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1、铸件“桔皮”缺（quē）陷的特（tè）征（zhēng） 铸件“桔皮”是生产中反复出（chū）现的一种铸（zhù）造（zào）缺陷，它对（duì）铸件质量的（de）影响较大（dà），缺陷（xiàn）出（chū）现在铸件（jiàn）肥厚部位（wèi）、热节（jiē）及内（nèi）浇道附近以（yǐ）及受热（rè）集中而冷却又慢的部位。铸件表面有（yǒu）微凸（tū）的小圆斑，呈“眼圈”状，这（zhè）些表面粗糙（cāo），看起（qǐ）来象“桔（jú）子皮”的斑点，在多种（zhǒng）铸件中反复出（chū）现，有时整批铸（zhù）件（jiàn）均有，其在每个铸件上（shàng）的数量少则几个，多（duō）至（zhì）整个平面；小圆斑有的较大，有的小（xiǎo）至麻（má）点；有时是（shì）单个分散的，有时也呈密集的片（piàn）状凸起物，高出铸件0.4-0.6mm，直径3-5mm。据我公司统计，废（fèi）品中的15%是“桔皮”缺陷造（zào）成的，而且碳钢件产生桔皮缺（quē）陷的机会更多一（yī）些。 2、“桔皮”缺陷产（chǎn）生（shēng）的原因分析（xī） 导致“桔（jú）皮”产生的根本的原因是涂料表面堆积、硬化不（bú）充分。型壳在焙烧后，其表面上形成黄色或黄绿（lǜ）色玻璃体，浇注后与（yǔ）钢液反应而形成硅酸盐瘤粘附于铸件表（biǎo）面。单纯地延长硬化时（shí）间，无助（zhù）于zui终解决“桔（jú）皮”问题（tí）。通过实践，有以下几（jǐ）方面的原因。 2.1原材（cái）料方面的影响 众所周知（zhī），水（shuǐ）玻璃涂料的粉（fěn）液比低，粉料（liào）分（fèn）布不均（jun1）匀。水玻璃的模数（shù）愈高，密度（dù）愈大，则涂料的（de）粉液比愈（yù）低（dī），粉料的分布愈不（bú）均匀，也（yě）zui不易充（chōng）分（fèn）硬化。 (1)水玻（bō）璃的（de）影响 水玻璃的（de）模数、密度（dù）以及杂质的多（duō）少对（duì）涂（tú）料的流动性影（yǐng）响极大（dà）。随着模数的增大，水玻（bō）璃中亚胶粒（lì）子比例增加（jiā），其粘度会随之增加，涂料的（de）流变（biàn）性恶化，当模组涂挂时极易在表层造成局部涂料堆积。 水（shuǐ）玻璃参数不一致对涂料性（xìng）能的影（yǐng）响是（shì）很大的，这（zhè）一点很容易被忽视。参数的不一致性表（biǎo）现在两个方面。 其一是模数的不一致性，刚进厂的水玻（bō）璃只有经过（guò）长时间的静置扩散(分散（sàn）)后才（cái）能使同一批模数趋于一致，达到稳定的分散状态；这一（yī）过程所需时间在一星期以（yǐ）上，如果急（jí）于使用则不可（kě）能获得理（lǐ）想的（de）涂料流变（biàn）性能（néng）。 其二是溶液密度的不一致性，在配涂料前通常要（yào）对水玻璃溶液（yè）的密度进（jìn）行调整，应该（gāi）特别注意（yì）加水搅拌后马上测得的密度是不真实的，因为液体分（fèn）散稳定的过程尚未完成，与所希望（wàng）的密度有一定（dìng）的误（wù）差，据（jù）此配制的涂（tú）料，其粘度和流动性（xìng）都有误（wù）差。 (2)耐火粉料的影响 耐（nài）火粉料颗粒（lì）的分布和形状对涂（tú）料流变性（xìng）的影响较大，双峰粉涂（tú）料具有较好的流变性是大（dà）家公认的（de）；但即（jí）便是（shì）粒度分（fèn）布基（jī）本相同的双峰粉（fěn），当耐火（huǒ）粉料（liào）颗料形状分别为多角（jiǎo）、尖（jiān）角和（hé）片状的粉配制（zhì）涂料时，在粉液（yè）比和水玻璃模数相同的条件下其（qí）流（liú）变性也（yě）会有（yǒu）很大的差异（yì）。 当粉料形状越接（jiē）近片状时，其比表面积也越大，颗（kē）粒间的摩擦力和作用力增大，涂料的粘度将大于多角形的（de）粉料。 (3)水玻璃密度和粉液比（bǐ）的综合（hé）影响 水玻璃密度和粉液比的变化对（duì）表层涂料（liào）流变性的影响是非常直观的，水（shuǐ）玻（bō）璃密（mì）度和粉液比过大时涂料粘度增（zēng）加、流（liú）变性变（biàn）差、涂层变厚会引（yǐn）起涂料在型壳表面（miàn）局部（bù）堆积，型（xíng）壳硬（yìng）化不良zui终导致“桔（jú）皮”问（wèn）题。 2.2工艺方面的影（yǐng）响 (1)表面层（céng）风干不充分。表面层风干是涂料（liào）的（de）再（zài）均匀（yún）化过程（chéng），同时，也（yě）是（shì）水玻（bō）璃脱（tuō）水（shuǐ）固化过程，如风（fēng）干（gàn）时（shí）间过短（duǎn），表面层涂料（liào）在熔模表面分布（bù）不均匀，造成其后的（de）硬（yìng）化不充分，脱蜡后将在型壳内表面形成团状聚集物，局部形成（chéng）钠盐杂质。 (2)过度滴控（kòng）。过度滴控指表面层浸挂涂料时（shí），单（dān）方向流动（dòng）未能及时粘砂（shā），将导致涂料（liào）在熔（róng）模表（biǎo）面局（jú）部方向上的堆积，造（zào）成（chéng）其后的硬化（huà）不完全（quán）。 (3)型壳层间硬化不良（liáng）。由（yóu）于涂（tú）料层尤其是（shì）前（qián）两（liǎng）层（céng）中存在未（wèi）硬化（huà）部（bù）分，未硬化的涂料在脱蜡和焙（bèi）烧后（hòu）造成型壳内（nèi）表面的钠（nà）盐聚集，与（yǔ）钢水反应后（hòu）生成（chéng）“桔皮”缺陷。 2.3环境方面的影响 在（zài）寒冷的（de）冬季，过低的室温使涂料流动（dòng）性变差造成涂料堆积，过厚堆积的涂料又不能完全硬化；此（cǐ）外硬化液的温度随（suí）室温的降低（dī）也会造（zào）成硬化过程的缓慢和不（bú）完全。环境湿（shī）度的影响则主要发生在雨季，空气（qì）湿度的增（zēng）加会影（yǐng）响（xiǎng）风（fēng）干过程，常因为（wéi）风干不足而出现（xiàn）“桔（jú）皮”问（wèn）题。 3、避免“桔（jú）皮（pí）”缺陷的措施 3.1原料选用 (l)水玻璃（lí）在模数合适的情况（kuàng）下（xià），必须（xū）严格控制杂质（zhì）含量；应根（gēn）据环境的温度、湿（shī）度、铸件的结构特点以（yǐ）及所配粉料（liào）的特点调整水玻璃密度。 (2)粉料在粒（lì）度符合（hé）使（shǐ）用要求的条件下，其粒形至关重要，球（qiú）形和多角形粉料（liào）是（shì）较理想的，而（ér）片状粉料不能（néng）使用。 3.2工艺（yì）对策 (1)水玻（bō）璃密（mì）度的调整。密度（dù）的合适与（yǔ）否将直接影响铸件的（de）表面质量，密度（dù）过大会导致涂料流动性差而造成分层和“桔皮”缺陷，密（mì）度过小又会形成铸件表面的（de）黄（huáng）瓜刺；合（hé）适的密度（dù）通常与环（huán）境（jìng）温度、粉料的粒度、微观形状及（jí）铸件的结构特点有关系。密度一般控制在1.27-1.29g/cm3之（zhī）间，其调整原则是: ①环境温度高时增加（jiā）密度，低时减小密度； ②粉料粗且片状比（bǐ）例小时增（zēng）加密度，粉料细且片（piàn）状比例大时减小（xiǎo）密（mì）度； ③结构（gòu）简（jiǎn）单涂料易（yì）流（liú）动的铸（zhù）件（jiàn）可适当增加密度，反之（zhī）减（jiǎn）小密（mì）度。 (2)粉液（yè）比的确定。粉液比也（yě）是（shì）影响铸件表面质量的重要因素之一，比例过大则（zé）会因涂料的流（liú）动性差导致涂挂不均（jun1）匀而产（chǎn）生（shēng）分层和涂料堆积；而太（tài）小则会（huì）产生铸件表面的黄瓜刺。其配比原则是在保证涂料流动（dòng）性的前提下尽量提高（gāo）粉液比。 (3)硬（yìng）化液的（de）浓（nóng）度、温（wēn）度（dù）与（yǔ）硬（yìng）化时（shí）间。一般情（qíng）况下，氯（lǜ）化氨质（zhì）量分数在25%以上（shàng）的硬化剂才（cái）会有较好的硬化效果；如果（guǒ）氯化铵含量低，靠延长时间是不能改善硬化效果的。 (4)涂挂操作（zuò）方式（shì）。实际（jì）生产中有相当（dāng）一部分（fèn）“桔皮”问题（tí）是（shì）由于操作不（bú）当（dāng）造成的（de），涂料的单方（fāng）向流动极易产生（shēng）堆积而造成（chéng）硬化（huà）不充（chōng）分，所以在蜡模（mó）浸挂涂料之后的滴控直到撒砂完毕的整个过程中，必须不断改变模（mó）组的（de）方向。 (5)脱蜡工艺。在脱蜡热水（shuǐ）中（zhōng）补充适当的硬化剂，由于（yú）硬化剂（jì）的吸（xī）热作（zuò）用和反（fǎn）应，会进一步使（shǐ）得表面层所（suǒ）滞留的反（fǎn）应产物NaCl溶于（yú）脱蜡水中而大（dà）部分去除，此时，型壳表面形成的是一层低（dī）钠硅胶层，有利于防止“桔（jú）皮”缺陷的产生。 (6)环境温度。环境温度（dù）偏低会导致（zhì）涂料流（liú）动性差，造成涂挂不均匀而形成桔皮及其（qí）他制壳缺陷，制壳工序的环境温（wēn）度应控制在15℃以上。
