含S量低（≤0．05％）的鑄鐵。此種鑄鐵對許多孕育劑來說不起作用，原因是孕育衰退的很快，所以用廢鋼在電爐中熔化時，常常在鑄件中產(chǎn)生白口。
（3）鐵液的保溫和過熱溫度
近年來，人們傾向于用電爐熔化并保溫鐵液，但提高過熱溫度和增加保溫時間會減少晶核的形成，故有產(chǎn)生白口的危險?？紤]到經(jīng)濟和材料性能方面的原因，長時間保溫時其溫度應盡可能低些。
四、因砂芯引起的鑄件尺寸誤差
砂芯受熱時首先是膨脹，然后產(chǎn)生塑性變形，這種在高溫下所引起的變化與所用的型砂以及粘結劑的分解有關。
（1）硬化溫度和硬化時間的影響 樹脂砂的最初膨脹和熱塑性同硬化溫度和時間有關。硬化時間長的砂芯，其一次和二次膨脹就大，可能帶來變形問題；而硬化時間短時，砂芯膨脹小且分解快。
（2）砂芯涂料的影響 大部分砂芯表面要刷涂料，經(jīng)試驗發(fā)現(xiàn)，耐火涂料滲入砂芯表面的深度對砂芯變形有很大影響，當涂上含有表面活性劑的涂料時、因滲透深度大而防止了二次膨脹。
鑄鐵平臺灰鑄鐵缺陷產(chǎn)生的原因分析
影響灰鑄鐵力學性能的主要因素：冷卻速度，鐵液的過熱處理、孕育處理、爐料特性等。
1.關于冷卻速度的影響
影響鑄件冷卻速度的因素較多：鑄件壁厚和重量、鑄型材料的種類、澆冒口和重量等等。由于鑄件的壁厚、重量和結構取決于工作條件，不能隨意改變，故在選擇化學成分時應考慮到它們對組織的影響。
2.關于鐵液過熱處理的影響
提高鐵液過熱溫度可以：
①增加化合碳含量和相應減少石墨碳含量，
②細化石墨，并使枝晶石墨的形成，
③消除鑄鐵的“遺傳性”，
④提高鑄件斷面上組織的均勻性，
⑤有利于鑄鐵平臺鑄件的補縮。同樣，鐵液保溫也有鐵液過熱的類似作用。
3.關于鐵液孕育處理的影響
孕育處理就是在鐵液進入鑄件型腔前，把孕育劑附加到鐵液中以改變鐵液的冶金狀態(tài)，從而可改善鑄鐵的顯微組織和性能。
對灰鑄鐵而言，進行孕育處理是為了獲得A型石墨、珠光體基體、細小共晶團的組織，以及減少鑄件薄壁或邊角處的白口傾向和對鑄件壁厚的敏感性；對可鍛鑄鐵而言，是為了縮短短退火周期，增大鑄件的允許壁厚和改善組織的結構；對球墨鑄鐵而言，是為了減少鑄件白口傾向，提高球化率和改善石墨的圓整性。
4.關于爐料特性的影響
實際生產(chǎn)中往往發(fā)現(xiàn)改變金屬爐料（例如采用不同產(chǎn)地的生鐵或改變爐料的配比等)而化學成分似乎無變化的情況下鑄鐵具有不同的組織和性能，這說明鑄鐵平臺原材料的性質直接影響著用它熔煉出來的鑄鐵的性質，稱為鑄鐵的：“遺傳性”為此，采用提高鐵液溫度和使用多種鐵料配料可消除這種“遺傳性”，并改善鑄鐵的組織和性能。
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