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1、铸件“桔皮”缺陷的特征 铸（zhù）件“桔皮”是（shì）生产中反（fǎn）复出现的一种铸造缺陷，它对铸件（jiàn）质量的影响（xiǎng）较大，缺陷出现（xiàn）在铸件肥（féi）厚部（bù）位、热节及内浇道附（fù）近以及受热集中而冷却（què）又（yòu）慢的部位。铸件表面有微（wēi）凸的小圆（yuán）斑（bān），呈“眼（yǎn）圈”状，这些表面粗糙，看起来象（xiàng）“桔（jú）子皮”的斑点，在多（duō）种铸件（jiàn）中反复出现（xiàn），有（yǒu）时整批铸件均（jun1）有，其（qí）在每个铸件上的数量少则几个，多至（zhì）整个（gè）平面；小圆斑（bān）有（yǒu）的（de）较大（dà），有的小至麻点；有时是单个分散（sàn）的（de），有时（shí）也（yě）呈（chéng）密集的（de）片状凸起物，高（gāo）出铸件（jiàn）0.4-0.6mm，直径3-5mm。据我（wǒ）公司统（tǒng）计，废（fèi）品（pǐn）中的15%是“桔皮”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（jú）皮”缺陷产（chǎn）生的原因分析 导致“桔皮”产生的（de）根本的原（yuán）因是（shì）涂（tú）料表面堆积、硬（yìng）化不充分。型壳在焙烧后，其表面（miàn）上（shàng）形（xíng）成黄色或（huò）黄绿色玻璃体，浇注后与钢液反应（yīng）而形成硅（guī）酸（suān）盐瘤粘（zhān）附于铸件表（biǎo）面。单纯地延长硬化时（shí）间，无助于zui终解决（jué）“桔皮”问题。通过实践，有以下几方面的原因。 2.1原材料方面的影响 众所（suǒ）周知，水玻璃涂料的（de）粉液比低，粉料分（fèn）布不均匀。水（shuǐ）玻璃的（de）模数愈高（gāo），密度愈大（dà），则涂料的粉（fěn）液（yè）比愈低，粉料的分布愈不均匀，也zui不易充分硬化。 (1)水玻璃的影响 水玻璃（lí）的模数（shù）、密度以及杂（zá）质的多少对涂料的流动性（xìng）影响极（jí）大。随着（zhe）模数的增大，水玻璃中亚胶粒子比例增（zēng）加，其粘度（dù）会（huì）随之（zhī）增（zēng）加，涂料的流变性恶（è）化，当模组涂挂时极（jí）易（yì）在表层（céng）造（zào）成局部涂料堆积。 水玻璃参数（shù）不一致对涂料性能（néng）的影响是很大的，这一点很容（róng）易被忽（hū）视。参（cān）数的不一致（zhì）性表现在（zài）两个方面。 其一是模数的不一（yī）致（zhì）性，刚进厂的水玻（bō）璃只有（yǒu）经过（guò）长（zhǎng）时间的静置（zhì）扩散(分散)后才能使（shǐ）同（tóng）一批模数趋于（yú）一致，达（dá）到稳定（dìng）的分散状态；这一过程所需时间在（zài）一（yī）星期（qī）以上，如果急于使（shǐ）用则不（bú）可能（néng）获得理想的（de）涂料流（liú）变性能。 其二是溶液密度的不一致性，在配（pèi）涂料前（qián）通常要对水（shuǐ）玻璃溶液的密（mì）度（dù）进行调整，应该特别注意加水搅拌后马上测得的密度是不真（zhēn）实的，因为液体分散稳定的过程尚未完（wán）成（chéng），与所希（xī）望（wàng）的密度有一定的误差，据（jù）此配制的涂料，其粘度（dù）和流动性都有误差。 (2)耐火粉料的影响 耐火粉料颗粒的分布（bù）和（hé）形状对涂料流变（biàn）性的影响较（jiào）大，双峰粉涂料（liào）具有较好的流变性是（shì）大（dà）家公认的；但即（jí）便是粒（lì）度（dù）分（fèn）布基（jī）本相同的（de）双峰粉，当耐火（huǒ）粉（fěn）料颗料形状分别为多（duō）角、尖角和片状的粉配（pèi）制涂料时，在粉液比和水玻璃模（mó）数相同（tóng）的条（tiáo）件（jiàn）下其（qí）流变（biàn）性也会有很大的差异。 当（dāng）粉料形状越接（jiē）近（jìn）片状时，其比表面积也（yě）越大（dà），颗粒间的（de）摩擦（cā）力和作用力（lì）增（zēng）大，涂（tú）料（liào）的粘度将大于多角形的粉料。 (3)水玻璃密度和粉液比的综合影（yǐng）响 水（shuǐ）玻璃密度和粉（fěn）液比的变化（huà）对表层涂料（liào）流（liú）变性（xìng）的影（yǐng）响是非常直观的（de），水玻璃密度和粉液比过（guò）大时涂料粘度增加、流变性变（biàn）差（chà）、涂层变厚会引起涂料在型壳表面局部堆积（jī），型壳（ké）硬化不良zui终（zhōng）导致“桔皮”问题。 2.2工艺（yì）方面的影响 (1)表（biǎo）面层风干（gàn）不充分。表面（miàn）层（céng）风干是涂料的再均匀化过程，同时，也是水玻璃（lí）脱水固化过（guò）程，如（rú）风干时间过短（duǎn），表面（miàn）层涂料在（zài）熔模表面分布不均（jun1）匀（yún），造成其后的硬（yìng）化不充分，脱蜡后将在型（xíng）壳内（nèi）表面形成团状（zhuàng）聚集物，局（jú）部（bù）形成钠盐杂质。 (2)过度滴控。过度滴（dī）控指表（biǎo）面层浸挂涂料时，单（dān）方向（xiàng）流动（dòng）未（wèi）能（néng）及时粘（zhān）砂，将导致涂料（liào）在熔模表面（miàn）局部（bù）方（fāng）向上的堆积（jī），造成其后的（de）硬化不完（wán）全。 (3)型（xíng）壳层间硬化（huà）不良。由（yóu）于涂（tú）料层尤其是前两层中存在未硬化（huà）部（bù）分，未硬化（huà）的（de）涂料在脱蜡和（hé）焙烧后造成型（xíng）壳内表面（miàn）的钠盐聚集，与钢水反应后生（shēng）成“桔皮”缺陷（xiàn）。 2.3环境方面的影响 在（zài）寒冷的冬季，过低的室（shì）温使涂料流动性变差造成涂料堆积，过厚堆积（jī）的涂（tú）料又不能完全硬化；此外（wài）硬化液的温度随室温的降低也（yě）会造成（chéng）硬化过程的缓（huǎn）慢和不完（wán）全。环（huán）境湿（shī）度的影响则主要发（fā）生在雨季，空气湿（shī）度的增（zēng）加会影响（xiǎng）风（fēng）干过（guò）程，常因为风干不足而出现（xiàn）“桔皮”问（wèn）题。 3、避（bì）免“桔皮”缺陷的措施 3.1原料选用 (l)水（shuǐ）玻璃在模数合适的情况下，必须严格控制（zhì）杂质含量（liàng）；应根（gēn）据环境的温（wēn）度、湿度、铸件的结构特点以及所（suǒ）配粉料的特点调整水玻璃密（mì）度。 (2)粉料在粒度（dù）符（fú）合使用要求的条件下（xià），其粒形至（zhì）关重要，球（qiú）形和多角形（xíng）粉料是较理想的，而片状粉料（liào）不能（néng）使用。 3.2工艺对策 (1)水玻璃（lí）密（mì）度的调整。密度的合适与否将直接影响铸件的表面质（zhì）量，密度过大会（huì）导致涂料流（liú）动性差而造成分层（céng）和“桔皮”缺陷（xiàn），密度过小又会（huì）形成（chéng）铸（zhù）件表面的（de）黄瓜刺；合适的密度（dù）通常与环境温度（dù）、粉（fěn）料的粒度（dù）、微观形状及铸件的结构（gòu）特点（diǎn）有关（guān）系。密（mì）度一般控制在1.27-1.29g/cm3之间，其调（diào）整原则是: ①环境温（wēn）度高时增加密度，低时减小密度； ②粉（fěn）料粗且片状比例小时增加（jiā）密度，粉料细且片状比例（lì）大（dà）时（shí）减小密（mì）度； ③结构简单涂（tú）料易流动的铸件（jiàn）可适当增加密度，反之减（jiǎn）小密度。 (2)粉液比（bǐ）的确定。粉液比（bǐ）也是影响铸件表面（miàn）质量的重要因素（sù）之一（yī），比例过（guò）大则会因涂（tú）料的流（liú）动性差（chà）导致涂挂不（bú）均匀而产生分层和（hé）涂料堆积；而（ér）太小则会产（chǎn）生铸（zhù）件表（biǎo）面（miàn）的黄瓜刺（cì）。其配比原则是在（zài）保证涂料流动性的前提下尽量（liàng）提高（gāo）粉液比。 (3)硬化液的浓度、温度与（yǔ）硬化时（shí）间（jiān）。一般（bān）情况下，氯（lǜ）化（huà）氨（ān）质（zhì）量分数在25%以（yǐ）上的硬化剂才会有较好的硬（yìng）化效果；如果（guǒ）氯化铵含量低，靠（kào）延长（zhǎng）时间是不能改（gǎi）善硬化（huà）效果的。 (4)涂挂操作方式。实际生产（chǎn）中有相（xiàng）当一部分（fèn）“桔皮”问题是（shì）由于（yú）操（cāo）作不当造成的，涂料的单方向流动极易产（chǎn）生堆积而（ér）造（zào）成硬化不充分，所以在（zài）蜡模浸挂涂料之后的滴（dī）控直到撒砂完毕的整个过程（chéng）中，必（bì）须不（bú）断改变模组的方向。 (5)脱（tuō）蜡工艺。在脱蜡（là）热水中补充（chōng）适当的硬化剂，由于硬化剂的吸热（rè）作（zuò）用和反应，会（huì）进一步使得表面层所滞留的反（fǎn）应产（chǎn）物NaCl溶于脱蜡（là）水中而大部分去除，此时，型（xíng）壳（ké）表面形成的是一层低（dī）钠硅胶（jiāo）层，有利于（yú）防止“桔皮（pí）”缺陷的产生。 (6)环（huán）境温度。环境温度偏低会导（dǎo）致涂料（liào）流动性差，造成涂挂（guà）不（bú）均匀（yún）而形成桔皮（pí）及其他（tā）制壳缺陷，制壳（ké）工序的环境温度（dù）应控制在（zài）15℃以上（shàng）。
+查看全文23 2020-04