+查看全（quán）文23 2020-04
气泡是铸件常见问题之一，而且一旦铸件出现（xiàn）了气（qì）泡（pào）问题，也等于产品报废了（le）。那么如何避免铸件产生气泡？看看（kàn）下面这（zhè）7条。 【缺陷（xiàn）现象】 铸件表（biǎo）皮下，聚集气（qì）体（tǐ）鼓胀所形成的泡，有时会崩裂，存在贯通（tōng）和非贯通两（liǎng）种。 别名：鼓泡、起泡【原因（yīn）分析】 模具温度太高，开模过早。 填（tián）充速度太高，金属（shǔ）流卷（juàn）入气体过多。 涂（tú）料（liào）发气量大，用量过多，浇注前未燃尽，使挥发气体被（bèi）包在（zài）铸件表层，另（lìng）涂（tú）料含水量大（dà）。 型腔内气体（tǐ）没有排出，排气（qì）不顺。 合金熔炼温度过高。 铝合金液体除气（qì）不彻底（dǐ），吸有较（jiào）多气体，铸件凝固（gù）时析出留在铸件内 填充时（shí）产生紊流。 【对应措施（shī）】 1、测温枪测试模具表（biǎo）面温度，显示数值超过工艺（yì）规定范围。降（jiàng）低模具（jù）表面温度，增（zēng）加保压（yā）时间； 2、铸件表面（miàn）内浇口（kǒu）压（yā）入的（de）金属流明显比其（qí）它部（bù）位亮很多。填充速度高产生原因一方面是设备本身的（de）压（yā）射速度高，另（lìng）一方面可能是内浇（jiāo）口太薄（báo）造成（chéng）。降低（dī）压射速度（dù），适当增（zēng）加内浇口厚度；判（pàn）断内（nèi）浇口薄的方法：是否有浇口易粘现象，降低二（èr）快速（sù）度看远端（duān）是（shì）否有严重压（yā）不（bú）实现（xiàn）象，不给压打件，看是否有多股铝液流； 3、喷涂（tú）时察看雾（wù）的颜色是否（fǒu）呈白（bái）色，合（hé）模前察（chá）看型腔是否还有气体残留。更换（huàn）涂料或增大涂料与水的配比； 4、在烫模阶段，铸件表（biǎo）面有明显的漩涡和涂料堆积。判（pàn）断及解（jiě）决方法：调（diào）开档，人为产生涨模，如果（guǒ）解（jiě）决，需开（kāi）排气道； 5、铸件表面（miàn）内浇口压入的金属流特别亮并伴有粘结。适当降低浇注温度； 6、取样块测（cè）密度，看是否符合要求。重新（xīn）进（jìn）行除气处理或在保温炉内进行再次（cì）精炼； 7、烫（tàng）模阶段铸件表面明（míng）显有各流溶（róng）接不到一起（qǐ）的痕迹伴有涂（tú）料堆积。 判（pàn）断及解（jiě）决方法：涂黑油生产，看痕（hén）迹是否（fǒu）有（yǒu）堆积，分析堆积部（bù）位，解决方法： a、开设或加大相应部位的（de）集渣包， b、调（diào）整内浇口（kǒu）流（liú）向、位置（zhì）或填充方向（xiàng）。
+查看全文22 2020-04
1．冒口设计的基本原理 铸件冒口主要是在铸钢件上使用。铸铁件只用于个别的（de）厚大（dà）件的灰铸铁件和球铁件上。金属液在液态降温和（hé）凝固过（guò）程中，体积要（yào）收缩。铸件的体（tǐ）收缩大（dà）约（yuē）为（wéi）线收缩的3倍。因此，铸钢的体收（shōu）缩通常按3---6%考虑，灰铸铁按（àn）2---3%，不过由于灰铸铁和球（qiú）墨铸铁凝固时的石墨（mò）化膨胀，可（kě）以抵消部分体（tǐ）积收缩，所以（yǐ）如果壁厚均匀，铸型紧实度（dù）高，通常不需要设计冒口。铸件的体收（shōu）缩如果得（dé）不到补充，就会在（zài）铸件上或者内部形（xíng）成缩孔、缩（suō）陷或者缩（suō）松（sōng）。严重时（shí）常（cháng）常造成铸件报（bào）废。 冒口尺寸计算原则是，首先计算需要补缩的金（jīn）属液（yè）需要多少。通常把（bǎ）这一部分金属液假设成球体，并（bìng）求出直径（设（shè）为d0）用于（yú）冒口计算。冒口补缩铸（zhù）件是有（yǒu）一定的范围------叫有效补缩距离，设为L，对厚度为h的板状（zhuàng）零（líng）件通（tōng）常（cháng）L=3~5h 。对棒状零件L=（25~30）√h 式子中，h------铸件厚度 2．冒口尺寸的基（jī）本计算方法 冒口（kǒu）计算的公式、图线、表格等有（yǒu）很多（duō）。介（jiè）绍如下。 zui常（cháng）用（yòng）的方法是，冒口直径（jìng） 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（shì）从铸件的（de）两（liǎng）个表面（miàn）向（xiàng）内层（céng）进（jìn）行，当（dāng）铸件完全凝固终了，正好冒口（kǒu）凝固了同（tóng）样（yàng）的厚度，这时还剩下中间的空（kōng）心（xīn）的缩孔，体积正好等于补（bǔ）缩球的体积，这部（bù）分（fèn）金属（shǔ）液在凝固过程中正好补缩（suō）进了（le）铸件。 当铸件（jiàn）存在热节时，可以（yǐ）把h换（huàn）成热节的直（zhí）径T即可。 即D=do+T 。 另外设计冒口，还（hái）有个重要的部位，就是冒口颈，所（suǒ）谓冒口颈就是冒口和铸件的连接通道，冒（mào）口里的金（jīn）属液（yè）都是经（jīng）由冒（mào）口（kǒu）颈（jǐng）补（bǔ）缩（suō）到铸件里的（de）。所以对冒口颈的（de）截（jié）面（miàn）是有要（yào）求的（de），通常（cháng）取（qǔ）冒（mào）口颈的直径dj=（0.6~0.8）T 。 冒口高度（dù） H=（1.5~2.5）D 。 H的高度还（hái）应（yīng）该考虑要高于（yú）需要补缩部位的高度，否则（zé）就成了反补缩了（le），铸件补缩了冒（mào）口，这（zhè）是要避免（miǎn）的。 3．其（qí）它计算（suàn）方法 常用（yòng）的经（jīng）验计算方（fāng）法还有不计算需要估算补缩的金（jīn）属（shǔ）液（yè），直接将热节（jiē）园的直（zhí）径乘个系数得出（chū）冒口直径。例如 简单（dān）铸件 D=（1.05~1.15）T 外形简单，热节比较集（jí）中。 复杂铸件 D=（1.40~1.80）T 外形复杂，例如有许多筋条（tiáo）和铸件的其余部（bù）分（fèn）连接。 中间类型 D=（1.15~1.40）T 介于以（yǐ）上两种之间。 铸造生产的条件（jiàn）千差万别，因素太多，以至于所（suǒ）有的计算（suàn）公式都是近似的（de）有条件的。往往一（yī）个（gè）公（gōng）式不一定适用于所有的场合。所以公式中往往有取值范围较大的（de）系数供用户结合本单位的情况选择（zé）。
+查看全（quán）文（wén）21 2020-04
型砂的配（pèi）制包括三个（gè）方（fāng）面，即原材料（liào）的准备、型（xíng）砂的混制和将混制好的（de）型砂调匀及松砂（shā）等工艺环（huán）节。铸造生产中所使用的型（xíng）砂，有的是由回（huí）用砂加适量（liàng）的（de）新（xīn）砂、粘土（tǔ）和水经混合均（jun1）匀配制成的（de），有的全部是由新的材料配制成的。为了确保新（xīn）砂质量，所有的原（yuán）材料都须根据（jù）技术（shù）要求经（jīng）验收（shōu）合格后（hòu）才能使用。为此，在配砂前都必须进行加工准备。 （1） 新砂 新砂在采（cǎi）购、运输过（guò）程中常混有草（cǎo）根、煤屑（xiè）及泥块等（děng）杂物，同（tóng）时含有一定数量的（de）分分。潮（cháo）湿的原（yuán）砂不易（yì）过筛，配（pèi）砂（shā）时不便于控制型（xíng）砂的水（shuǐ）分（fèn）。因（yīn）此，除含水量低（dī）、用于手工造（zào）型的（de）湿型砂（shā）可直接（jiē）配（pèi）制（zhì）外，新砂（shā）在使用前必须进行烘干和过筛。新砂（shā）的（de）烘干用立式或（huò）卧式烘干滚筒，也可采用（yòng）气流烘干的办法。常用的筛砂设（shè）备有手工筛、滚筒筛（shāi）和振（zhèn）动筛等。 （2） 粘（zhān）土 刚开采的粘土（tǔ）往往含有较多的水分具（jù）多为块状（zhuàng），因此使用前（qián）必须烘干、破（pò）碎并磨成（chéng）粘土（tǔ）粉，主要由专门的工厂进行（háng）加（jiā）工，包装（zhuāng）万袋供应。有的工厂事（shì）先将膨润土或粘土与煤粉（fěn）按（àn）比例制（zhì）成粘土—煤粉粉浆，使粘土充分吸（xī）水膨胀（zhàng），混砂时与原砂一起加入到混（hún）砂机里混合均匀。这种做法可简化（huà）混砂操作，便于运（yùn）输（shū），改善劳动条（tiáo）件（jiàn），提高型砂质量。