精密鑄造瑕疵及其防止

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發表于 2011-10-27 20:03:19 | 只看該作者 |倒序瀏覽 |閱讀模式

精鑄件表面麻點產生的原因與防止措施

（長期以來，麻點是精鑄件表面質量的一大問題。在鑄件拋丸、噴砂后，鑄件表面會有灰黑色的斑點、麻點，造成鑄件廢品。）通過大量資料表明：麻點是鋼液中金屬氧化夾雜物在鑄件表面的聚集物。
1.形成原因
（1）鋼液脫氧不好而帶入的金屬氧化夾雜物；
（2）完全脫氧的條件是：選用干燥、潔凈的爐料，熔清后先加錳鐵后加硅鐵脫氧，再加硅鈣脫氧，然后停電靜置2min，再加鋁終脫氧后保溫澆注。澆注后立即加木屑或廢蠟再蓋箱密封冷卻。
a. 在不完全脫氧時，如果蓋箱密封冷卻，因冷卻時間較長，存在于鋼液中大量的氧有充分的反應時間，大量麻點的形成是不可避免的。而在完全脫氧時，蓋箱冷卻則保證了沒有外來的氧被吸附進鋼液，避免了鋼液的二次氧化，防止了麻點的生成。
①. 型殼焙燒不透時，型殼在澆注時的高溫下會有少量　氣體產生，這將促進界面反應的發生而形成麻點。
②. 耐火材料中雜質的增加，特別是Fe2O3含量過高，將直接導致其參與型殼和鋼液的界面反應，使氧進入鋼液造成二次氧化，從而增加了麻點形成的趨勢。
2.防止措施
⑴.影響麻點產生的最主要的因素，是鋼液的質量；（即脫氧和浮渣是否完全）
①.應嚴格按照熔煉工藝進行操作。即按墊底渣→熔化中覆蓋→熔清后預脫氧→停電靜置除渣→澆注前終脫氧。這一過程來執行。
②.脫氧劑的選擇要達到既能使鋼液充分脫氧，又能使脫氧后形成的氧化物熔點低，易于聚集和上浮的目的。終脫氧劑鋁的加入量一定要嚴格控制，過多的鋁將促使麻點的形成。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
③.鋼料應十分潔凈，而且不宜使用過多的回爐料而使鋼料的原生夾雜物增多，熔化過程應盡量防止鋼液表面裸露的時間，防止Cr、Fe、Si元素的氧化。
⑵.由于澆注時型殼的溫度約在800℃以上，澆注鋼水的溫度約為1600℃以上，此時接觸鑄件表面的溫度極高，瞬間金屬不會凝固，特別是厚壁件，此時大氣中的氧易通過型殼與金屬表面反應，形成氧化物，并與鋼液中的夾雜物聚集而形成麻點，因此，大件在澆注時，向保溫內加入木屑（或木炭），模組在澆完后，立即加入廢蠟塊蓋箱保溫，這是防止麻點產生的重要措施。
⑶.型殼的焙燒溫度不低于1150℃，保溫時間不少于35min。未完全燒透的型殼，在澆注時會有少量發氣的情況，且會參與鋼液和型殼的界面反應，把氧帶入鋼液，造成二次氧化。碳鋼則因C的含量高，且不含Cr，故在空氣中冷卻時，界面反應只能形成脫碳層而不致產生麻點；如果有麻點，則型殼未燒好。
⑷.耐火材料，特別是面層耐火材料，除了主成分應達到要求外，以Fe2O3為主的雜質含量一定要低。過高的Fe2O3含量將加劇界面反應的氧化氣氛從而導致麻點的產生。
3.小結
⑴.麻點是鋼液中鐵、鉻、硅、鋁的復雜氧化夾雜物在鑄件表面的聚集物。
⑵.防止麻點產生的主要措施是熔煉中要充分完全地脫氧，并使脫氧產物易于上浮；在鑄型冷卻過程中要防止鑄件表面的二次氧化。
⑶.嚴格執行型殼的焙燒工藝

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樓主| 發表于 2011-10-27 21:07:14 | 只看該作者

熔模鑄鋼件氣孔的產生與防止

熔模鑄鋼件的氣孔分為：析出性、侵入性、卷入性、等三種類型。

氣孔是熔模鑄造常見的缺陷之一。氣孔是氣泡在液體金屬凝固結殼前來不及浮出而留在鑄件內部形成的一種孔洞缺陷。

1、析出性氣孔
此種氣孔是指由液體金屬中析出的氣體而形成的氣孔。此種氣孔的形狀可以是球形、不規則形、針孔。（在凝固前期析出形成的氣孔可能呈球形，但在凝固后期氣孔的形狀受凝固界面的影響較大，而呈不規則形狀。）
析出性氣孔又分為：過溶析出性氣孔和反應析出性氣孔。
（1）過溶析出性氣孔
此類氣孔是由于溶入液體金屬中的氣體呈過飽和析出而形成的。
此類影響的氣體主要是氫和氮。（氫不僅能在鋼中產生氣孔，而且能引起裂紋。）
鋼中氫的來源主要來自水分和鐵銹。（當爐料、工具、爐體等受潮時，水分在高溫時分解，H2O→2H+0；分解產生的氫原子極易被鋼液吸收。因此防止此類缺陷的主要措施是清潔爐料和保待爐體、澆包、爐料、鐵合金、造渣劑、工具等干燥。）
一般說氮對鋼中氣孔的影響很小。
（2）反應析出性氣孔
此類氣孔是由于液體金屬中發生化學反應產生的氣體析出而形成。影響最大的是氧。
此類氣孔可能呈現三種形態：
①、當鋼液嚴重氧化時，FeO高；
②、當鋼液脫氧不完善時，FeO高；
③、當鋼液脫氧后殘鋁量不夠，澆注后產生二次氧化，形成FeO高。
預防措施：
1、清潔爐料，特別是鐵銹嚴重的爐料應經除銹處理。（鐵銹不僅帶入FeO而且帶入了H2O，H2O分解引起鋼液吸氫。）
②、快速熔煉。（縮短高溫冶煉時間。）
③、充分脫氧。（用AL量一般為0.04%－0.06%，不超過0.15%）

2、侵入性氣孔
氣體將侵入液體金屬而形成氣孔。
一般指水玻璃制殼，氣體來源主要是NaCl。
避免措施：
①、受潮型殼不得澆注，應力求熱殼澆注；
②、制殼時避免涂料堆積，硬化不充分；
③、焙燒應充分。

3、卷入性氣孔
卷入性氣孔的氣體來自型腔，其中主要是大氣。（與型殼透氣性有關。）
防止措施：
①、鑄造方案設計時應方便排氣，盡量使液體金屬能平穩的有序的充型。
②、薄壁鑄件充型末端建議設置集氣包、溢氣槽、排氣邊、出氣口。