气（qì）泡（pào）是铸件（jiàn）常见问题之一，而且一旦铸件（jiàn）出现了（le）气（qì）泡问题（tí），也等于产品报废了。那么如何避免铸件产（chǎn）生气泡（pào）？看（kàn）看下面这7条。 【缺陷（xiàn）现象】 铸件表（biǎo）皮下（xià），聚集（jí）气体（tǐ）鼓（gǔ）胀所（suǒ）形成的泡，有（yǒu）时会崩裂，存（cún）在贯通和非贯通两种。 别名（míng）：鼓泡（pào）、起泡【原因分析】 模具温（wēn）度太（tài）高，开模过早。 填充速度太高，金属流卷入气体过多。 涂料（liào）发气量大，用量过多，浇注前未燃尽，使（shǐ）挥发（fā）气体被包在铸件表层，另涂料含水量大。 型（xíng）腔内（nèi）气体没有排（pái）出，排气不顺（shùn）。 合（hé）金（jīn）熔炼（liàn）温度过高。 铝合金（jīn）液体除气（qì）不（bú）彻底，吸有（yǒu）较多气体，铸件凝固（gù）时析（xī）出（chū）留在铸件内（nèi） 填充（chōng）时（shí）产（chǎn）生紊流（liú）。 【对应措施】 1、测温枪测（cè）试模具表面温度（dù），显示（shì）数值超过（guò）工艺规定范围（wéi）。降低模具表面温度，增加保压时间； 2、铸件表面内浇口压（yā）入的金属流明显比其它部位亮很（hěn）多。填充速度高（gāo）产生原因一（yī）方面是设（shè）备本（běn）身的压射（shè）速（sù）度高（gāo），另一方面可能是内浇口（kǒu）太薄造成。降低压射（shè）速（sù）度（dù），适当（dāng）增加内浇口厚度；判（pàn）断内浇口薄的方法：是否有浇口易粘（zhān）现象，降低二快速度（dù）看远端是否有严重压不实现象，不给（gěi）压打（dǎ）件（jiàn），看是否有多（duō）股铝液流； 3、喷（pēn）涂时（shí）察看雾的颜色是（shì）否呈（chéng）白色，合模前察看型腔是否（fǒu）还有气（qì）体残留。更换涂料或增大涂（tú）料与水（shuǐ）的配比； 4、在烫模阶段，铸件（jiàn）表面有明（míng）显的漩涡和涂料堆积。判断及解决方法：调开（kāi）档，人为产（chǎn）生涨模，如果（guǒ）解决，需开排气道； 5、铸件表面内浇口压入（rù）的金属流特别亮并伴有粘结。适（shì）当降低浇注（zhù）温度（dù）； 6、取样块测密度，看是否（fǒu）符（fú）合要求。重新进行除气处理（lǐ）或（huò）在保温炉内（nèi）进行再次精炼； 7、烫模阶（jiē）段铸件（jiàn）表面明显（xiǎn）有各流溶接不到一起的痕迹伴（bàn）有涂料（liào）堆积。 判断及解决方法：涂（tú）黑油生产，看痕迹是否（fǒu）有堆积，分析堆积部位（wèi），解决方（fāng）法： a、开（kāi）设或加大相（xiàng）应部位的集渣包（bāo）， b、调整内浇口流向、位置（zhì）或填充方向。
+查看全文22 2020-04
1．冒口设计的基本（běn）原（yuán）理 铸件冒口主要是在铸钢件上（shàng）使（shǐ）用。铸铁件只用（yòng）于个别的厚大件（jiàn）的（de）灰铸铁（tiě）件（jiàn）和球（qiú）铁件（jiàn）上。金属液在液（yè）态降温（wēn）和凝固过（guò）程中，体积要（yào）收缩。铸件的体收缩大约为线收（shōu）缩的3倍。因此（cǐ），铸钢的（de）体（tǐ）收（shōu）缩（suō）通常按3---6%考（kǎo）虑，灰铸铁按（àn）2---3%，不过由于灰铸铁（tiě）和球墨铸铁凝（níng）固时的石墨（mò）化膨（péng）胀，可以抵消部分体（tǐ）积收缩，所以如果壁厚（hòu）均匀，铸（zhù）型（xíng）紧实度（dù）高，通常不（bú）需要设计冒（mào）口。铸件的体收缩如（rú）果得不到补充，就会在铸件上或者内（nèi）部形成缩孔、缩陷或者（zhě）缩（suō）松。严重（chóng）时常（cháng）常（cháng）造成（chéng）铸件报废（fèi）。 冒口尺寸计算原则是，首先计算需要补缩的金属液需要多少。通常把（bǎ）这一部分金属液假（jiǎ）设成（chéng）球体，并求出直径（设（shè）为d0）用于冒口计（jì）算。冒（mào）口补缩铸件是有一定的范围------叫有效补缩距离，设为L，对厚度（dù）为（wéi）h的板状（zhuàng）零件通（tōng）常L=3~5h 。对棒状零件L=（25~30）√h 式子中（zhōng），h------铸（zhù）件（jiàn）厚度（dù） 2．冒口尺寸的基本（běn）计（jì）算方法 冒（mào）口计算的公式、图（tú）线、表格等有很多。介绍如（rú）下。 zui常用的方法是，冒口直径 D=d0+h 理由是假定冒口和铸件以相同的速度凝固，凝固过程是从铸件（jiàn）的两个表面向内（nèi）层进（jìn）行，当铸（zhù）件完全凝固终（zhōng）了（le），正（zhèng）好冒口凝固了（le）同样的厚度，这时还剩下中（zhōng）间的空心的（de）缩孔，体积正好等于（yú）补（bǔ）缩球的（de）体积，这部分（fèn）金属液在凝固过程（chéng）中正好（hǎo）补缩进了铸件（jiàn）。 当（dāng）铸件存在热节时，可以把（bǎ）h换成热节的直（zhí）径T即可。 即D=do+T 。 另外设计冒（mào）口，还有（yǒu）个重要的部位，就是冒口颈（jǐng），所谓冒口颈就是冒口和铸件的连（lián）接通道，冒口（kǒu）里的金属液都是经（jīng）由冒口颈补缩（suō）到铸件里（lǐ）的。所以（yǐ）对（duì）冒口颈的截（jié）面（miàn）是有要求的，通常取冒口颈的（de）直径dj=（0.6~0.8）T 。 冒口高度 H=（1.5~2.5）D 。 H的高（gāo）度（dù）还应（yīng）该（gāi）考（kǎo）虑要高于需（xū）要补缩部位的高度，否则就（jiù）成（chéng）了反补（bǔ）缩了，铸（zhù）件补缩了冒口，这是要（yào）避免的。 3．其它计（jì）算方法 常（cháng）用的经验计（jì）算方法还有不计（jì）算（suàn）需要估算补缩（suō）的金属液，直接将热节园（yuán）的直径乘个（gè）系数得出冒（mào）口直（zhí）径。例（lì）如 简单铸件 D=（1.05~1.15）T 外形简单，热节比较（jiào）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余（yú）部分连（lián）接。 中间类型 D=（1.15~1.40）T 介于以上两种之间。 铸造生产的条件（jiàn）千（qiān）差（chà）万别，因（yīn）素太多，以至于所有的（de）计算公式都是近似的有条件的。往往一个公式（shì）不一定适（shì）用于（yú）所有的场合。所（suǒ）以公式中往（wǎng）往有取（qǔ）值范围较大的系数（shù）供（gòng）用户结合本（běn）单位的（de）情况选择。
+查（chá）看全文21 2020-04
型砂（shā）的配制包括三个方面，即原（yuán）材料的准备、型砂的混制和（hé）将混（hún）制好的型砂调（diào）匀及松砂等工（gōng）艺（yì）环节（jiē）。铸造（zào）生产中（zhōng）所使（shǐ）用的型（xíng）砂，有的是由回用（yòng）砂（shā）加适（shì）量的新砂、粘土和水经（jīng）混合均匀配制成的，有（yǒu）的（de）全部是由新的（de）材料配制成的。为了确保（bǎo）新（xīn）砂（shā）质量，所有的原材料都须（xū）根据技术要求经验收合（hé）格后（hòu）才能使用（yòng）。为此，在配（pèi）砂前都必须进行加工（gōng）准备（bèi）。 （1） 新砂（shā） 新砂在采（cǎi）购、运输过程中常混（hún）有草根（gēn）、煤屑（xiè）及泥块等（děng）杂物，同时含有一定数量的（de）分分。潮湿的原砂不（bú）易过筛，配砂时不便于控制型砂的水（shuǐ）分（fèn）。因此，除含（hán）水量低（dī）、用于手工造（zào）型的湿（shī）型（xíng）砂可直接（jiē）配制（zhì）外（wài），新砂在使用前必须进（jìn）行烘干和过筛。新砂的烘干（gàn）用立式或卧式（shì）烘干（gàn）滚筒，也可采用气（qì）流烘干的（de）办法（fǎ）。常用（yòng）的筛砂设备有手工筛（shāi）、滚筒筛和振动筛等。 （2） 粘土 刚开采的粘土往往（wǎng）含有较多（duō）的水分具（jù）多（duō）为（wéi）块状，因此使用前必须烘干、破碎并磨（mó）成粘土粉，主要由专门（mén）的工厂进行加工（gōng），包装万袋供应（yīng）。有的工（gōng）厂事（shì）先（xiān）将膨润土或粘土与煤粉按比例制成粘土—煤粉粉浆，使粘土（tǔ）充（chōng）分（fèn）吸水（shuǐ）膨胀（zhàng），混砂时与原（yuán）砂一起加入到（dào）混砂机里混合均匀。这种做法（fǎ）可（kě）简化混砂操（cāo）作，便于运（yùn）输，改善劳动条件，提高型砂质（zhì）量。但必须严格（gé）控（kòng）制粉浆的（de）含（hán）水量，否则会影（yǐng）响型（xíng）砂性能。 （3） 附加物（wù） 煤粉（fěn）、硼配、氟化物和硫黄等附加物都必（bì）须粉碎、过筛后再使用。 （4） 旧砂 为了节省造（zào）型材料，降低铸件成本，旧砂应回用。旧砂在（zài）型砂所（suǒ）占比例很（hěn）大，它对（duì）型（xíng）砂的（de）成分及性能有着（zhe）很大的影响。旧砂中常混（hún）有各种杂物，如钉子、铁块和砂团等，在回用前必须进行处理，包括将（jiāng）砂块（kuài）粉碎，用电磁分离器除（chú）去（qù）其中的铁质杂物（wù）然后过（guò）筛，必要时（shí）进行冷却。 在机（jī）械化程度高的铸（zhù）造车间，型（xíng）砂需求量大，周转速（sù）度很快，往（wǎng）往旧砂的温度（dù）还比较高（gāo），有的回用砂温度高达60摄氏（shì）度（dù）以（yǐ）上，如（rú）果采用这种型（xíng）砂造（zào）型，容易粘附（fù）模样、芯盒及砂斗。