但（dàn）必须（xū）严格控制粉浆的（de）含水量，否则会影响型砂性能。 （3） 附加物 煤粉、硼配、氟化物（wù）和硫黄等附加物都必须粉碎（suì）、过筛后再使用。 （4） 旧砂 为（wéi）了（le）节省造型材（cái）料，降低铸（zhù）件成本，旧砂应回用。旧砂在（zài）型砂所占（zhàn）比例很大，它对（duì）型砂的成分及性（xìng）能有着很大（dà）的影响。旧（jiù）砂中常混有各种杂物，如钉子、铁（tiě）块和砂（shā）团等，在回（huí）用前必须进行处理，包括将砂块（kuài）粉碎，用电磁分（fèn）离（lí）器除（chú）去其（qí）中的铁（tiě）质杂物然后过筛，必要（yào）时进行冷却。 在机械化程度高（gāo）的铸造车（chē）间，型砂需求量大，周转（zhuǎn）速（sù）度（dù）很快，往往旧砂的温度还比（bǐ）较高，有的回（huí）用砂温度高（gāo）达60摄氏度（dù）以上，如果（guǒ）采（cǎi）用这种型（xíng）砂造（zào）型，容易粘附模样（yàng）、芯盒及（jí）砂（shā）斗。由（yóu）于型砂温度过高，会使水分蒸发太快，使型砂性能不稳定，同时影（yǐng）响铸件表面质量（liàng），影响造型劳动生（shēng）产率。因此必须在铸件落砂、旧（jiù）砂过筛、运输（shū）和混（hún）砂过程中加强通风冷却，降低（dī）型砂温度。 （5） 混砂（shā） 混砂的（de）任务是（shì）将（jiāng）各种（zhǒng）原材料（liào）混合（hé）均匀，使（shǐ）粘结剂（jì）包覆在砂粒表面（miàn）上，混砂（shā）的质（zhì）量主要取决于混砂（shā）工艺和（hé）混砂（shā）机的（de）形式。 一、混砂机的形式。生产中（zhōng）常用的（de）混砂设备有辗轮式、摆轮式和叶片式混砂机（jī）。辗轮式（shì）混砂机除有搅拌作用外，还有辗压搓揉作用，型（xíng）砂的质量较好，但生产效率较低，主要用（yòng）来（lái）混制面砂和单一砂。摆式混砂机的生产效（xiào）率比（bǐ）辗轮（lún）式高几倍（bèi），且可边混砂边（biān）鼓风（fēng）冷却，并（bìng）有一定（dìng）的搓揉作用（yòng），但型砂质量不如辗轮式（shì）混（hún）砂好（hǎo），主要（yào）用（yòng）于机械化程度高、生产量大的铸造车间混制单（dān）一砂及背砂。叶片式混砂机是一种连续作业式的设（shè）备，各种（zhǒng）原是否（fǒu）无误混砂机的一端进（jìn）入（rù），混好的（de）型（xíng）砂从混砂（shā）机的另一端出来，生（shēng）产效率高（gāo）。叶片式混砂机有混合（hé）作（zuò）用（yòng），但搓揉（róu）作用（yòng）很差，主要用于混制（zhì）背（bèi）砂（shā）和（hé）粘土含量低的单一（yī）砂。 二、加（jiā）料（liào）顺序与混砂时间。混制粘土型砂的（de）加（jiā）顺序一般是先（xiān）加回用（yòng）砂、原砂、粘土粉（fěn）和附加物等干（gàn）料，干混均匀后再加（jiā）水湿混，均匀（yún）后（hòu）即（jí）可使用（yòng）。如果型砂中含有渣油（yóu）液（yè）以及其（qí）他液态（tài）粘结剂，则应先（xiān）加（jiā）水将型砂（shā）混合均匀后再加入油类粘（zhān）结（jié）剂。这种先加（jiā）干（gàn）粉后（hòu）加水的混砂加料顺序存在的（de）缺点是（shì），在混砂（shā）机（jī）的（de）辗盘（pán）边缘遗留一些粉料，这些粉料（liào）吸水后（hòu）粘附在混砂机壁上，直到混（hún）辗（niǎn）后期或（huò）卸（xiè）砂时（shí）才脱落下来，使型砂里（lǐ）含（hán）有混合不均（jun1）匀的粘土或煤粉团块，恶化了（le）型砂性能（néng）。同（tóng）时干（gàn）混时粉尘飞扬，劳动条件差。因（yīn）此，有的工（gōng）厂采用先在回（huí）用砂（shā）里（lǐ）加水混合，然（rán）后加粘土及煤粉混合均（jun1）匀，zui后再加少（shǎo）量水分调节到所需要的含水（shuǐ）量的混砂工艺（yì）。试验结果表明，后面这种加料顺序可缩短混砂时间，提高型砂（shā）质（zhì）量，改善劳动条件。 为了使（shǐ）各种原材料混合均匀，混砂时间不能太短，否则影（yǐng）响（xiǎng）型砂性能（néng），但混砂时（shí）间也（yě）不宜过长。否则将使（shǐ）型砂（shā）温度升（shēng）高（gāo），水分过（guò）多（duō）挥发，型（xíng）砂结成块状，性能变坏（huài）且生产效率低。混砂（shā）时间主要根据混砂（shā）机的形式、粘土含（hán）量、对型砂性能要求等（děng）来决定。一般来说，粘土含量（liàng）越（yuè）多，对型砂（shā）质量要（yào）求越高，混砂时（shí）间越长。采用辗轮式混砂机混制面砂时，混砂（shā）时间一般为6—12分钟，北砂为3—6分钟，单一砂为4—8分钟。 （6） 调匀 型砂的（de）调匀（yún）又（yòu）称回性、渗匀，是指（zhǐ）将混好的型砂在不失去水分的条件下放置一段时（shí）间，使水（shuǐ）分均匀渗透到型砂中，让粘土充分吸（xī）水膨胀，以提高型（xíng）砂的强度和（hé）透气性等性能。调匀时间主要根据粘土种类及加入（rù）量（liàng）而定。型砂中粘土含量越多，原砂（shā）的颗粒越细，调（diào）匀时间越长（zhǎng）。调匀时间应适当，否则（zé）型砂性能难（nán）以（yǐ）满足要注。单一砂一般为2—3小（xiǎo）时，面砂为4—5小时。机械化铸（zhù）造（zào）厂间（jiān）型砂调匀是（shì）在（zài）型砂（shā）调匀斗里进行，非机械（xiè）化的手工造型车间是将混好（hǎo）的型砂堆放在（zài）轩间地（dì）面上，并用湿麻袋覆盖（gài）进行调匀。 型砂经混辗和调匀后（hòu）会被压（yā）实，有（yǒu）的（de）被压成团块。如果采用（yòng）这种（zhǒng）型砂直接造型，型砂（shā）的坚实度不均匀（yún），透气性（xìng）等性能差。因（yīn）此，调匀后（hòu）的型砂（shā）必须经松砂或过筛才能使用。在机械化的铸（zhù）造车间一般采用圆棒式或叶片式松砂机进（jìn）行松（sōng）砂处理。在百机械化的手工（gōng）造型车（chē）间，常（cháng）用移动（dòng）式松砂机或用筛孔为（wéi）5—8毫米的（de）筛子过筛（shāi）。
+查看全文20 2020-04
覆膜砂（shā）铸造在（zài）铸（zhù）造（zào）领域（yù）已有相（xiàng）当长（zhǎng）的历史，铸件（jiàn）的产（chǎn）量也（yě）相当大；但（dàn）采用（yòng）覆（fù）膜砂铸造生产精密铸钢件时面（miàn）临很多难题：粘砂（结疤）、冷隔、气孔。如何解决（jué）这些问题有（yǒu）待于我（wǒ）们（men）去进一步探（tàn）讨。 一（yī）、对（duì）覆膜砂的认识与了解（覆膜砂属于有机粘结剂（jì）型、芯（xīn）砂） （1）覆膜砂（shā）的特点：具有适宜的强度性能（néng）；流动性好，制出的砂型（xíng）、砂芯轮廓清晰，组（zǔ）织致密（mì），能够（gòu）制造出复杂的砂芯；砂型（芯）表面质量（liàng）好，表面粗（cū）糙度（dù）可达Ra=6.3～12.5μm，尺寸精（jīng）度可达CT7～CT9级；溃散性好，铸件容易清理。 （2）适用（yòng）范围（wéi）：覆膜砂既（jì）可（kě）制作铸型又可制作砂（shā）芯，覆膜砂的型或（huò）芯既可（kě）互相配（pèi）合使用又可与其它砂型（芯）配（pèi）合使用（yòng）；不仅可以用（yòng）于金（jīn）属型重（chóng）力铸造（zào）或低（dī）压铸造，也可以用（yòng）于（yú）铁型（xíng）覆砂铸造（zào），还可以（yǐ）用于热法离心铸造；不仅可以用于铸（zhù）铁（tiě）、非铁合金铸件的生产，还可以（yǐ）用于铸钢（gāng）件的生产。 二、覆膜砂的制备 1．覆膜（mó）砂组成 一般由耐火材料（liào）、粘（zhān）结剂、固化（huà）剂、润滑剂及特殊（shū）添加剂组成。 （1）耐火材料是构成（chéng）覆膜砂的主体。对（duì）耐火材料的要求是：耐火度高、挥发（fā）物少、颗粒较圆整（zhěng）、坚实等。一（yī）般选（xuǎn）用天然擦（cā）洗硅砂。对（duì）硅砂的要求是：SiO2含（hán）量高（gāo）（铸铁及非（fēi）铁合金铸（zhù）件要求大于90%，铸钢件要求大于97%）；含（hán）泥（ní）量不（bú）大于0.3%（为擦洗砂）--[水洗（xǐ）砂含泥量规定小于；粒度（dù）①分（fèn）布在相邻3～5个筛号上；粒形圆整，角形因素应不大于1.3；酸耗（hào）值不小于5ml。 （2）粘结剂普遍采用酚醛树脂。 （3）固化剂通常采用乌洛托（tuō）品；润滑剂一般采（cǎi）用（yòng）硬（yìng）脂（zhī）酸钙，其作（zuò）用是防止覆膜砂结块，增加流动性。添加剂的主要作用是改（gǎi）善（shàn）覆（fù）膜砂的（de）性能。 （4）覆膜砂的（de）基本配（pèi）比 成分 配（pèi）比（bǐ）（质量分（fèn）数，%）说明：原砂 100 擦洗砂， 酚（fēn）醛树脂 1.0～3.0 占原砂重 ，乌洛托品（pǐn）（水溶（róng）液2）10～15 占（zhàn）树（shù）脂重，硬（yìng）脂（zhī）酸钙 5～7 占树（shù）脂重，添加（jiā）剂 0.1～0.5 占原（yuán）砂重。1：2）10～15 占树脂重（chóng），硬脂酸（suān）钙 5～7 占树（shù）脂重（chóng），添加剂 0.1～0.5 占（zhàn）原砂重。 ２．覆膜砂的生产工艺 覆膜砂的制备工（gōng）艺主要有冷法覆膜（mó）、温（wēn）法（fǎ）覆膜、热法覆（fù）膜三（sān）种（zhǒng），目前覆膜砂的生产几（jǐ）乎（hū）都是采用热覆膜法。热法覆膜工（gōng）艺是先将原砂加热到一定温度，然后（hòu）分别与树脂（zhī）、乌洛托品水溶（róng）液和硬脂酸钙混合搅（jiǎo）拌，经冷（lěng）却破（pò）碎和（hé）筛（shāi）分而成。由（yóu）于配方的差异，混制（zhì）工艺（yì）有所（suǒ）不同（tóng）。目（mù）前国（guó）内覆膜（mó）砂生产线的种类很多，手工加料的半自动生产线约（yuē）有（yǒu）2000~2300条，电脑控制的全自动生产（chǎn）线也（yě）已经（jīng）有将近（jìn）50条，有效提高了生（shēng）产效率和产品（pǐn）稳定性（xìng）。例如xx铸造有限公（gōng）司的自动化可视生产线，其加料时间控制精确到（dào）0.1秒，加热温度（dù）控制精确到1/10℃，并且可以（yǐ）通过视频时时观察混砂状态，生产效率达到6吨（dūn）/小时。 ３．覆膜砂的（de）主要产（chǎn）品类（lèi）型 （1） 普通类覆膜砂 普通覆膜砂即传统覆膜（mó）砂（shā），其组成通常（cháng）由石英砂，热塑性酚醛（quán）树脂，乌（wū）洛托（tuō）品和硬脂（zhī）酸钙构成，不加（jiā）有关（guān）添加（jiā）剂，其树脂加入量通常在一定强度要求下（xià）相对较（jiào）高（gāo），不具备耐高（gāo）温，低膨胀（zhàng）、低（dī）发气等特性（xìng），适用于要求不高的铸件生产 （2） 高强（qiáng）度低发气类覆膜（mó）砂 特点（diǎn）：高强度、低膨（péng）胀、低发（fā）气、慢发气（qì）、抗氧（yǎng）化 简介:高强度（dù）低发气覆膜砂是（shì）普通覆膜砂的更新换代（dài）产（chǎn）品，通过加入有关特性的“添加（jiā）剂”和（hé）采用新的配制工艺（yì），使树脂用量大幅度下降，其强度比普通覆膜砂高30%以（yǐ）上（shàng），发气（qì）量显著降低，并能延缓发气速度，能更好地（dì）适应（yīng）铸（zhù）件生产的需（xū）要。该类覆膜砂主要适用于铸铁件中，中（zhōng）小铸钢、合金铸钢（gāng）件的生产。目前该类覆膜砂有三个系列：GD-1高强度低（dī）发气覆（fù）膜（mó）砂；GD-2高强度低膨胀低发气覆（fù）膜砂；GD-3高强度低膨胀（zhàng）低发气抗氧化覆膜。 （3） 耐（nài）高温(类)覆膜砂（shā）(ND型（xíng）) 特点：耐（nài）高温、高强度（dù）、低膨（péng）胀、低发气、慢发气（qì）、易溃散（sàn）、抗氧化 简介:耐高温覆膜砂是（shì）通过特殊工艺配方（fāng）技术（shù）生产出的（de）具有优异高温性（xìng）能（néng）(高温（wēn）下强度高、耐热时间长、热膨胀（zhàng）量小（xiǎo）、发（fā）气（qì）量（liàng）低)和综合铸（zhù）造性能的（de）新型覆膜（mó）砂。该类覆膜砂特别适（shì）用于复（fù）杂薄壁精密的铸铁件(如汽车（chē）发动机缸体、缸盖（gài）等)以（yǐ）及高要求（qiú）的铸钢件(如集装（zhuāng）箱（xiāng）角和火车刹车缓（huǎn）；中器壳件等)的生产，可有效消除粘砂、变形、热裂和气孔等铸造缺陷。目（mù）前（qián）该（gāi）覆膜（mó）砂有（yǒu）四个系列：VND-1耐高（gāo）温覆膜砂. ND-2耐高（gāo）温低膨胀低发气覆膜砂 ND-3耐高温低膨胀低发气（qì）抗氧化覆膜砂 ND-4耐高温高强底（dǐ）低膨胀低发（fā）气（qì）覆（fù）膜 （4） 易溃散类覆膜砂 具（jù）有较好的强度（dù），同时具有优异的低温溃散性（xìng）能（néng），适用于生产有色（sè）金属铸件。 （5） 其它特殊要求覆膜砂 为适应不同产品的需要（yào），开发出（chū）了系（xì）列特种覆膜（mó）砂如：离心铸造用覆膜砂、激冷覆（fù）膜（mó）砂、湿态覆膜砂、防粘砂、防脉纹、防（fáng）橘皮（pí）覆膜砂（shā）等。 三、覆（fù）膜砂制（zhì）芯主要工艺过（guò）程 加（jiā）热温度200-300℃、固（gù）化时间（jiān）30-150s、射砂压力（lì）0.15-0.60MPa。形状简（jiǎn）单的砂芯、流动性（xìng）好的覆膜砂可选用（yòng）较低的射砂压力，细（xì）薄（báo）砂芯选择较低的加热温度（dù），加热温度低时可适当延长固化时间等。覆膜砂所使（shǐ）用的树脂是酚醛类树（shù）脂（zhī）。制芯工艺的优点：具有适宜的强（qiáng）度性能（néng）；流动性好；砂芯表面质量好（hǎo）（Ra=6.3-12.5μm）；砂芯抗吸湿性强（qiáng）；溃散性好，铸件容易清理。 1、铸（zhù）型（模具）温度 铸型温度是影响壳层厚（hòu）度及强度的主要因素之一,一（yī）般控制（zhì）在220～260℃,并根（gēn）据下列原则选定: （1）保证覆膜砂上的树（shù）脂软化（huà）及固化所需的（de）足够热量； （2）保证形成需要的壳厚且壳型（芯）表面不（bú）焦化； （3）尽（jìn）量缩短结壳及硬（yìng）化时间，以提高生产率。 2、射砂压力（lì）及时（shí）间 射砂（shā）时间一般控制在（zài）3～10s，时（shí）间（jiān）过短则砂型（芯）不能成型。射砂（shā）压力一般为0.6MPa左右；压力过（guò）低时，易造成射不足或疏松现象。3、硬化时间：硬化时间的长短主要取决（jué）于砂型（芯）的厚度与铸型的温度，一般在60～120s左右。时间过短，壳（ké）层（céng）未完全固化则强度低；时间过长，砂（shā）型（芯）表面层易烧焦（jiāo）影响铸件质量。覆（fù）膜砂造型（芯）工艺参数实例：序号图号 壳厚（㎜） 重量（㎏） 铸型温度（℃） 射砂时间（jiān）（s）硬化时（shí）间（s） 1 （导向套）DN80-05 8～10 2.5～2.6220～240 2～3 60～80 2 （阀体）DN05-01 10～123.75～3.8 240～260 3～5 80～100 四、覆（fù）膜（mó）砂应用（yòng）中存在（zài）的问题及解决对策 制芯的方法种（zhǒng）类很多，总（zǒng）的（de）可以划分为热（rè）固（gù）性方法和（hé）冷固性方法两大类，覆（fù）膜砂制芯属于热固性方法类。任何（hé）一种制（zhì）芯方法都有其自身的（de）优点和（hé）缺点，这主要取决于（yú）产品的质量要求、复（fù）杂程度、生产批量、生产成本、产品价（jià）格等综合因（yīn）素（sù）来决定采（cǎi）用（yòng）何种制芯方法。对铸件内腔表面质量（liàng）要求高，尺寸精度（dù）要（yào）求高、形状复（fù）杂的砂芯采用覆膜砂制芯（xīn）是非常有效的。例（lì）如：轿车发动机气缸盖的进排气道砂芯、水道砂芯、油（yóu）道（dào）砂芯（xīn），气缸（gāng）体（tǐ）的水道砂芯（xīn）、油道砂芯，进气岐（qí）管（guǎn）、排气岐管（guǎn）的壳芯砂芯，液压（yā）阀的流道砂芯（xīn），汽车（chē）涡（wō）轮增（zēng）压（yā）器气道砂（shā）芯等等。但是在覆膜砂（shā）使用中还常（cháng）遇到一些（xiē）问（wèn）题，这里仅就工作（zuò）中的体会略（luè）谈一二。 1、覆膜砂的强度和发气量的（de）确（què）定方法 在（zài）原砂质（zhì）量和树脂质量一（yī）定的前提下，影响覆膜（mó）砂强度（dù）的关键（jiàn）因素主要取于酚醛树脂的加入量。酚（fēn）醛树脂（zhī）加入（rù）量（liàng）多，则强度就提高，但（dàn）发（fā）气量也增（zēng）加，溃散性就降低。因此在生产应用中一（yī）定要控制覆膜砂的强度来减少发气量，提高溃散性，在强度标准的制（zhì）订（dìng）时定要找到（dào）一个（gè）平衡点。这个平衡点就是保证砂芯（xīn）的（de）表面质量及在浇注时（shí）不产生（shēng）变形、不产（chǎn）生断（duàn）芯前提下的强度。这样才（cái）能保证铸（zhù）件的（de）表面（miàn）质量和尺寸精度，又可以减少发（fā）气（qì）量，减少（shǎo）铸造（zào）件（jiàn）气孔缺陷（xiàn），提高砂芯的出砂（shā）性能。