由于型砂温（wēn）度过高，会使（shǐ）水分蒸（zhēng）发（fā）太快（kuài），使型砂性能不稳定，同时影响铸件（jiàn）表面质量，影（yǐng）响造（zào）型劳动生产率（lǜ）。因此（cǐ）必须在铸件落砂、旧砂过（guò）筛、运输和混砂过（guò）程中加（jiā）强通风（fēng）冷却（què），降（jiàng）低型砂温（wēn）度。 （5） 混砂 混砂的任（rèn）务是（shì）将各（gè）种原（yuán）材料混合均匀，使粘（zhān）结剂包覆在砂粒表面上，混砂的质（zhì）量主要取决于混砂（shā）工艺和混砂机的形（xíng）式。 一、混（hún）砂机的形（xíng）式。生产中常用的混砂设（shè）备有辗（niǎn）轮式、摆轮式和叶片式混砂机。辗（niǎn）轮（lún）式混（hún）砂机除有搅拌（bàn）作用外（wài），还有辗压搓揉（róu）作（zuò）用，型砂的质（zhì）量较好，但（dàn）生（shēng）产效率较低，主要用来混制面砂和（hé）单一砂。摆式混砂机（jī）的生产（chǎn）效率（lǜ）比辗轮（lún）式（shì）高几倍，且可边（biān）混砂边鼓风冷却（què），并有一定的搓（cuō）揉作（zuò）用，但型砂（shā）质量不如（rú）辗轮（lún）式混砂好，主（zhǔ）要（yào）用于机械化（huà）程度高、生（shēng）产量大的铸造车间（jiān）混制单一砂及背砂。叶片式混砂机是一种连续作业式的设（shè）备，各（gè）种原是否无误混砂机的一端进入，混好的型砂从混砂机的（de）另一端出来，生（shēng）产（chǎn）效率高（gāo）。叶片式混砂机有混合作用，但搓揉作（zuò）用很差，主要用于混制背（bèi）砂和粘土含量低（dī）的单一砂。 二、加料（liào）顺序与混砂时间（jiān）。混制粘土型砂的加顺（shùn）序一般是先加回（huí）用砂、原砂、粘土粉和附加（jiā）物等干料，干（gàn）混均匀后再加水（shuǐ）湿混（hún），均（jun1）匀后即可（kě）使用。如果型砂中含有渣油液（yè）以及其（qí）他液态粘（zhān）结剂，则应（yīng）先（xiān）加（jiā）水将型砂混合均匀后再加入油类粘结（jié）剂。这（zhè）种先加干粉后（hòu）加水（shuǐ）的（de）混砂加料顺序存在的缺点是，在混砂机（jī）的辗盘（pán）边缘遗留一些粉料，这些粉料吸水（shuǐ）后（hòu）粘附（fù）在混砂机壁上（shàng），直到（dào）混辗后（hòu）期或卸砂（shā）时才脱落下来，使型砂里含有混合不均匀的粘土（tǔ）或（huò）煤粉团块，恶化了型砂性能。同时干混（hún）时粉尘飞（fēi）扬，劳动（dòng）条件差。因此（cǐ），有的工（gōng）厂（chǎng）采用先（xiān）在回用砂里加水混合，然后（hòu）加粘土及（jí）煤（méi）粉混合（hé）均（jun1）匀，zui后再加少（shǎo）量水分调节到（dào）所需要的含（hán）水量（liàng）的混砂工（gōng）艺（yì）。试验（yàn）结果表明，后面这（zhè）种加（jiā）料顺序可缩（suō）短混砂时间，提高型砂（shā）质量（liàng），改（gǎi）善劳动条件。 为了使各种原材料混（hún）合均匀（yún），混砂（shā）时间不能太短（duǎn），否则影响型砂性能，但混砂（shā）时（shí）间也（yě）不宜过长。否则（zé）将使型砂温度升高（gāo），水分过多（duō）挥发，型砂结成块（kuài）状（zhuàng），性能（néng）变坏且生产效率低。混（hún）砂时间主（zhǔ）要根据混砂机（jī）的形式、粘土（tǔ）含量、对型砂性能要求等（děng）来决定（dìng）。一般来说（shuō），粘土含量（liàng）越多，对型砂质量要求越高（gāo），混砂时间（jiān）越长（zhǎng）。采用（yòng）辗轮式混砂机混制面砂时，混砂（shā）时间一般为6—12分钟，北（běi）砂为3—6分钟，单一砂为4—8分（fèn）钟。 （6） 调匀（yún） 型砂的调匀又称回性、渗匀，是指将混好的型砂在（zài）不（bú）失去水分的（de）条件（jiàn）下放置一段时间（jiān），使水（shuǐ）分均匀渗透到型（xíng）砂（shā）中（zhōng），让（ràng）粘土充分吸水膨胀，以提高型砂的强度和透气性等性（xìng）能（néng）。调匀时（shí）间（jiān）主要根据粘土种类及加入量而（ér）定。型砂（shā）中粘土含量越多，原砂（shā）的（de）颗粒（lì）越细，调匀时间（jiān）越长。调匀时间应适当，否则型砂性能难以满足要注。单一砂一般为2—3小时，面砂为4—5小时。机械化铸造厂间型（xíng）砂调匀是在型砂调匀斗里进行（háng），非机械化（huà）的手（shǒu）工造型车间是（shì）将混好的型砂堆（duī）放在轩（xuān）间地面上，并用湿麻（má）袋覆盖（gài）进行调（diào）匀（yún）。 型砂经混辗和调匀（yún）后会被压（yā）实，有的被压成团（tuán）块。如果采用这种（zhǒng）型砂直接造型（xíng），型砂的坚实度不均匀，透气性等性能（néng）差。因此，调匀后（hòu）的型砂必须经松（sōng）砂或过（guò）筛才（cái）能使（shǐ）用。在机械化的铸造（zào）车（chē）间一般采用圆棒式或叶片式松砂机进（jìn）行松砂处理。在百（bǎi）机械化的（de）手工（gōng）造（zào）型（xíng）车（chē）间，常用移动式松砂（shā）机（jī）或用筛孔为（wéi）5—8毫米的筛（shāi）子（zǐ）过（guò）筛。
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覆膜砂铸造在铸造领域已（yǐ）有相当长的历史，铸件的产量也相当大；但采用覆膜砂铸造生产精密铸钢件时面临（lín）很多难题：粘砂（shā）（结疤）、冷（lěng）隔、气（qì）孔。如（rú）何（hé）解决这（zhè）些问（wèn）题有待于我们去进一步探（tàn）讨。 一、对覆膜砂的认（rèn）识与了（le）解（覆膜砂属于有机（jī）粘结剂型、芯砂） （1）覆膜砂的特点：具（jù）有适宜的强度（dù）性能；流动性好，制出的砂型（xíng）、砂芯轮廓（kuò）清晰，组织致（zhì）密，能够（gòu）制造出复杂的砂芯；砂（shā）型（xíng）（芯）表面质量（liàng）好，表（biǎo）面粗糙（cāo）度可达（dá）Ra=6.3～12.5μm，尺寸精度可达（dá）CT7～CT9级；溃散（sàn）性好（hǎo），铸（zhù）件（jiàn）容易清理（lǐ）。 （2）适（shì）用范围：覆膜砂既可制（zhì）作铸（zhù）型又可制作砂芯，覆膜砂的型或芯既可互相配合使用又可与其它砂型（xíng）（芯）配合使用；不仅可以用于金属型重力铸造或（huò）低压铸（zhù）造（zào），也可（kě）以用于（yú）铁型覆砂（shā）铸造，还可以（yǐ）用于热法离心铸（zhù）造；不仅可以用于铸铁、非（fēi）铁（tiě）合（hé）金铸（zhù）件的生（shēng）产，还（hái）可以用（yòng）于铸（zhù）钢（gāng）件的生产。 二（èr）、覆膜（mó）砂的制备 1．覆膜砂组成 一般由耐火材料、粘结剂、固化剂、润滑剂及特殊添加（jiā）剂组（zǔ）成（chéng）。 （1）耐火材料是构成（chéng）覆膜（mó）砂的（de）主体。对耐火材（cái）料的要求是：耐火度高、挥发物少（shǎo）、颗（kē）粒较（jiào）圆整（zhěng）、坚（jiān）实等。一般（bān）选（xuǎn）用天然擦（cā）洗硅（guī）砂。对（duì）硅砂的（de）要求是：SiO2含量（liàng）高（铸铁及（jí）非铁合金铸（zhù）件要求大于90%，铸钢（gāng）件（jiàn）要求大于97%）；含泥量不大于0.3%（为擦洗砂）--[水洗砂含泥量规定小于；粒度①分布在相（xiàng）邻3～5个筛号上；粒形圆整，角（jiǎo）形因素应不大于1.3；酸耗值不小于5ml。 （2）粘结剂普遍采用酚（fēn）醛树脂。 （3）固化剂通常采用乌洛托品；润滑剂（jì）一般采用硬脂酸钙（gài），其作用是防止覆（fù）膜砂结块，增加流（liú）动性。添（tiān）加剂（jì）的主（zhǔ）要作用是（shì）改善覆膜砂的（de）性能。 （4）覆（fù）膜砂（shā）的基（jī）本（běn）配比 成分 配比（质量分（fèn）数，%）说明：原砂 100 擦洗砂， 酚醛（quán）树脂 1.0～3.0 占原砂重 ，乌洛托品（水溶液（yè）2）10～15 占树脂重，硬脂酸钙（gài） 5～7 占树脂重，添（tiān）加剂 0.1～0.5 占原砂重。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）的生产工艺（yì） 覆膜砂（shā）的（de）制备工艺主（zhǔ）要有冷法覆膜、温法覆膜（mó）、热法覆膜三种，目前（qián）覆膜砂的生（shēng）产几乎（hū）都是采用热覆膜法。热法覆膜（mó）工艺（yì）是先将原（yuán）砂加热到一定温度，然后分别与树脂、乌洛托品水溶液和（hé）硬脂酸钙（gài）混合搅（jiǎo）拌，经冷却破碎和筛分（fèn）而成。由于配方的（de）差异，混制（zhì）工艺有所不（bú）同。目（mù）前国内覆膜砂生产线的种（zhǒng）类（lèi）很多，手工加（jiā）料的半自动生（shēng）产线约有2000~2300条，电脑（nǎo）控制的全（quán）自动生产线也（yě）已（yǐ）经有（yǒu）将近（jìn）50条，有效提高（gāo）了生产效（xiào）率和（hé）产品稳定性。例如xx铸造有限公司的自动化（huà）可视生产线（xiàn），其加料时（shí）间（jiān）控制精（jīng）确到（dào）0.1秒（miǎo），加热温度控制精确到1/10℃，并（bìng）且可以通（tōng）过视（shì）频时时观（guān）察混砂状态，生产效（xiào）率（lǜ）达到6吨（dūn）/小时。 ３．