对（duì）砂芯存放（fàng），搬运过程中可（kě）以采用工位器具、砂芯小（xiǎo）车，并在其上面铺有10ｍｍ～15ｍｍ厚的海绵，这样可以减少砂（shā）芯的损（sǔn）耗率。 2、覆膜砂砂芯的存放期 任何砂芯（xīn）都会吸湿，特别（bié）是（shì）南方地区空气相（xiàng）对（duì）湿度大，必须对砂芯存放期（qī）在工艺（yì）文件上加以规定，利用精益生（shēng）产先进先出的（de）生产方式减少砂（shā）芯的存放量和存放周期。各企业（yè）应（yīng）结合自己的（de）厂房条件（jiàn）和当地的气（qì）候条（tiáo）件来（lái）确定（dìng）砂芯的存放周期（qī）。 3、控制好覆膜砂（shā）的供货质量 覆膜砂进（jìn）厂时（shí）必（bì）须附有供（gòng）应（yīng）商的质量保证资料，并且企业根据抽样标准进（jìn）行检查，检查合格后方（fāng）可入库。企业取样检测不（bú）合格时由（yóu）质保（bǎo）和技术部门（mén）做出处理结果，是（shì）让步接受或向供应（yīng）商退货。 4、合格的覆膜砂（shā）在制芯（xīn）时发（fā）现砂芯（xīn）断裂变形 制芯时砂（shā）芯的断裂变形通常会认为覆膜砂强度低造成的。实际（jì）上砂（shā）芯断裂和变形（xíng）会涉（shè）及到许多生产过程。出现（xiàn）不正常（cháng）情况，必须要查到（dào）真（zhēn）正的原因（yīn）才能（néng）彻底解决（jué）。具（jù）体原因如下： （１）制（zhì）芯时模具（jù）的温度和留模时间，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）规定的工艺参数都（dōu）需要有一（yī）个范围，这（zhè）个范围需靠操（cāo）作人员（yuán）的技能来（lái）进行调整（zhěng）。在模具温度上限时留（liú）模（mó）时间可（kě）以取下限，模具（jù）温度（dù）在下（xià）限时留模时间（jiān）取上限。对操作人员需要不断（duàn）地（dì）培（péi）训（xùn）提（tí）高操作技能。 （２）制芯时（shí）在模具上会粘有（yǒu）酚醛树脂和砂粒，必须进行及时清理并喷上（shàng）脱模剂，否则会越积越多开（kāi）模时会（huì）把砂芯拉断或变（biàn）形。 （３）热芯盒模具静模上的弹簧顶杆，由于（yú）长期（qī）在高（gāo）温状态下工作会产生弹性失效而造（zào）成砂芯（xīn）断裂或变形。必须及时更换弹簧。 （４）动模和静模不平行或不在（zài）同一中心线上（shàng），合模时在油缸或（huò）气缸的压（yā）力作用下（xià），定位（wèi）销前端有（yǒu）一段斜度，模具还是会合紧，但在开模时动（dòng）模和静模仍会恢复（fù）到原始（shǐ）状（zhuàng）态（tài）使砂芯断裂（liè）或变形。在这种情况下射砂时会跑砂，砂芯（xīn）的尺寸会变大。解决对策是及时调整模（mó）具的平行度和同轴（zhóu）度。 （５）在壳芯机上生产空（kōng）心（xīn）砂芯时，从砂芯中倒出尚未硬化的（de）覆膜砂需要重（chóng）新使（shǐ）用时，必须进行过筛并未用过的覆膜砂按３：７比例混（hún）合后使用，这样才能（néng）保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（huǒ）？ 钢的淬火是将钢加（jiā）热到临界温度Ac3（亚共析钢）或Ac1（过共析钢）以上温（wēn）度，保温一段时间，使之全部或部分（fèn）奥氏体化，然（rán）后以大于临界冷（lěng）却速度的（de）冷速快冷到Ms以（yǐ）下（或Ms附近等温）进行马氏体（或（huò）贝氏体）转变的热处理工艺。通常也将铝合金、铜合金、钛合金、钢化玻璃等材料的固溶处（chù）理或带（dài）有快速冷却过（guò）程（chéng）的热处理（lǐ）工艺称为淬火。 淬火的目的（de）： 1）提高（gāo）金属成材或（huò）零（líng）件的机械性能。例如：提高工（gōng）具、轴承等的（de）硬度和耐磨性，提高弹簧的弹性（xìng）极限（xiàn），提高轴（zhóu）类零件的综合（hé）机械性能等。 2）改善某些特殊钢的材（cái）料性能或化学（xué）性能。如提高不锈钢的耐（nài）蚀性，增加（jiā）磁钢的永磁（cí）性等。 淬火冷却时，除需合理选用（yòng）淬火介质（zhì）外，还要有正（zhèng）确的淬火方法，常用的淬火方法，主要（yào）有单液（yè）淬火，双液（yè）淬（cuì）火，分级（jí）淬火、等温淬火，局部淬火等。 钢铁工件在淬火后具有以下特点： ① 得（dé）到了马氏体、贝氏（shì）体、残余奥氏体等不平衡（即不稳定）组（zǔ）织。 ② 存在较（jiào）大内应力。 ③ 力学性能（néng）不能满足要（yào）求。因此，钢铁工件（jiàn）淬火后一般都要（yào）经过回火（huǒ） 什（shí）么叫回（huí）火？ 回火是将淬火后的金属（shǔ）成材（cái）或零件加热到某一温（wēn）度，保温（wēn）一定时间后，以一定方式（shì）冷却的热处（chù）理工艺，回火是淬（cuì）火后紧接着（zhe）进行（háng）的一种操作，通常也是工件进（jìn）行热处理的zui后（hòu）一道工序，因而把（bǎ）淬火（huǒ）和回火的（de）联合工艺称为zui终处理。淬火与回火的（de）主要目（mù）的是： 1）减少内应力和降（jiàng）低脆性，淬火件（jiàn）存（cún）在着很大的应力和脆性，如（rú）没有（yǒu）及时回火往往会产生变形甚至（zhì）开裂（liè）。 2）调整（zhěng）工件的（de）机械性（xìng）能，工件淬火后，硬度（dù）高，脆性（xìng）大，为了满足各种工件不同（tóng）的性能要（yào）求（qiú），可以通过回（huí）火来调整（zhěng），硬（yìng）度（dù），强度，塑性和韧性。 3）稳定（dìng）工件（jiàn）尺（chǐ）寸。通过回火可使金相组织趋于稳（wěn）定，以保证在以（yǐ）后（hòu）的使用过程中不再发生变（biàn）形。 4）改善某些合金钢（gāng）的切削（xuē）性（xìng）能。 回火的作用在于（yú）： ① 提高组（zǔ）织稳定性，使工（gōng）件在使用过程中不再发生组织转变，从而使（shǐ）工件几何尺寸和性能保（bǎo）持稳定。 ② 消除内应力，以便改善工件的使用性能（néng）并稳定工件几（jǐ）何尺寸。 ③ 调整钢铁的力学性能以满足使用要求。 回火之所以具有这些作（zuò）用，是因为温度升高时，原子活（huó）动能力增（zēng）强，钢（gāng）铁中的铁、碳和其他合金元素的原子可以较快地进行扩散，实现原子的重新排列组合，从而使（shǐ）不（bú）稳（wěn）定（dìng）的不平衡组织逐步转变（biàn）为稳定的平（píng）衡组织。内应（yīng）力的消除还（hái）与（yǔ）温度升高时金属强度降低有关。一般（bān）钢铁回火时，硬度和强度下降，塑性提（tí）高（gāo）。回火（huǒ）温度越（yuè）高，这些力学性能的（de）变化（huà）越（yuè）大。有（yǒu）些合金元素含量较高的合金钢，在某一温（wēn）度范围（wéi）回火时，会析出一些颗粒细小的（de）金属（shǔ）化合物，使（shǐ）强度和（hé）硬度（dù）上升。这（zhè）种现象称为二次（cì）硬化。 回（huí）火（huǒ）要（yào）求（qiú）：用途不同的工（gōng）件应在不同温度下回火（huǒ），以满足（zú）使用（yòng）中的要求。 ① 刀（dāo）具、轴（zhóu）承、渗碳（tàn）淬火零件、表面淬火零件（jiàn）通常在250℃以下（xià）进行低（dī）温回火。低温回火后硬度变化不大，内应力减小（xiǎo），韧性稍（shāo）有提高。 ② 弹簧在350～500℃下中温（wēn）回火，可获得较高的弹性和必要的韧（rèn）性。 ③ 中碳结构钢（gāng）制作的零（líng）件通常在500～600℃进行高（gāo）温（wēn）回火，以获得适（shì）宜的（de）强度与韧性（xìng）的良（liáng）好配合。 钢在300℃左右（yòu）回火时，常使其脆性增大（dà），这种现（xiàn）象称（chēng）为首（shǒu）类回火（huǒ）脆性。一（yī）般不（bú）应在（zài）这个温度区（qū）间（jiān）回火。某些（xiē）中碳合金结构钢（gāng）在高温回（huí）火（huǒ）后，如果缓慢冷至室温，也易于变脆。这（zhè）种现象（xiàng）称为第二类回火脆（cuì）性。在（zài）钢中加入钼，或回火时在油或水（shuǐ）中（zhōng）冷却，都可（kě）以防止第二类（lèi）回火脆性。将第二类回火（huǒ）脆性的钢重新（xīn）加热至原来的回火温度，便（biàn）可以消除（chú）这（zhè）种脆性。 在生（shēng）产中，常根据对工（gōng）件性能的要求。按加热温度的不同（tóng），把（bǎ）回火分为低（dī）温回火，中温回火（huǒ），和高温回火。淬火和随后（hòu）的高温回火相结（jié）合的热（rè）处（chù）理工（gōng）艺称为调（diào）质，即（jí）在具有（yǒu）高度强度的同时，又有（yǒu）好的塑性韧性（xìng）。 1、低温回火：150-250℃ ，M回，减少内应力（lì）和脆性，提（tí）高塑（sù）韧性，有较高的硬度和耐（nài）磨性。用于制作（zuò）量具、刀具和滚动轴承（chéng）等。 2、中温（wēn）回火：350-500℃ ，T回（huí），具有较高（gāo）的弹性，有一定的塑性和（hé）硬度。用于制作弹（dàn）簧、锻模等。 3、高温回火：500-650℃ ，S回（huí），具有良好（hǎo）的综（zōng）合力（lì）学性能。用于制（zhì）作齿轮、曲轴（zhóu）等。 什么是正火? 正火是—种（zhǒng）改善钢材（cái）韧性（xìng）的热处理（lǐ）。将钢构件加热到（dào）Ac3温度以上30〜50℃后，保温（wēn）一段时间出（chū）炉空冷（lěng）。主要特（tè）点（diǎn）是冷却速度快于退火而低于（yú）淬（cuì）火，正火（huǒ）时可在稍快的冷却中使钢材（cái）的结晶晶粒细（xì）化（huà），不但可得到满意的强度（dù），而且可以明（míng）显提高韧性(AKV值（zhí）），降（jiàng）低构件（jiàn）的开裂倾向。—些低（dī）合金热轧钢板、低合（hé）金钢锻件与铸造件经（jīng）正火处理后，材料的综（zōng）合力学性能可以大大改善（shàn），而且也改善了切削性能。 正火有以下（xià）目的和（hé）用（yòng）途： ① 对亚共（gòng）析钢（gāng），正火用（yòng）以消除（chú）铸、锻、焊件的过热粗（cū）晶组织和魏氏组织，轧材中的带（dài）状（zhuàng）组织；细化（huà）晶粒；并可（kě）作为淬火前的预先（xiān）热（rè）处理。 ② 对（duì）过共析钢，正火可以消除（chú）网状二次渗碳体，并使珠光体（tǐ）细化，不但改善机械性能（néng），而且有（yǒu）利于以后的（de）球（qiú）化退火。 ③ 对低碳深冲薄钢（gāng）板，正火可（kě）以消（xiāo）除晶界的游离渗碳体（tǐ），以改善（shàn）其深冲性能。 ④ 对低碳钢和低碳低合金钢，采用正火，可得到较多的细片状珠光体组织，使硬度增高到HB140-190，避（bì）免（miǎn）切（qiē）削时的“粘（zhān）刀”现象，改（gǎi）善切削加工性。对中碳钢，在既可用正火又可用退火的（de）场（chǎng）合下，用正火更为经济和方（fāng）便。 ⑤ 对普通中碳结（jié）构钢，在力学性（xìng）能（néng）要求不（bú）高的场合下，可用正火代替淬火加高温（wēn）回（huí）火，不仅操作简便，而且使钢材的（de）组织和尺寸稳定。 ⑥ 高温正火（huǒ）(Ac3以上（shàng）150～200℃)由于高温下（xià）扩散速度较高（gāo）,可以减（jiǎn）少铸件和锻件（jiàn）的（de）成（chéng）分偏析。高温正火后的粗（cū）大晶粒可通过随后第二次较低温度（dù）的正火予以细（xì）化。 ⑦ 对某些用于汽轮机和锅炉的低、中（zhōng）碳合金钢，常采用正火以获得贝氏体组织，再经高温回火，用于400～550℃时（shí）具（jù）有良好的抗蠕变能力（lì）。 ⑧ 除钢件和钢材（cái）以外，正火还广泛用于球墨铸铁热处理，使其获得珠光体基体（tǐ），提高球（qiú）墨（mò）铸（zhù）铁的强度。 由于正火的特点是（shì）空气（qì）冷却，因而环境（jìng）气温、堆放方式、气流及工件尺（chǐ）寸对正火后（hòu）的（de）组织和性（xìng）能均有影响。正火组织还可作为合金钢的一种分类方法。通常根（gēn）据直径为（wéi）25毫米的试样（yàng）加（jiā）热到（dào）900℃后,空（kōng）冷得到的组织，将合金钢分为珠光体钢、贝（bèi）氏体钢、马氏体钢（gāng）和奥（ào）氏体钢。 什么是退（tuì）火？ 退火是将（jiāng）金属缓慢加热到一定温度，保持足够时间，然后（hòu）以（yǐ）适（shì）宜速度（dù）冷却的一种金属热处理工艺。退火热处理分（fèn）为完全退火，不（bú）完全（quán）退火和去应力退火。退（tuì）火（huǒ）材料的力学性能（néng）可以用拉伸试验来检测，也（yě）可以用（yòng）硬度（dù）试验来检测。许多（duō）钢材都是以退火热处理状态供货的，钢材硬度检测可（kě）以采用洛氏（shì）硬（yìng）度计，测试（shì）HRB硬度，对于较薄（báo）的钢板、钢带以及薄壁钢管，可以采用表面洛氏硬度计，检测HRT硬度。 退火的目（mù）的在于（yú）： ① 改善或（huò）消除钢铁在铸造、锻压（yā）、轧制和（hé）焊接过程中所造成的各种组织缺（quē）陷以及残余应力，防止工件变形、开（kāi）裂。 ② 软化工件以便进行切削加工。 ③ 细（xì）化晶粒，改善组织以提高工件的机械性能。 ④ 为zui终热处理（淬火、回火）作好组（zǔ）织（zhī）准（zhǔn）备。 常用的退火工艺有： ① 完全（quán）退火。用以细化中、低碳钢经铸造、锻压和焊接后出现的力学性（xìng）能（néng）不（bú）佳的粗大过热组织。将工件加热到铁（tiě）素体全（quán）部（bù）转（zhuǎn）变为奥氏体的温度以上30～50℃，保温（wēn）一段时（shí）间，然后随炉（lú）缓慢冷却（què），在冷（lěng）却过（guò）程中奥氏体再（zài）次发（fā）生转变，即可（kě）使钢的（de）组织变细（xì）。 ② 球化（huà）退火。用以降低工具钢和（hé）轴承钢锻（duàn）压后的偏高硬度。将工（gōng）件加热（rè）到钢开始形成奥（ào）氏体的温度以（yǐ）上20～40℃，保温后（hòu）缓慢冷却，在冷却过程中（zhōng）珠光体中的片层状渗（shèn）碳体变为球状，从（cóng）而降（jiàng）低了（le）硬度。 ③ 等温退火（huǒ）。用以降低（dī）某些镍、铬（gè）含量较高（gāo）的合金结构钢的高（gāo）硬度，以进（jìn）行（háng）切削（xuē）加工。一般（bān）先以较快速度冷却到奥氏体zui不稳定的温度，保温适（shì）当时间（jiān），奥氏体转变为托氏体或索氏体，硬度（dù）即可降（jiàng）低。 ④ 再结晶退火。用以消除金属线材、薄板在冷拔、冷（lěng）轧过程中的硬化（huà）现象（xiàng）（硬度（dù）升高、塑性下降）。加热温度一般为钢（gāng）开始（shǐ）形成（chéng）奥氏体（tǐ）的温度以（yǐ）下（xià）50～150℃ ，只有这（zhè）样才能（néng）消除加工硬化效应（yīng）使（shǐ）金属软化。 ⑤ 石墨化退火。用以使含有大量（liàng）渗碳体的铸铁变成塑性良好的可锻铸铁。工艺操作是将铸件加热（rè）到950℃左右，保温一定时间后适当冷却，使（shǐ）渗碳体（tǐ）分解形成团絮状石墨。 ⑥ 扩散退火。用以使合（hé）金铸（zhù）件（jiàn）化学成分均（jun1）匀化，提高其（qí）使用性能。方法是在不发（fā）生熔（róng）化（huà）的前提下，将铸（zhù）件加热到尽可（kě）能高的温度，并长时间保温，待合（hé）金中各种（zhǒng）元（yuán）素扩（kuò）散趋（qū）于均匀分布后缓冷。 ⑦ 去应（yīng）力退火。用以消（xiāo）除钢铁（tiě）铸件和焊接件的内应力（lì）。对于钢（gāng）铁（tiě）制品加热后开始形成奥氏（shì）体（tǐ）的温度以下100～200℃，保温后在空气中冷却，即可消除内应力（lì）。
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一、变形的原因 钢的变形主（zhǔ）要原（yuán）因是钢中存在内应力或者外部施（shī）加的应力。内（nèi）应力是因温度分布不（bú）均匀或者（zhě）相变所致，残余（yú）应力也是（shì）原因之一。外应力引起（qǐ）的变形主要是由（yóu）于工（gōng）件自重而造成的“塌陷”，在特殊情况下也应考虑碰撞被（bèi）加热的（de）工件，或者夹持工具夹持所引起的凹陷等。变形包括弹性（xìng）变形（xíng）和塑性（xìng）变形两（liǎng）种。尺寸变化主要（yào）是基于组（zǔ）织转变，故表现（xiàn）出同样的膨胀和收缩，但当工件上有孔穴或者（zhě）复杂（zá）形状工（gōng）件，则将导致附加（jiā）的（de）变形。如果淬火形成（chéng）大量马氏体则发生（shēng）膨胀（zhàng），如果（guǒ）产生大量（liàng）残余奥氏（shì）体则相（xiàng）应的要收（shōu）缩。此（cǐ）外，回火时一般发生（shēng）收缩，而出现（xiàn）二次硬化现象的合金钢则发生（shēng）膨胀（zhàng），如果进（jìn）行深（shēn）冷（lěng）处理，则由于（yú）残余奥氏体（tǐ）的（de）马氏体化而进一步膨胀（zhàng），这（zhè）些（xiē）组织的比容都（dōu）随着含碳量（liàng）的增加而增大，故（gù）含碳量增加也使尺寸变化量增大。 二、淬火变形的主要发生时段 1.加热过（guò）程：工（gōng）件在加热过（guò）程中，由于内应（yīng）力逐渐（jiàn）释放（fàng）而产生变（biàn）形。 