覆膜砂的主要产品类型 （1） 普（pǔ）通类覆膜（mó）砂 普通覆膜砂即传（chuán）统覆膜砂，其组成通常由石英砂，热塑性酚醛（quán）树脂，乌洛托品（pǐn）和硬脂酸钙构成，不加有关添加剂（jì），其树（shù）脂加入（rù）量通常在一定强度要求下（xià）相对较高，不具备耐高温，低膨胀（zhàng）、低发（fā）气等特性，适用于要（yào）求不（bú）高的（de）铸件生产 （2） 高强度低发气类（lèi）覆膜砂 特点：高强度、低（dī）膨胀、低（dī）发气、慢发气、抗氧化 简（jiǎn）介:高强度低（dī）发气覆膜砂是（shì）普通覆膜（mó）砂的更新换代产品，通过加入（rù）有关特性的“添（tiān）加剂”和（hé）采用新的配制（zhì）工艺，使树脂用量大（dà）幅度下（xià）降，其强度比普通覆（fù）膜砂高30%以上，发气（qì）量显著降低，并能（néng）延缓发（fā）气（qì）速度（dù），能更好地（dì）适（shì）应（yīng）铸件生产（chǎn）的需要。该（gāi）类覆膜砂主要适用于铸铁件中，中小（xiǎo）铸钢、合（hé）金铸钢件的（de）生（shēng）产。目前该类（lèi）覆膜砂有三个系列：GD-1高强度低发气覆（fù）膜砂；GD-2高强度低膨（péng）胀（zhàng）低发气覆膜砂；GD-3高强度低（dī）膨（péng）胀低发气（qì）抗氧化覆膜。 （3） 耐（nài）高温（wēn）(类)覆膜砂(ND型) 特点（diǎn）：耐（nài）高温、高（gāo）强度、低膨胀、低（dī）发气、慢发气（qì）、易溃散、抗氧（yǎng）化 简介:耐（nài）高温覆膜砂（shā）是通过特殊（shū）工艺配方技术生产（chǎn）出的具有优（yōu）异高温（wēn）性（xìng）能(高温下（xià）强度高、耐热（rè）时间长、热膨胀（zhàng）量小、发气量（liàng）低)和综合铸造性能的新型覆膜砂（shā）。该类覆膜砂特别适用于（yú）复（fù）杂（zá）薄（báo）壁精（jīng）密的铸铁件(如汽车发动机缸体（tǐ）、缸盖（gài）等)以及高要（yào）求的铸钢件(如（rú）集（jí）装箱角和火车刹（shā）车缓；中器壳件等（děng）)的生产，可（kě）有效消除粘砂、变形、热裂和气孔等铸造缺（quē）陷。目前该覆膜砂有四个（gè）系（xì）列：VND-1耐高温（wēn）覆膜砂. ND-2耐高温低（dī）膨胀低发气覆膜砂 ND-3耐高（gāo）温低膨胀低发气（qì）抗氧（yǎng）化覆膜砂 ND-4耐高温高强底低膨胀低发气（qì）覆膜（mó） （4） 易（yì）溃散（sàn）类（lèi）覆膜砂 具有较（jiào）好的强度，同（tóng）时（shí）具有优异的低温溃散性能（néng），适（shì）用（yòng）于生产有（yǒu）色（sè）金属铸件。 （5） 其（qí）它特殊要求覆膜砂 为适（shì）应不同产品的需要，开发（fā）出了系列特种覆膜砂如：离心铸造用覆（fù）膜砂、激冷（lěng）覆膜（mó）砂（shā）、湿态覆膜砂、防（fáng）粘砂、防脉（mò）纹（wén）、防（fáng）橘皮覆（fù）膜砂（shā）等。 三、覆膜砂制芯主要（yào）工艺（yì）过程 加热温度200-300℃、固（gù）化（huà）时（shí）间（jiān）30-150s、射砂压力0.15-0.60MPa。形（xíng）状（zhuàng）简（jiǎn）单的砂芯、流动（dòng）性好的覆膜（mó）砂可选用较低的（de）射砂（shā）压（yā）力，细薄砂芯选择较低的加热温度，加热（rè）温度低时可适当延长固化时间等。覆（fù）膜砂（shā）所使用的树脂是酚（fēn）醛类树脂。制芯工艺的优点：具有适宜（yí）的强度性能；流动（dòng）性（xìng）好（hǎo）；砂芯表面质量（liàng）好（hǎo）（Ra=6.3-12.5μm）；砂芯（xīn）抗吸（xī）湿性（xìng）强；溃散（sàn）性好，铸（zhù）件（jiàn）容易（yì）清理。 1、铸（zhù）型（xíng）（模具（jù））温度（dù） 铸型（xíng）温度是影响（xiǎng）壳层（céng）厚度及强度的主（zhǔ）要因素（sù）之一（yī）,一般控制在220～260℃,并根据下（xià）列原（yuán）则选定: （1）保证覆（fù）膜砂上的（de）树脂软化及固化所需（xū）的足够热量； （2）保证形成需要的壳厚且壳型（xíng）（芯）表（biǎo）面不焦（jiāo）化； （3）尽（jìn）量缩短结壳及硬化时（shí）间，以提（tí）高（gāo）生产率。 2、射砂压力及时间 射砂时（shí）间（jiān）一般控（kòng）制（zhì）在3～10s，时间过（guò）短则砂型（芯（xīn））不能成型。射砂压力（lì）一般为（wéi）0.6MPa左右；压力过低时，易造成射不（bú）足（zú）或疏（shū）松现（xiàn）象。3、硬化时间：硬化时间的长短主要取决（jué）于砂（shā）型（芯）的厚度（dù）与铸型的（de）温（wēn）度，一般在60～120s左（zuǒ）右。时间过（guò）短，壳（ké）层（céng）未完全固化则强度低；时间过长，砂型（xíng）（芯（xīn））表面层易烧焦影响（xiǎng）铸件（jiàn）质（zhì）量。覆膜砂造型（芯）工艺（yì）参（cān）数实（shí）例：序（xù）号图号 壳（ké）厚（hòu）（㎜） 重（chóng）量（㎏） 铸型温（wēn）度（℃） 射砂时间（s）硬（yìng）化时间（s） 1 （导向套）DN80-05 8～10 2.5～2.6220～240 2～3 60～80 2 （阀（fá）体）DN05-01 10～123.75～3.8 240～260 3～5 80～100 四（sì）、覆膜（mó）砂应（yīng）用中存（cún）在的问题及解决对策 制（zhì）芯的方（fāng）法种类很（hěn）多，总的可以划分为热固性方法和冷（lěng）固性方法（fǎ）两大类（lèi），覆膜砂制芯属于热固性方法类。任何（hé）一（yī）种制芯方法都有（yǒu）其自身的优点和缺（quē）点，这主（zhǔ）要取（qǔ）决于产品的质量要求、复杂程度、生产批量、生产成本、产（chǎn）品价格等综合因素（sù）来（lái）决定采用何种制（zhì）芯方法（fǎ）。对铸（zhù）件内腔（qiāng）表面质（zhì）量要（yào）求高，尺寸精度要求高、形（xíng）状复（fù）杂的砂芯采（cǎi）用覆膜（mó）砂制芯是非常有（yǒu）效（xiào）的。例如（rú）：轿车发动机气（qì）缸盖的进排气道砂芯、水道砂（shā）芯、油道砂芯，气缸体（tǐ）的水（shuǐ）道砂芯、油道（dào）砂芯（xīn），进气岐管、排气岐管的壳芯砂芯（xīn），液（yè）压（yā）阀的流道砂芯，汽车涡轮增压器气道（dào）砂芯等等。但是在覆膜砂使用（yòng）中还常遇到（dào）一些问题（tí），这里仅（jǐn）就工作中的体会略谈（tán）一二。 1、覆膜（mó）砂的强度和发气量的确定（dìng）方（fāng）法 在原砂质（zhì）量和树脂质量一定的前（qián）提下，影响覆膜砂强度的关（guān）键因素主要取于酚醛树脂的加入量。酚醛树脂加入量多，则强度就提高，但发气量也增（zēng）加，溃散性就降低。因此在生产应用中（zhōng）一定要控制覆膜砂（shā）的强度（dù）来减少（shǎo）发气量，提（tí）高溃散性，在强（qiáng）度标（biāo）准的制订时定（dìng）要找到一个平衡点（diǎn）。这个平（píng）衡点就（jiù）是保证（zhèng）砂芯的（de）表面质量及在浇注时不产生变形（xíng）、不产生断芯前（qián）提下的强度。这样才能（néng）保证铸件的表面质（zhì）量和尺（chǐ）寸精度，又可以减少（shǎo）发气量，减少铸造件气孔缺陷，提高（gāo）砂芯的出砂性能。对砂芯存放（fàng），搬（bān）运过程中可以采用工位器具、砂芯小（xiǎo）车，并在其（qí）上面铺有10ｍｍ～15ｍｍ厚的海（hǎi）绵，这样可（kě）以减少砂芯的损耗（hào）率。 2、覆膜（mó）砂砂芯的（de）存放期 任何砂芯（xīn）都会吸湿，特（tè）别是南方地（dì）区空气相对湿度大（dà），必须对砂芯（xīn）存（cún）放期在工艺文件上（shàng）加以规定（dìng），利用精益生产先（xiān）进先出的生产方式减少砂芯的存放量（liàng）和存放周期。各企业应结合自己的厂房条件和当地的气候条件来确定砂芯的存放周期。 3、控制好覆膜（mó）砂的供货质量（liàng） 覆膜砂进厂时（shí）必须附有供应商的质量保证（zhèng）资料，并且企业根据抽样标准进（jìn）行检（jiǎn）查（chá），检查合格（gé）后方可入库。企（qǐ）业取样检测不（bú）合格（gé）时由（yóu）质（zhì）保和技（jì）术（shù）部（bù）门做出处理结（jié）果，是让步接受或（huò）向供应商退（tuì）货。 4、合格的覆膜砂在制芯时发现砂芯断裂变形（xíng） 制芯（xīn）时砂（shā）芯的断裂变形通常会（huì）认为覆（fù）膜砂强度低造成的。实际上砂芯（xīn）断裂和变（biàn）形会涉及到许多生产过程。出（chū）现不正常（cháng）情况，必须要查到真（zhēn）正的原因才能彻（chè）底（dǐ）解决。具体原（yuán）因如下： （１）制芯时模具的温度和（hé）留模时间，关系到砂芯结（jié）壳硬化厚（hòu）度是否满足工艺要求。工艺上所（suǒ）规定（dìng）的工艺（yì）参数（shù）都需要（yào）有一个范围，这个（gè）范围需靠操作人员的技能来进行（háng）调整（zhěng）。在模具温度上限（xiàn）时留模时间（jiān）可以取（qǔ）下限，模（mó）具温度在下限时留模时（shí）间取（qǔ）上限。对操作人员（yuán）需要不断地培（péi）训提高操作技能。 （２）制芯时在模具上会粘有酚醛树脂和砂（shā）粒，必须（xū）进（jìn）行（háng）及时清理（lǐ）并喷上（shàng）脱模（mó）剂，否则会越积越多开模时会（huì）把（bǎ）砂芯拉断或变形。 （３）热芯盒（hé）模具静模上的（de）弹簧顶杆（gǎn），由于长期在（zài）高温状态下工作会产生弹性失效而（ér）造成砂芯断裂或变形（xíng）。必须及时更换弹簧。 （４）动（dòng）模和静（jìng）模不（bú）平行或（huò）不在（zài）同（tóng）一中心线上，合模时在油缸或气缸的压力（lì）作用下，定位销前端有一段（duàn）斜（xié）度，模具还是会合紧，但（dàn）在开模时动（dòng）模和静（jìng）模仍会（huì）恢复到原始状态使（shǐ）砂芯断裂或变形。在这种情况下射砂（shā）时会跑砂，砂芯的尺寸会变（biàn）大。解决对策是及时（shí）调整模（mó）具的平行度和同（tóng）轴度。 （５）在壳芯机上生产空心（xīn）砂芯时（shí），从砂芯中倒出尚未硬（yìng）化的覆膜砂需要重新使用（yòng）时，必须进行过筛并（bìng）未用过的覆膜砂按（àn）３：７比例混（hún）合后使用，这样才能保（bǎo）证壳芯砂芯的表面质量和砂芯强度。
+查看（kàn）全文18 2020-04
什么叫淬火？ 钢（gāng）的（de）淬火（huǒ）是将钢加热到临界温度Ac3（亚共析钢）或Ac1（过（guò）共析钢（gāng））以上温度，保温一（yī）段时（shí）间（jiān），使之全部或部分（fèn）奥氏（shì）体化，然（rán）后（hòu）以（yǐ）大于临界冷却（què）速度（dù）的冷速快冷到（dào）Ms以下（或Ms附近等温）进行马氏（shì）体（或贝（bèi）氏体（tǐ））转变的热处理工艺。通常也将铝合金、铜合金、钛合金（jīn）、钢（gāng）化玻璃等材料的（de）固溶处理（lǐ）或带（dài）有快速冷却过程的热处（chù）理（lǐ）工艺称为淬火（huǒ）。 淬火的目的： 1）提高（gāo）金（jīn）属成材或（huò）零件的机械性（xìng）能。例如：提高（gāo）工具（jù）、轴（zhóu）承等的（de）硬度（dù）和（hé）耐（nài）磨性，提高（gāo）弹簧的弹（dàn）性极限，提高（gāo）轴（zhóu）类（lèi）零（líng）件的综合机械性能（néng）等。 2）改善（shàn）某些特殊钢的材料性能或（huò）化学性能。如（rú）提高不锈钢的耐蚀（shí）性，增加磁钢的永磁性（xìng）等。 淬火冷（lěng）却时，除（chú）需合（hé）理选用淬火介（jiè）质外，还要有正确的淬（cuì）火方法，常用的淬火方法，主要有单液（yè）淬火（huǒ），双液淬火，分级淬火（huǒ）、等温淬火，局部淬火等。 钢（gāng）铁工件在（zài）淬（cuì）火后具有以下特点： ① 得到了马（mǎ）氏体、贝氏（shì）体、残余（yú）奥氏体等不平衡（即不稳（wěn）定）组织。 ② 存在较大内应力。 ③ 力学性（xìng）能不能满足（zú）要（yào）求。因此，钢铁（tiě）工（gōng）件淬火（huǒ）后一般都（dōu）要经过回（huí）火 什么（me）叫回火？ 回火是将淬（cuì）火后的金属成材或零（líng）件（jiàn）加热（rè）到（dào）某一温度，保温一（yī）定时间后，以一定方式冷却的热处理工艺，回火是淬火后紧接着进行的一种操作，通常也（yě）是工（gōng）件进（jìn）行热处理（lǐ）的zui后一道工序，因而把淬火和回火的联合（hé）工艺称为zui终处理。淬火与（yǔ）回火的主要目的是： 1）减（jiǎn）少内应力（lì）和降（jiàng）低脆性（xìng），淬（cuì）火（huǒ）件（jiàn）存在着很大的（de）应力和脆性（xìng），如没有及时回火往（wǎng）往会产生变形（xíng）甚至（zhì）开（kāi）裂。 2）调整工件的机械性能，工件（jiàn）淬火后，硬度（dù）高（gāo），脆性大，为了满足各种工件不同的性（xìng）能要求（qiú），可以通过回火来调整，硬度，强度，塑性和韧性。 3）稳（wěn）定（dìng）工（gōng）件尺寸。通过回火可（kě）使金相组织趋于稳定，以保证在以后（hòu）的使用过程中不再发生变形。 4）改善某些合金（jīn）钢的切削性（xìng）能。 回火的（de）作用（yòng）在于： ① 提高组（zǔ）织稳定（dìng）性，使工（gōng）件在使（shǐ）用过程中不再发生组织转变，从而使工件几何尺寸和性能保持（chí）稳（wěn）定。 ② 消（xiāo）除内（nèi）应力，以（yǐ）便改善工件（jiàn）的使用性能并稳（wěn）定工件几何尺寸（cùn）。 ③ 调整钢铁的力学性能以满足使用要求。 回火之所以具（jù）有这些作用（yòng），是因为温度升高时，原子活动能力增强，钢（gāng）铁中的铁、碳和其他合金元素的原子可以较（jiào）快地进行扩散，实（shí）现原子的重新排列组合，从而使不稳定的不（bú）平衡组织（zhī）逐（zhú）步转变为稳定的平（píng）衡组织（zhī）。内（nèi）应力的消除还（hái）与温（wēn）度升高（gāo）时金属强（qiáng）度降低有关。一般（bān）钢铁回（huí）火（huǒ）时，硬度和强度下降，塑性提高。回（huí）火（huǒ）温度越高，这些（xiē）力学性能的变化越大。有些合金元素含量较高的合金钢，在（zài）某一温（wēn）度范围回（huí）火时（shí），会析出一些颗粒细小的金（jīn）属（shǔ）化合物，使强度和硬度上升（shēng）。这种（zhǒng）现象称（chēng）为二次硬化（huà）。 回火要（yào）求：用途不（bú）同的工件应（yīng）在不同（tóng）温度下（xià）回火，以满足使用（yòng）中的要求。 ① 刀具（jù）、轴承、渗碳（tàn）淬火（huǒ）零件、表面（miàn）淬火零件通常在250℃以下（xià）进（jìn）行低温（wēn）回火。低温回火后硬（yìng）度变化不大，内（nèi）应（yīng）力减小，韧性稍（shāo）有提高（gāo）。 ② 弹簧（huáng）在（zài）350～500℃下（xià）中温回火，可获得较（jiào）高（gāo）的弹性（xìng）和必要的韧性（xìng）。 ③ 中（zhōng）碳结（jié）构钢制作的零件通常在500～600℃进行高温回火（huǒ），以获得（dé）适宜的强度与韧性（xìng）的良好配合。 钢在300℃左右回火（huǒ）时，常使其脆性增大，这种现象称为（wéi）首（shǒu）类回火脆性。一般不应在这个温度区（qū）间回火。某（mǒu）些中碳合金结构钢在（zài）高温回火后，如果缓慢（màn）冷至（zhì）室温，也易于变脆。这种现象称为第二类回火脆性。在钢中加入钼，或回火（huǒ）时在（zài）油或水中冷却，都（dōu）可以防止第二（èr）类回火脆性。将（jiāng）第（dì）二类（lèi）回火（huǒ）脆性的钢重新加热至原来的（de）回火温（wēn）度，便可（kě）以消除这种脆性。 在生（shēng）产（chǎn）中，常根据对工（gōng）件（jiàn）性能的要求（qiú）。按（àn）加热温（wēn）度的不（bú）同，把回（huí）火分为低温回火，中温回火，和高温回火。淬火和（hé）随后的高温回火相结合的（de）热（rè）处理工艺称（chēng）为调质，即在具有（yǒu）高度强度的同时，又有（yǒu）好的（de）塑性韧性。 1、低（dī）温回火（huǒ）：150-250℃ ，M回，减（jiǎn）少（shǎo）内应力和脆性，提高塑韧性，有较高的硬度和耐磨（mó）性。用于制作量具、刀具和滚动轴承等。 2、中温回火：350-500℃ ，T回，具有（yǒu）较高的弹性，有（yǒu）一定的塑性和硬（yìng）度。用于制（zhì）作（zuò）弹簧、锻（duàn）模等。 3、高（gāo）温回（huí）火：500-650℃ ，S回，具有良好的综合力（lì）学（xué）性（xìng）能。用于制作齿轮、曲轴等。 什么是正火? 正火是—种改善钢材韧性的热处理。将钢构（gòu）件加热到Ac3温度以上30〜50℃后，保温一段时间出炉空（kōng）冷（lěng）。主（zhǔ）要特（tè）点是冷却速度快于退（tuì）火而低（dī）于（yú）淬火（huǒ），正火时（shí）可在稍快的冷却中（zhōng）使钢材的结晶晶粒细化，不但可得到满意的（de）强度，而且可以明（míng）显（xiǎn）提（tí）高韧性(AKV值），降低构件的（de）开裂倾向。—些低合金热轧（zhá）钢（gāng）板、低合金钢（gāng）锻件与铸造（zào）件经正（zhèng）火处理后（hòu），材料的综合力学性能（néng）可以大大改善，而且也改（gǎi）善了切削性（xìng）能（néng）。 正火有以下目的和用途（tú）： ① 对亚共析钢，正（zhèng）火用以消除铸、锻、焊件的过（guò）热（rè）粗晶组织和魏氏组织，轧材中的带状组（zǔ）织；细化（huà）晶粒；并可作为淬火前的（de）预先热处理。 ② 对过共析钢，正火（huǒ）可以消除网状（zhuàng）二次渗碳体，并使珠光体细化（huà），不但改善机械性能，而且有利于以后的球（qiú）化退火（huǒ）。 ③ 对低碳（tàn）深冲薄钢板，正火（huǒ）可（kě）以消（xiāo）除（chú）晶界（jiè）的游离渗碳体，以（yǐ）改善其深冲性（xìng）能。 ④ 对低碳钢和（hé）低碳低合金钢，采用正火，可得到较（jiào）多的细（xì）片状（zhuàng）珠光体组织，使硬度增高到HB140-190，避免切削（xuē）时（shí）的“粘刀（dāo）”现象，改善切削加（jiā）工性。对中碳钢，在既可用正火又（yòu）可用退火的场合下，用正火更为（wéi）经济和方便。 ⑤ 对普通中碳结（jié）构钢，在力学性能要求（qiú）不（bú）高的场（chǎng）合下，可用正（zhèng）火代替淬（cuì）火加高温（wēn）回火（huǒ），不仅操作简便，而且使钢材的组织和尺（chǐ）寸稳（wěn）定。 ⑥ 高温正（zhèng）火(Ac3以（yǐ）上150～200℃)由于高温（wēn）下扩散速度较高,可以（yǐ）减少铸件和（hé）锻件的成分偏析。高（gāo）温正火后的粗大晶粒可通过随（suí）后（hòu）第二次较低温度的正火予以细化。 ⑦ 对某些用于（yú）汽轮机和锅炉（lú）的（de）低、中碳（tàn）合金钢，常采用正火以（yǐ）获得贝氏体（tǐ）组织，再经高温回火，用于400～550℃时具有良好的抗蠕变能力。 ⑧ 除钢件（jiàn）和钢材以外，正火还广泛用于球（qiú）墨铸（zhù）铁热处理，使其获得珠光体（tǐ）基体（tǐ），提高球墨（mò）铸铁（tiě）的强度。 由于正火的特点是空气冷却，因（yīn）而环境气温、堆放方式、气流及工件尺寸对正（zhèng）火后的组（zǔ）织和性（xìng）能均有影响。正（zhèng）火组（zǔ）织还可作为合（hé）金钢的（de）一种分类方（fāng）法。通常根据直（zhí）径为25毫米（mǐ）的试样加热到900℃后（hòu）,空冷得到（dào）的组（zǔ）织，将合金钢分为珠光（guāng）体（tǐ）钢、贝氏体钢、马氏体钢和奥氏（shì）体钢。 什么是退火？ 退（tuì）火是将（jiāng）金属缓慢（màn）加热到一定温（wēn）度，保持足够时间，然后以适宜速度冷（lěng）却的一种金属热处理（lǐ）工艺。退火热处理分为完（wán）全退火，不完（wán）全退火（huǒ）和去应力退火。退火材料的力学性能可以用拉伸试验来检测，也（yě）可（kě）以（yǐ）用硬度试（shì）验（yàn）来检测。许多钢材（cái）都是以退火热处理状态供货（huò）的（de），钢材（cái）硬度检测可以采用洛（luò）氏（shì）硬度计（jì），测试HRB硬度（dù），对于较（jiào）薄的（de）钢板、钢带以及薄壁钢管，可以采（cǎi）用表面洛氏硬度计，检测（cè）HRT硬度（dù）。 退火的目的在于（yú）： ① 改善或消（xiāo）除（chú）钢铁（tiě）在铸造、锻压、轧制和焊接过程中（zhōng）所造成的（de）各种组（zǔ）织（zhī）缺陷以及残余应（yīng）力，防（fáng）止工（gōng）件变（biàn）形、开（kāi）裂。 ② 软化工件以便进行切削加（jiā）工。 ③ 细化晶粒，改善（shàn）组织以提高工件的机械（xiè）性能。 ④ 为zui终热处理（淬火、回火）作好（hǎo）组织准备。 常用的（de）退火工艺有： ① 完全退（tuì）火。用以细化中（zhōng）、低碳（tàn）钢经铸造、锻压和焊接后出现的（de）力学性（xìng）能不佳的粗（cū）大过热（rè）组织。将（jiāng）工件加热到铁素体（tǐ）全部转变为奥氏体的温度以上30～50℃，保温一段时间，然后随炉缓慢冷却，在冷却过（guò）程中奥氏（shì）体再次发（fā）生转变，即可（kě）使（shǐ）钢的组（zǔ）织变细。 ② 球化（huà）退火。用以降低工（gōng）具钢和轴承钢锻压后（hòu）的偏高（gāo）硬（yìng）度。将（jiāng）工件加热（rè）到钢开始形成（chéng）奥氏（shì）体的温度以上（shàng）20～40℃，保（bǎo）温后缓慢冷却，在冷却过程中珠光体中（zhōng）的片（piàn）层状渗碳体变为球（qiú）状，从而降低了硬度。 ③ 等温退火。用以（yǐ）降低某些镍、铬含量较高的合金结构钢的高硬度，以进行切削加（jiā）工（gōng）。一般（bān）先以较（jiào）快（kuài）速度冷（lěng）却到奥氏体（tǐ）zui不稳定的温度，保温适（shì）当时间，奥氏体转变为托氏体或（huò）索氏体（tǐ），硬度即可降低。 ④ 再结晶退火。用以（yǐ）消除金属线材、薄板（bǎn）在冷拔（bá）、冷轧（zhá）过程中的硬化现象（硬度升（shēng）高（gāo）、塑性下降）。加（jiā）热温（wēn）度一般为钢开始形成奥（ào）氏体的温度以下50～150℃ ，只有（yǒu）这样才能消除加工硬化效应使金（jīn）属软（ruǎn）化。 ⑤ 石墨（mò）化退火。用以使含（hán）有大量（liàng）渗碳体的（de）铸铁变成塑性良（liáng）好的可锻（duàn）铸铁。工艺（yì）操作（zuò）是将铸件加（jiā）热到950℃左右，保温一定（dìng）时间后适当冷却，使（shǐ）渗碳体分解形成团絮（xù）状石墨。 ⑥ 扩（kuò）散（sàn）退火。用以使合金（jīn）铸件化学（xué）成分均（jun1）匀化，提高其使（shǐ）用（yòng）性能。方法（fǎ）是在（zài）不发生熔化（huà）的前提下，将铸件加热（rè）到（dào）尽可能（néng）高的温度（dù），并长时间保（bǎo）温，待合金（jīn）中各种（zhǒng）元素扩散趋（qū）于均匀分布（bù）后缓冷。 ⑦ 去应（yīng）力（lì）退火（huǒ）。用以消除钢（gāng）铁铸件和焊接件的内应力。对于（yú）钢铁制品加（jiā）热（rè）后开始形成奥氏体的温度以下100～200℃，保温后在（zài）空气中冷却，即可消除内应力。
+查（chá）看全文16 2020-04
一、变（biàn）形的原因 钢的变形主要原（yuán）因（yīn）是钢中（zhōng）存在内应（yīng）力或（huò）者外部施加的应力。内应力（lì）是（shì）因温（wēn）度（dù）分布不均匀或（huò）者（zhě）相变所致，残（cán）余（yú）应力也是原因（yīn）之一。外应力（lì）引起的变形（xíng）主要是由于（yú）工件自重而造成的“塌陷”，在特殊情况下（xià）也（yě）应考虑碰撞（zhuàng）被加热的工件，或者夹持工具夹（jiá）持所引（yǐn）起的凹陷等。变形包括弹性变形和（hé）塑（sù）性变形（xíng）两（liǎng）种。尺寸（cùn）变化主要是基于组织转变，故表现出同样的膨胀（zhàng）和收缩（suō），但当工件上有孔穴（xué）或者复杂形状工件，则将导致附加的变形。如果淬火形成大量马氏体则（zé）发生膨胀，如果产（chǎn）生大量残余奥氏体（tǐ）则相应的要收缩（suō）。此（cǐ）外，回火时一般发（fā）生收缩，而出现二（èr）次硬化现象的合（hé）金钢则发生膨胀，如果进行深冷（lěng）处理，则由于（yú）残余奥氏体的马氏体化而进（jìn）一步膨胀，这些（xiē）组（zǔ）织的比容都随着含碳量（liàng）的增（zēng）加而增大（dà），故含碳量增加也使尺寸变化量增大。 二、淬火（huǒ）变形的主要（yào）发生时段 1.加热过程（chéng）：工件在（zài）加热（rè）过程中，由于内应力逐渐释（shì）放（fàng）而产生变形。 2.保（bǎo）温过程：以自重（chóng）塌陷变形为主，即塌陷弯曲。 3.冷却（què）过程：由于不均匀冷（lěng）却（què）和组织转变而至变形。 三、加热（rè）与变形 当加热大型工件时，存在残余应力或者加热不均（jun1）匀，均可（kě）产生变形（xíng）。残余应力（lì）主要来源于（yú）加工过（guò）程（chéng）。当存在（zài）这些应力时，由（yóu）于随着温度的升高，钢（gāng）的屈服强度逐（zhú）渐（jiàn）下降，即使加热很均（jun1）匀，很轻微的应力也会导（dǎo）致变形。 一（yī）般，工件的外缘（yuán）部（bù）位残余应（yīng）力较（jiào）高（gāo），当温（wēn）度的上（shàng）升从外部开始进行时，外（wài）缘（yuán）部位变形较大，残余应力引起（qǐ）的（de）变形包括弹性（xìng）变形和塑（sù）性（xìng）变（biàn）形两种。 加热时产生的热应力和（hé）想变（biàn）应力都是导（dǎo）致变形的原因。加热速度（dù）越快、工件（jiàn）尺寸越大、截面变化越大，则加热变形越大。热应力取决于温度的不（bú）均（jun1）匀分布程度和温度梯（tī）度（dù），它们都（dōu）是导致热膨（péng）胀发生差异的原因（yīn）。如果热应力高于材料的高温（wēn）屈服点，则（zé）引起塑性变形（xíng），这种塑性变形（xíng）就表现为“变形”。 相变应力主要源于相（xiàng）变的（de）不等（děng）时性，即材料（liào）一部分发生相（xiàng）变，而其它部分还未发生（shēng）相变（biàn）时产（chǎn）生的。加（jiā）热时材料的（de）组（zǔ）织（zhī）转（zhuǎn）变成（chéng）奥氏体（tǐ）发（fā）生体积收缩时可出现塑性变形。如（rú）果材料的各部分同时发生相同（tóng）的组织转（zhuǎn）变，则不产生（shēng）应（yīng）力（lì）。为此，缓慢（màn）加热可以适（shì）当降低加热变形，zui好采用预热。 此外，由（yóu）于加热中（zhōng）因自重而出现“塌陷”变形的情况非（fēi）常多，加热温度越高，加热（rè）时间越长，“塌陷”现（xiàn）象（xiàng）越严重。 四、冷却（què）与变形 冷却不（bú）均时将产生热应力导致变形发（fā）生（shēng）。因工件的外缘和内部存在冷却速度差异，该热应力是（shì）不可避免的（de），淬火情况下，热应（yīng）力（lì）与组织应力（lì）叠加，变形（xíng）更为复杂。加（jiā）之组织的不（bú）均匀、脱碳（tàn）等（děng），还（hái）会导致相（xiàng）变点出现差异，相（xiàng）变的膨胀量也有所不同。 总之，“变形（xíng）”是相变应力和热（rè）应力（lì）共（gòng）同所致，但并非全部（bù）应力都消耗在变（biàn）形上（shàng），而是一部分作为残余（yú）应（yīng）力（lì）存在于工（gōng）件（jiàn）中，这种应力就是导致时效变形和时效裂纹（wén）的原因。 因冷却而导（dǎo）致的（de）变形表现为以（yǐ）下几种形式： 1.件急（jí）冷初期，急冷的一侧凹陷，然后转为凸起，结果快（kuài）冷的一面凸起，这（zhè）种情况属于热应力（lì）引起（qǐ）的变形大于相（xiàng）变引起的（de）变形。 2.由热（rè）应力所引起（qǐ）的变（biàn）形是钢料（liào）趋（qū）于球形化，而由相（xiàng）变应力所（suǒ）引起的变形则使之趋于（yú）绕（rào）线轴状。因此淬火冷却（què）所致的变形表现为两者的结合，按照淬火方式的不同，表现（xiàn）出不同的变形。 3. 仅对内孔部（bù）分淬火时，内孔收缩。