2.保（bǎo）温（wēn）过程（chéng）：以（yǐ）自重塌陷变形为（wéi）主，即塌（tā）陷弯曲。 3.冷却（què）过程：由于不均匀冷却和组织（zhī）转变而（ér）至变形。 三、加热与变（biàn）形（xíng） 当加热大型（xíng）工件时，存在（zài）残余应力或者加热不均匀，均可产生变形。残（cán）余（yú）应力主要来源于加工过（guò）程。当存在这（zhè）些应力时，由于随（suí）着温度的升高，钢的（de）屈（qū）服强度逐渐下降（jiàng），即使加热（rè）很均匀，很轻微（wēi）的（de）应力也会（huì）导致变形。 一般（bān），工件的外缘部位残余应力较高，当温度的（de）上升从外部（bù）开始（shǐ）进行（háng）时，外缘部位变形较（jiào）大，残余应力引起的变形包括（kuò）弹性（xìng）变形和塑性（xìng）变形两种。 加（jiā）热（rè）时产（chǎn）生（shēng）的热应力（lì）和想（xiǎng）变应（yīng）力（lì）都是导致变形的原因。加热速度（dù）越（yuè）快、工件尺寸越大、截面变化（huà）越（yuè）大，则加热变形越大。热应力取决于温度的不均（jun1）匀分布程度和（hé）温度梯（tī）度（dù），它们都是导（dǎo）致热膨胀发生差异的原因（yīn）。如果热（rè）应力高于（yú）材料的高温屈服点，则引起（qǐ）塑性（xìng）变形，这种塑性变（biàn）形就表现为“变（biàn）形”。 相变应力主要源于相变的不（bú）等（děng）时性，即材（cái）料一部分发生相（xiàng）变，而其它部分还未发生相变时产生的。加热时材料（liào）的组织（zhī）转变成（chéng）奥氏体发生体积收缩时（shí）可出现塑性变形。如果材料的各部分（fèn）同时发生相同（tóng）的组织转变，则不产生应力。为此，缓慢（màn）加热可以（yǐ）适当降低加热变（biàn）形，zui好采用预热。 此外，由于加热中因自（zì）重而出现“塌陷”变形的情况非常（cháng）多，加热温度越高，加热时间越长（zhǎng），“塌陷”现（xiàn）象越（yuè）严重。 四、冷却与变形 冷却（què）不（bú）均（jun1）时将产（chǎn）生热应力导致变（biàn）形发生。因工件的外（wài）缘（yuán）和内部存在（zài）冷却速度差异，该（gāi）热应力是不可避免的，淬火情况下（xià），热应力与组织应力叠加，变形更为复杂。加之组织的不均匀、脱碳等，还会导致相变点出现差异，相变（biàn）的膨胀（zhàng）量也有所（suǒ）不同。 总之，“变形”是相（xiàng）变（biàn）应（yīng）力和热应（yīng）力共（gòng）同所（suǒ）致（zhì），但并非全部应力都消耗在变形（xíng）上（shàng），而是一部（bù）分作为残余应力存在于工件中，这种应力就是导（dǎo）致时效变形和时（shí）效（xiào）裂（liè）纹的原因。 因冷却而（ér）导致（zhì）的变形（xíng）表现为以下几（jǐ）种形式： 1.件急冷初期（qī），急冷的（de）一侧（cè）凹陷，然后转为凸起，结果快（kuài）冷的一（yī）面凸起，这种情况属于热应力引起的变形大于相变引起的（de）变形。 2.由热应力所引起的变形是（shì）钢料趋于球（qiú）形化，而由（yóu）相变应力所引起的变（biàn）形则使之趋于绕线（xiàn）轴状（zhuàng）。因此（cǐ）淬火冷却所致的（de）变形表现为（wéi）两者的结合，按照淬火方式（shì）的（de）不同，表现出不（bú）同（tóng）的变形。 3. 仅对内孔（kǒng）部分淬火时，内孔收缩（suō）。将整个环（huán）形工件加热整体淬火时，其外（wài）径（jìng）总是增大，而（ér）内（nèi）径则根据尺寸（cùn）的不同时涨时缩，一般内（nèi）径大时，内孔涨大，内径小时，内孔收缩（suō） 五、冷处（chù）理（lǐ）与变形 冷处理促进马氏体转变，温（wēn）度较低（dī），产生的变形比（bǐ）淬火冷却要（yào）小，但此（cǐ）时产生的应力较大（dà），由于（yú）残余应（yīng）力（lì）、相变应力（lì）和热应力等的叠加容易导（dǎo）致（zhì）开裂。 六（liù）、回火与变形（xíng） 工件在（zài）回火过（guò）程中由于内应力的（de）均匀（yún）化、减（jiǎn）小甚（shèn）至（zhì）消失，加上组织发生变化，变（biàn）形趋于减小，但同时，一旦（dàn）出现变形，也是很（hěn）难（nán）矫正的（de）。为了（le）矫正这种变（biàn）形（xíng），多采用加压回火或喷丸硬化等方法（fǎ）。 七 、重复（fù）淬火与变形 通常（cháng）情况（kuàng）下，一次淬火后的工件未经（jīng）过中间退火而（ér）进行（háng）重复淬火，将增大变形。重复淬火引起的变形，经（jīng）过重复淬火（huǒ），其变形累加而趋于球（qiú）状，容（róng）易产生龟裂，但形状相对稳（wěn）定了，不再容易产生变形（xíng）了，因此重复淬火（huǒ）前（qián）应增加中间退火，重复淬火次数应小（xiǎo）于（yú）等于2次（不（bú）含初（chū）次淬火（huǒ））。 八、残余（yú）应力与（yǔ）变形 加热过（guò）程中，在450℃左右，钢（gāng）由弹性体转变（biàn）为塑性体，因此（cǐ）很（hěn）容易呈上升（shēng）塑性（xìng）变形（xíng）。同时（shí），残余（yú）应力在（zài）约高于此温度时也将（jiāng）因再结晶（jīng）而消失。因此，快速（sù）加热时，由于工（gōng）件内外部（bù）存在温度差，外部达到450℃变成了塑（sù）性区，受（shòu）而（ér）内部温度较低处存在残余应力作用而发生变形（xíng），冷却后，该（gāi）区域就是出现变形的地方。由于实际生（shēng）产过程中（zhōng），很（hěn）难实（shí）现均匀、缓慢加热，淬火前进（jìn）行消除应力退火是非常重要的，除了通过加热消除应力外，对于大型（xíng）零件（jiàn）采用振动消除应（yīng）力也是有效（xiào）的。
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球墨铸铁（NodularCastIron）是一种具有优良力学（xué）性（xìng）能的（de）金（jīn）属材料，通过在铁液中（zhōng）加入球化剂和孕育剂，让石墨呈球状（zhuàng）形（xíng）核并长大而获得（dé）。20世纪40年代，现代球墨铸（zhù）铁（tiě）由美（měi）国国际锡公司(INCO)青年科研（yán）人员K.D.Millis首先（xiān）研究成功。球墨铸铁（tiě）在力学性能、物理性能、工艺（yì）性能、使用（yòng）性能上（shàng）具（jù）有独特的优（yōu）势，生产（chǎn）工艺简（jiǎn）单，成本低（dī）廉，在机械（xiè）、冶金、矿（kuàng）山、纺织、汽车及船舶等领域（yù）应用广泛。 生产球墨（mò）铸铁（tiě）时夹渣是zui常见的缺陷，其多出现在铸件（jiàn）浇注位置的上平面或（huò）型芯上表面部位（wèi）。夹渣缺陷严重影响铸（zhù）件的力（lì）学性能（néng），特别是韧（rèn）性和屈服强度，导致承（chéng）压（yā）部位发生渗漏。 笔者所在单位（wèi）生产的一种发电设备铸件前期经常出现铸件夹渣缺陷（xiàn）而（ér）报废，针对（duì）此缺陷进行了改进。 1.原（yuán）工艺及缺陷状况 铸件重量为（wéi）4500kg，材料为QT400-18，呋喃树脂自硬砂造型。采用15t/h工（gōng）频电炉熔炼，化学成（chéng）分为：wC＝3.5%~3.7%，wS＝2.2%~2.7%，wMn＝0.3%~0.47%，wP≤0.06%，wS≤0.2%，浇注（zhù）温度为1350~1380℃。浇注系统采用半（bàn）封（fēng）闭式、横浇道在分型面的环形（xíng）底注工艺，内（nèi）浇（jiāo）道为4道φ35mm的陶瓷（cí）管（guǎn），直浇道为φ80mm，横浇道截面（miàn）为：70/80mm×100mm，截面比为：F直：F横：F内（nèi）=1∶2.99∶0.77，工艺方案如图1所示。这样设计出（chū）来的铸件缺陷主要为夹渣，位置在法兰背面和轴承上表面，形状（zhuàng）不规则，无（wú）金属光泽，用渗透液或磁粉检测，有（yǒu）时用肉眼即可发现（xiàn），如图2所示。图1 工艺方案图2 夹渣缺陷（xiàn）分布 2.缺陷原因（yīn）分析 （1）熔炼或球化处（chù）理后，加入的熔剂（jì）和（hé）形成的熔渣在浇注时随金属液一起注入型（xíng）腔。 （2）金属液在浇（jiāo）注过（guò）程中镁、稀土、硅、锰、铁等二次（cì）氧化，产生的金属（shǔ）氧化物和硫化物、游离石（shí）墨等上浮到（dào）铸件上（shàng）表面（miàn）或滞留在铸（zhù）件内的死（sǐ）角和砂芯下表面等处。 