将整个环形（xíng）工（gōng）件加热整体淬火时（shí），其外径总是增（zēng）大，而内径则（zé）根据尺寸的不同时涨时缩（suō），一般内径大时，内孔涨大，内（nèi）径小时，内（nèi）孔收缩 五、冷处理与（yǔ）变形 冷处理促（cù）进马氏体转变，温度较低（dī），产生的（de）变形比淬火冷却要小，但此时产生的应力较大，由于残余（yú）应力（lì）、相变（biàn）应力（lì）和热应力等的叠（dié）加（jiā）容易导致开（kāi）裂。 六、回火与变形 工件在回火过程中由（yóu）于内应力的均匀化（huà）、减小甚至（zhì）消失，加上组织（zhī）发生变化，变形趋（qū）于减小，但同时，一（yī）旦出现变形，也是很难矫正的。为了矫正（zhèng）这（zhè）种（zhǒng）变形，多采用（yòng）加（jiā）压回火或喷丸硬化（huà）等方法。 七 、重（chóng）复（fù）淬（cuì）火（huǒ）与变（biàn）形 通常情（qíng）况下，一次淬火后（hòu）的（de）工（gōng）件未经过中间退火而进行重复（fù）淬火，将增（zēng）大变形。重复淬火引起的变形，经（jīng）过重（chóng）复淬火，其变形累加而（ér）趋（qū）于球状（zhuàng），容易产生龟裂，但形状相对稳定（dìng）了，不再（zài）容易（yì）产生变（biàn）形了，因此（cǐ）重复淬火（huǒ）前应增加中间退火，重复（fù）淬火次数应（yīng）小于等于2次（不含初次（cì）淬火）。 八、残余应（yīng）力与变形 加热过（guò）程中，在（zài）450℃左（zuǒ）右，钢由（yóu）弹（dàn）性体转变为塑性体，因此很容（róng）易呈上（shàng）升塑性变形。同（tóng）时，残余应力在约高于此温度（dù）时也将因（yīn）再结晶而消失。因此（cǐ），快速加热时，由于工件内外部存在温度差，外部达到450℃变成了塑性区，受而内部温度较低处存在残（cán）余应力作用而发生变形，冷却后，该区域（yù）就是出现（xiàn）变形的地方。由于实际生产过程中，很难实现均匀、缓（huǎn）慢（màn）加热，淬（cuì）火（huǒ）前进行消除应（yīng）力退火是非（fēi）常重要的，除了通过（guò）加热消除应力外（wài），对于大型零件采用振动消（xiāo）除应力（lì）也是有效的。
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球墨铸铁（NodularCastIron）是一种具有优良力学性能（néng）的（de）金属材料，通过在铁（tiě）液中加入球化（huà）剂和（hé）孕育剂，让石墨呈（chéng）球（qiú）状形核并长大而（ér）获（huò）得。20世纪40年代，现代球墨铸铁由美国国际（jì）锡公（gōng）司(INCO)青年科研（yán）人员K.D.Millis首先研究成（chéng）功。球墨铸铁在力学性能、物（wù）理性能、工艺性能、使（shǐ）用性能上具有独（dú）特（tè）的优势，生产工艺简单（dān），成本低廉，在机械、冶金、矿山、纺织、汽车（chē）及船舶等领域应用（yòng）广泛。 生（shēng）产（chǎn）球墨铸铁时夹渣是zui常见的缺陷，其多（duō）出现在铸件浇注位（wèi）置的上平面或型芯（xīn）上表面部位。夹渣缺（quē）陷严重影（yǐng）响铸件的（de）力学性（xìng）能，特别是韧性和屈服强度，导致（zhì）承压（yā）部位（wèi）发生渗漏（lòu）。 笔者（zhě）所（suǒ）在单位生产的一种发电设备铸件（jiàn）前期经常出（chū）现铸件夹渣缺（quē）陷而报废，针对此缺陷进行了改进。 1.原工艺及缺（quē）陷（xiàn）状况（kuàng） 铸件重量为4500kg，材料为QT400-18，呋喃树脂自硬砂造（zào）型。采用（yòng）15t/h工（gōng）频电炉熔炼，化学（xué）成（chéng）分为：wC＝3.5%~3.7%，wS＝2.2%~2.7%，wMn＝0.3%~0.47%，wP≤0.06%，wS≤0.2%，浇（jiāo）注温度为1350~1380℃。浇（jiāo）注系统采用半封闭（bì）式、横浇道在分型面的环形底注（zhù）工（gōng）艺（yì），内（nèi）浇道为4道（dào）φ35mm的陶（táo）瓷管，直浇道为φ80mm，横浇道截面为：70/80mm×100mm，截面比（bǐ）为：F直：F横：F内=1∶2.99∶0.77，工艺方案（àn）如图1所示（shì）。这样设计出来的铸件缺陷主要为夹渣，位置在（zài）法兰背面和轴承上表面，形（xíng）状不规则，无（wú）金属光泽，用渗（shèn）透液（yè）或磁粉检测，有时用肉眼（yǎn）即可发现，如图2所示。图（tú）1 工艺方案图2 夹渣（zhā）缺（quē）陷分布 2.缺陷原因（yīn）分析 （1）熔炼或球化处理后，加入的熔剂和形成的熔渣在（zài）浇注时随金属液一起（qǐ）注入型腔。 （2）金（jīn）属（shǔ）液在浇（jiāo）注过程（chéng）中镁、稀土、硅（guī）、锰、铁等二次氧化，产生的（de）金（jīn）属（shǔ）氧（yǎng）化物和硫化物、游离石（shí）墨等上浮到铸（zhù）件上（shàng）表面（miàn）或滞（zhì）留在（zài）铸件内的死角和砂芯下表面等处。 原工（gōng）艺该铸（zhù）件的（de）浇（jiāo）注压头为（wéi）2.5m，铁液（yè）从浇（jiāo）口杯进入浇注（zhù）系统后（hòu），直接由内浇道底（dǐ）返进入（rù）底法兰，进流速度大，约0.7m/s，进入型腔（qiāng）的铁液紊流严重（chóng），且严（yán）重卷气，因此铸件表（biǎo）面出现（xiàn）大量的渣，造成（chéng）该产品的废品率超过10%。 （3）由于含硫量过高，使金属液含（hán）有（yǒu）大量（liàng）硫（liú）化物，浇注后在铸件（jiàn）内（nèi）部形成渣。 （4）金（jīn）属（shǔ）液中各组元（碳、锰、硫、硅、铝、钛）之（zhī）间或这些组元与氮、氧之间发生化学反应，其氧化（huà）物（wù）与炉衬、包衬、砂型壁或涂料之间发生界面反应形成夹渣。 3.改进方案 （1）熔炼时对原材（cái）料（liào）进行分拣，保证干（gàn）燥、清洁、无锈蚀。 （2）提高（gāo）铁液出炉温度和球化（huà）处理温度，对浇包（bāo）进行充分烘烤。 （3）金属液在浇包内应静置一段时间，以利于渣上浮。 （4）降低（dī）原铁液含（hán）硫（liú）量，在保证（zhèng）球化（huà）前提下，尽可能减少球墨铸铁的（de）残留镁含量。 （5）浇（jiāo）注系统改进。为保证铁液在充填型腔的过程中（zhōng）平（píng）稳、流（liú）畅，按大孔出流理论对浇注系统进行了改进（jìn），如（rú）图3所示（shì）。采（cǎi）用开放（fàng）式浇注（zhù）系统，通过增大进（jìn）流（liú）截面降低进流速（sù）度。铸件整体分散（sàn）进流，快速充型，保证浇口杯（bēi）、直浇（jiāo）道及时充满。图3 改进后的浇注（zhù）系统 该铸（zhù）件重4500kg，浇注重（chóng）量6000kg，根据相关公式计算的浇注时间为（wéi）60s，阻流（liú）截面积为52cm2，即设计的开放式浇注系统的直（zhí）浇道截面积为（wéi）52cm2。按照（zhào）标准的陶瓷管，则选择φ80mm的（de）陶瓷管，截面积是（shì）50.24cm2，按（àn）照推荐的浇注系统比例，设计（jì）的（de）横（héng）浇道（dào）截面形状是矩形（9cm×6cm），则面积是108cm2，内（nèi）浇道是13道φ35mm的陶瓷管（guǎn），截面积是125cm2，则zui终的截（jié）面比是F直：F横：F内=1∶2.15∶2.49。 根据（jù）上面计算的（de）参（cān）数计算得进流速（sù）度为0.28m/s，进流速度降（jiàng）低（dī）很多，是原工（gōng）艺进（jìn）流速度（dù）的40%。充型平稳，避免（miǎn）紊流，大大降低了铁（tiě）液（yè）二次氧化（huà）的（de）机（jī）会，从而可以（yǐ）减少夹渣缺陷。 4.改（gǎi）进后（hòu）验证 采用以上措施连续生产（chǎn）15件（jiàn），铸件没有（yǒu）再出现（xiàn）法兰和（hé）轴承上表面部位夹渣缺陷，改进（jìn）有（yǒu）效。类似（sì）的方法在（zài）其他产品（pǐn）上（shàng）运用（yòng），也有明显效（xiào）果（guǒ）。 5.结语 大型球墨铸（zhù）铁（tiě）件易于在浇（jiāo）注位置上表面以及铁（tiě）液流动的一些死角区域产（chǎn）生夹渣缺陷，这些缺（quē）陷可以通（tōng）过熔炼控制（zhì）和浇注系统的（de）改进来解决。浇注系统形式以及参（cān）数选择（zé）应（yīng）能保证铁（tiě）液平稳充型（xíng），为此浇注（zhù）系统各组（zǔ）成部（bù）分面积（jī）、浇注时间需按（àn）照内浇道低速进流、铸件整体快速充满的原则（zé）来计算。
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热处理工艺中淬火的常用方法有十种，分别是（shì）单（dān）介质(水（shuǐ）、油、空气)淬火;双介质淬火（huǒ）;马氏体分级淬火;低于（yú）Ms点（diǎn）的马氏（shì）体分级淬火法;贝氏体等温（wēn）淬火法;复合淬火法;预（yù）冷（lěng）等（děng）温（wēn）淬（cuì）火法;延迟（chí）冷却淬火法（fǎ）;淬火自回火法;喷射（shè）淬火（huǒ）法等。 一（yī）、单介质(水、油、空气)淬火（huǒ） 单介质(水、油、空气（qì）)淬火：把已加热（rè）到淬火温度的工件淬（cuì）人一（yī）种淬（cuì）火介质（zhì），使其完全冷却。这种（zhǒng）是zui简（jiǎn）单的淬火方法（fǎ），常用于形状简单的碳钢（gāng）和合金钢工件。淬火介质根据零件传热系数大小、淬透性、尺寸、形（xíng）状（zhuàng）等进行选择。 二、双介质淬火 双介质（zhì）淬火：把加热到淬火温度的（de）工件，先在冷（lěng）却（què）能力强的淬火介质中冷却（què）至接近Ms点，然（rán）后转入慢冷（lěng）的（de）淬火（huǒ）介质（zhì）中冷却至室温，以达到不（bú）同淬火（huǒ）冷却温度区（qū）间，并有比较（jiào）理想的淬火冷却速度。用于形状复杂件或高碳钢、合金钢制（zhì）作的大型工（gōng）件，碳素工具钢（gāng）也（yě）多采用此（cǐ）法。常用冷却（què）介质有水-油、水-硝盐、水-空气、油-空气，一般用（yòng）水作快冷淬火介质，用油或空（kōng）气作慢冷（lěng）淬火介质，较少采用空气。 三、马氏（shì）体分（fèn）级淬火 马氏体分级淬（cuì）火：钢材奥氏体化，随之浸入温度稍高或稍低于钢的上马（mǎ）氏（shì）点的液态介（jiè）质(盐浴或（huò）碱浴)中，保持（chí）适当时间，待钢件的内（nèi）、外（wài）层都达到介质温度（dù）后取出空冷，过冷奥氏体缓慢转变成马氏体的淬火工艺。一般（bān）用于形（xíng）状复杂和变形（xíng）要求严的小（xiǎo）型工件，高速钢和高合金钢（gāng）工模具也常用此法淬火（huǒ）。 四、低于Ms点的马氏体分级淬（cuì）火法 低于Ms点的马（mǎ）氏体分级淬火法（fǎ）：浴槽（cáo）温度低于（yú）工件用（yòng）钢的Ms而高于Mf时，工（gōng）件（jiàn）在该（gāi）浴槽（cáo）中冷却较快，尺（chǐ）寸（cùn）较大时仍可获得和（hé）分级淬火相同（tóng）的结果。常用于尺寸较（jiào）大的低（dī）淬透性（xìng）钢工（gōng）件。 五、贝氏体等温（wēn）淬火（huǒ）法 贝（bèi）氏（shì）体（tǐ）等温淬火法：将工件淬入该钢下贝氏（shì）体（tǐ）温（wēn）度的浴槽中等（děng）温（wēn），使其发（fā）生下（xià）贝（bèi）氏体转变（biàn），一般在（zài）浴槽中保（bǎo）温30~60min。数控（kòng）微信公号cncdar贝氏体等温淬火工艺（yì）主要（yào）三个（gè）步（bù）骤：①奥氏体化处理;②奥（ào）氏（shì）体化（huà）后冷却处理;③贝氏体等温处理;常用于合金钢、高碳（tàn）钢小尺寸（cùn）零件及球墨铸（zhù）铁（tiě）件。 六、复合淬（cuì）火法（fǎ） 复合淬火（huǒ）法：先将工件急冷至Ms以（yǐ）下得体（tǐ）积（jī）分数为10%~30%的马氏（shì）体，然后在（zài）下贝氏体区等温（wēn），使较大截面（miàn）工（gōng）件得到马氏体（tǐ）和贝（bèi）氏（shì）体组织，常（cháng）用于合金工（gōng）具（jù）钢工件。 七（qī）、预冷等温淬（cuì）火法 预冷等温淬火法：又（yòu）称（chēng）升温等温淬火，零件先在温（wēn）度较低(大于（yú）Ms)浴槽中冷却，然后转入温度较（jiào）高的浴槽中，使奥氏体进行等温转变（biàn）。适用于淬透（tòu）性（xìng）较差的钢件（jiàn）或尺寸较（jiào）大又必须（xū）进行等温淬火的工件。 八、延迟冷却淬火法 延迟（chí）冷却淬火法：零件先在空气、热水、盐浴中预（yù）冷到稍（shāo）高（gāo）于Ar3或（huò）Ar1温度，然后进行（háng）单介质淬火。常用于形状（zhuàng）复杂各部位厚薄悬殊及要求（qiú）变（biàn）形小的零件。 九、淬火自回火法 淬火（huǒ）自回火法：将被处（chù）理工件全部加（jiā）热（rè），但在淬火时仅将（jiāng）需要淬硬的部分(常为工作部位)浸入淬火液冷却，数控微信公号cncdar待到未浸（jìn）入（rù）部分火色消失的瞬间，立即取出在空气中（zhōng）冷却的淬火工艺（yì）。淬火自回火法利（lì）用心部（bù）未全（quán）部冷（lěng）透（tòu）的热量（liàng）传到表（biǎo）面（miàn），使表（biǎo）面回火。常用于承受冲击的工具（jù）如錾子、冲子、锤（chuí）子等。 十、喷（pēn）射淬火法 喷射（shè）淬火法：向（xiàng）工件喷射水流的（de）淬火（huǒ）方（fāng）法，水流（liú）可大可（kě）小，根据所要求的（de）淬火深度而定（dìng）。喷射淬火法不会在工件表面形成（chéng）蒸汽膜，这样（yàng）就（jiù）能够保证得到比昔通水中（zhōng）淬火（huǒ）更深的淬硬层。主要用于局部表（biǎo）面淬火。
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第1步 材（cái）料的选（xuǎn）择 铁（tiě）素（sù）体球铁（tiě）的生（shēng）产，选（xuǎn）择高纯的（de）原材料是非常必要的（de），原材料中的Si、Mn、S、P含（hán）量要少（shǎo）（Si<1.0%, Mn<0.3% S<0.03%，P<0.03%），对Cu、Cr、Mo等一些合金（jīn）元素（sù）要严（yán）格控制含量。由（yóu）于很多（duō）微量元素对球化衰退zui为敏感，如，钨、锑、锡（xī）、钛、钒等。钛对球（qiú）化影响很大应加以控（kòng）制，但钛高是（shì）我国生铁的特（tè）点，这主要与生铁的冶金工（gōng）艺有关。 第2步 脱硫 原铁液（yè）含（hán）硫量决定球化剂（jì）的加入量，原铁液中的含硫量越高，则球化（huà）剂的（de）加入量越多（duō），否则不能获（huò）得球化（huà）良（liáng）好的（de）铸（zhù）件。球化处理前原（yuán）铁液中的S含量（liàng）控（kòng）制在0.02%以下。对球化处（chù）理（lǐ）前原铁液的含硫量高时，必须（xū）进行脱硫处理。 第（dì）3步 Mo合金处理 Mo合金化处理，采用涡流工艺，加入量控（kòng）制（zhì）在0.5～1.0%，具体根据zui终Mo含量进行调整（zhěng）。为了确（què）保（bǎo）Mo的有（yǒu）效吸收，对合金（jīn）的（de）粒（lì）度应该严（yán）格要（yào）求。 第4步（bù） 球（qiú）化剂（jì）和球化处理 生产（chǎn）厚（hòu）大断面球铁件（jiàn）时，为了提高抗衰（shuāi）退能力（lì），在球（qiú）化剂中加入一定（dìng）比例的重（chóng）稀土（tǔ），这样（yàng）既可以保证起球（qiú）化作用的Mg的含（hán）量，同时也（yě）可以增（zēng）加具有较高抗衰退能力的重稀土元素，如，钇等。根据国（guó）内很多工厂的试验和生产实践，采用Re—Mg与钇基重稀土的复合球化剂作为（wéi）厚大断面（miàn）球铁件生（shēng）产的球化剂是非（fēi）常理想的，使用这种球化剂在实（shí）际生产应用过程中也取得了（le）很好的效果。据有关资料（liào）表明，钇的球化能（néng）力仅次于镁，但（dàn）其（qí）抗衰退（tuì）能力比镁强的（de）多，且（qiě）不（bú）回硫，钇（yǐ）可过（guò）量加入，高碳孕育良好时，不会出现渗碳体。另外，钇与磷（lín）可形成高（gāo）熔点（diǎn）夹杂物，使磷（lín）共晶减少并弥散（sàn），从（cóng）而进一步提高球（qiú）铁的延伸率。在（zài）球化（huà）处理（lǐ）时，为了（le）提高镁的（de）吸收率，控制反应（yīng）速度及提（tí）高球化效（xiào）果，采用特有的球（qiú）化工艺。对球化处（chù）理（lǐ）的控制，主要是在（zài）反应速度上进行控（kòng）制（zhì），控制（zhì）球（qiú）化反应时（shí）间在2分钟左右。 对此采用（yòng）中低Mg、Re球化剂和钇基重稀土（tǔ）的复合球化剂，球化（huà）剂的加入量根据残留Mg量确定。 球化衰退（tuì）防止：球化衰（shuāi）退（tuì）的原因（yīn）一方面和Mg、RE元素由铁液中逃逸减少有关，另一方面也和孕育作用不（bú）断衰退有关，为（wéi）了防止（zhǐ）球化衰（shuāi）退，采（cǎi）取以下措施： A、铁液中应（yīng）保持有足够的球化元素含量； B、降低原铁液的含（hán）硫量（liàng），并防止铁（tiě）液氧化（huà）； C、缩短铁液（yè）经球化处理（lǐ）后的停（tíng）留时间（jiān）； D、铁液经球化处（chù）理（lǐ）并（bìng）扒渣后，为防止 Mg、RE元素逃逸，可用覆盖（gài）剂将铁液表面覆盖严，隔绝空气以减少元素（sù）的（de）逃逸。 第5步 孕育剂和孕育（yù）处理 球化处理是球铁生产的基础（chǔ），孕（yùn）育处理（lǐ）是球铁生产的关键，孕育（yù）效果决定了石墨球的直径、石墨球数（shù）和石墨球的园整度，为了保（bǎo）证孕育效果，孕育处理采用多（duō）级孕育处理。孕育处理（lǐ）越接近浇注，孕育（yù）效果越（yuè）好。从孕育到浇注需要一（yī）定的时间（jiān），该时间越长，孕育衰退就越严重。为了防止或减少孕育衰退，采（cǎi）用以下（xià）措施（shī）： A、使用长效孕（yùn）育剂（含有一定量的钡、锶（sī）、锆或锰的硅基孕育剂（jì））； B、采用（yòng）多（duō）级孕育处理（包内孕育、孕育槽孕（yùn）育、水口瞬时孕育（yù）等）； C、尽量（liàng）缩短孕育到浇注时间。 孕育剂的（de）加入量控制在0.6～1.4%，孕育剂加入量（liàng）过少，直接造成孕育效果差（chà），孕育量过大，导致铸件夹杂。 第6步（bù） 浇注工艺控制（zhì） 浇注应采用快（kuài）浇，平稳注入的原则。为了提高瞬（shùn）时孕育的均匀性（xìng）及防止（zhǐ）熔渣进入型腔，水口盆的总容量应与铸件的毛重（chóng）相当，浇注时将孕育剂放入水口盆中（zhōng），将铁（tiě）水一（yī）次全部注入水口，使铁水与（yǔ）孕育（yù）剂充分混合，扒去（qù）表面浮渣，提出水（shuǐ）口堵浇注。
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