原工艺该铸（zhù）件的浇（jiāo）注压头为2.5m，铁液（yè）从浇口（kǒu）杯进（jìn）入浇注系统后，直接由内浇道底返进入（rù）底法兰（lán），进（jìn）流速（sù）度大，约0.7m/s，进（jìn）入型（xíng）腔的（de）铁液紊流严重（chóng），且严重卷（juàn）气，因此铸件表（biǎo）面出（chū）现大量的渣，造成该产（chǎn）品的废品率超过10%。 （3）由于含硫量过高，使金属液含有大量硫化物，浇（jiāo）注后（hòu）在铸件（jiàn）内部形（xíng）成渣。 （4）金（jīn）属液（yè）中（zhōng）各（gè）组元（碳（tàn）、锰、硫、硅（guī）、铝、钛）之间或这些组元（yuán）与氮、氧之间（jiān）发生（shēng）化学反应，其氧化物与炉衬、包衬、砂（shā）型（xíng）壁或涂料之（zhī）间发（fā）生界（jiè）面反应形（xíng）成夹（jiá）渣（zhā）。 3.改进方案 （1）熔炼时（shí）对原材（cái）料进行分拣，保（bǎo）证干燥、清（qīng）洁（jié）、无锈蚀。 （2）提高铁液出炉温度和球化处（chù）理温度，对浇包进行充分烘烤。 （3）金属液在浇包内应（yīng）静置（zhì）一段时间，以利于渣（zhā）上（shàng）浮。 （4）降低（dī）原铁液含硫（liú）量，在保证球化前（qián）提下，尽可能减少球墨铸铁（tiě）的残留镁含量。 （5）浇注系统改进。为保证铁液在充填型腔的过程中平稳、流畅，按大（dà）孔出流理论对浇注系统进行了改进，如图3所示。采用开放（fàng）式浇注系统（tǒng），通过增大进流截面降低进流速度（dù）。铸件（jiàn）整（zhěng）体（tǐ）分散进流，快速充型，保证浇口杯、直浇道及时充满（mǎn）。图3 改（gǎi）进后的浇注系统 该铸件（jiàn）重4500kg，浇（jiāo）注重量6000kg，根据相关公式（shì）计算的浇注时间为（wéi）60s，阻流截面积（jī）为52cm2，即设计的开放式浇注（zhù）系统的直浇道截面积（jī）为52cm2。按照标准的陶瓷管，则（zé）选择φ80mm的陶瓷管，截（jié）面积是50.24cm2，按照推荐的浇注系统比例，设（shè）计的横浇道截（jié）面（miàn）形状是矩形（xíng）（9cm×6cm），则面积是108cm2，内浇道是（shì）13道φ35mm的陶（táo）瓷管（guǎn），截面积是（shì）125cm2，则zui终（zhōng）的截面比是F直：F横（héng）：F内（nèi）=1∶2.15∶2.49。 根（gēn）据（jù）上面计算的参数计算得进流速度为（wéi）0.28m/s，进流速度（dù）降低很多（duō），是原工艺进流速度的40%。充型平稳，避免紊流，大大降低了铁（tiě）液二次氧化的机会，从而可以减少夹渣缺陷。 4.改进后（hòu）验（yàn）证 采用以上（shàng）措施连（lián）续生产15件，铸件（jiàn）没有再出现法兰和轴承（chéng）上表面部位夹渣缺陷（xiàn），改进有效。类似的方法在其他（tā）产品上运用（yòng），也有（yǒu）明显（xiǎn）效（xiào）果。 5.结语 大型球墨铸铁件易于在（zài）浇注位置上表面以及铁（tiě）液（yè）流动的一些（xiē）死角区域（yù）产生（shēng）夹渣缺陷，这些缺陷可以通过（guò）熔炼控制和浇注系统的改进来解决。浇（jiāo）注系统形式以及参（cān）数选择（zé）应能保证铁（tiě）液平（píng）稳充型，为此（cǐ）浇注系统各组成部（bù）分面积、浇注时（shí）间需按照（zhào）内浇道低（dī）速进流、铸件（jiàn）整体快速充满的原则来（lái）计算。
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热（rè）处（chù）理工艺（yì）中淬火的常用方法有十（shí）种，分别（bié）是单介质(水、油、空气（qì）)淬火;双介质淬火;马（mǎ）氏体分级（jí）淬火（huǒ）;低（dī）于Ms点的马氏（shì）体分级淬火法;贝氏体等温淬火法;复合淬火法;预冷等（děng）温（wēn）淬火法;延迟冷却淬火法;淬火自回火法;喷（pēn）射淬火法等。 一、单介（jiè）质(水、油（yóu）、空（kōng）气)淬火 单介（jiè）质(水、油、空气（qì）)淬火：把已加热到淬火温度的工件淬人一种淬火介质，使其完全冷却。这种是zui简单的淬火方法，常（cháng）用于形状简单的碳钢和合金钢工件。淬火介质（zhì）根据零件传热系数大小、淬透性（xìng）、尺寸、形状等进（jìn）行选择。 二、双介质淬火 双介（jiè）质淬火（huǒ）：把加热到淬火温度的工件（jiàn），先（xiān）在冷（lěng）却能力强的淬火介质中冷却至接近（jìn）Ms点，然后（hòu）转入慢冷的淬火（huǒ）介质中冷（lěng）却至室温，以达到不同淬（cuì）火冷却温度区间，并有比较理（lǐ）想的淬火冷却速度。用（yòng）于（yú）形状（zhuàng）复杂件（jiàn）或（huò）高碳钢、合金钢制作的（de）大型工件，碳素工具钢也（yě）多采用此法。常（cháng）用冷（lěng）却介（jiè）质有（yǒu）水（shuǐ）-油、水-硝盐、水（shuǐ）-空气、油-空气，一般（bān）用水作快冷淬（cuì）火介质（zhì），用（yòng）油或空（kōng）气作慢冷淬火介质（zhì），较少采（cǎi）用（yòng）空气（qì）。 三、马氏体（tǐ）分（fèn）级淬火 马氏体分级淬火：钢材奥（ào）氏体化，随之浸入温度（dù）稍（shāo）高或稍低于钢的上马氏点的液态介质(盐浴或（huò）碱浴（yù）)中（zhōng），保持适当时间，待钢件（jiàn）的（de）内（nèi）、外层都达到介质温度后取出空冷，过冷奥氏体（tǐ）缓慢转变成马氏体的淬火（huǒ）工艺。一般用于形状复（fù）杂（zá）和变形要求严的小型工件，高速钢和高合（hé）金钢工模（mó）具（jù）也常用此（cǐ）法淬火。 四、低于Ms点的马氏体分级淬火法 低（dī）于Ms点的马氏体分级淬火法：浴槽温度（dù）低于工件用钢的Ms而高于Mf时，工件在该浴槽中冷却较快，尺寸较大时仍可获得和分（fèn）级（jí）淬火（huǒ）相同的结（jié）果。常用于尺寸较（jiào）大的（de）低淬透性钢（gāng）工件。 五、贝氏体等温（wēn）淬火法（fǎ） 贝氏体等温淬火法：将工件淬入该钢下贝氏体温度的浴（yù）槽（cáo）中等温，使其发生下（xià）贝氏体转变，一（yī）般在浴槽中（zhōng）保温30~60min。数控（kòng）微信公号cncdar贝氏体（tǐ）等（děng）温淬火工艺主要三（sān）个步骤（zhòu）：①奥（ào）氏（shì）体化处理;②奥氏体化后冷却处理（lǐ）;③贝氏体等温处理;常用于合（hé）金钢、高碳钢（gāng）小尺寸零件及球墨（mò）铸铁件。 六、复合淬火（huǒ）法 复合淬火（huǒ）法：先（xiān）将工（gōng）件急冷至Ms以下得体积分数为（wéi）10%~30%的马氏（shì）体，然后在下贝氏体（tǐ）区等温，使较大截面工件得到马氏体和贝氏体组织，常（cháng）用（yòng）于合金工具钢工件。 七、预冷等温（wēn）淬（cuì）火（huǒ）法 预冷等温淬火法：又称（chēng）升温等温淬火，零件（jiàn）先在温度较低(大于Ms)浴槽中（zhōng）冷却，然后转入温（wēn）度较高的浴槽中，使（shǐ）奥氏体进行（háng）等温转变。适用于淬透性较差的（de）钢件或尺（chǐ）寸（cùn）较大又（yòu）必须进行等温（wēn）淬火（huǒ）的（de）工件（jiàn）。 八、延迟冷却淬火法 延（yán）迟冷却淬火法：零件先在（zài）空（kōng）气（qì）、热水、盐（yán）浴（yù）中预冷到（dào）稍高于Ar3或Ar1温度，然后进行单介质淬火。常用（yòng）于形状复杂（zá）各部位厚薄悬（xuán）殊及要求变（biàn）形小（xiǎo）的零（líng）件。 九（jiǔ）、淬（cuì）火自（zì）回火法（fǎ） 淬火自回火法：将被处理工件（jiàn）全部加热，但在淬火时仅将需要淬硬的部（bù）分(常为工作部位)浸（jìn）入（rù）淬火液冷却，数控微信（xìn）公号cncdar待到（dào）未（wèi）浸入部分火色消失的瞬间，立（lì）即取出在空气中冷却的淬火工艺。淬火自回（huí）火法（fǎ）利用心部未（wèi）全部冷透的热量传到表面，使表面回火。常（cháng）用（yòng）于承受冲击的工（gōng）具（jù）如錾子（zǐ）、冲子、锤（chuí）子等。 十（shí）、喷射淬火法 喷射淬火法：向工件喷射水流的淬（cuì）火（huǒ）方（fāng）法，水流可大可小，根（gēn）据所要求（qiú）的淬火深（shēn）度而定（dìng）。喷射（shè）淬火法不会（huì）在（zài）工件表面形成蒸汽膜，这样就能够保（bǎo）证得到比昔通水（shuǐ）中淬火更深（shēn）的淬硬层。主要用于局部表面淬火。
+查（chá）看全（quán）文13 2020-04
第（dì）1步 材（cái）料的（de）选择 铁素体（tǐ）球铁的生产（chǎn），选择高纯的原材料（liào）是非常必（bì）要的，原材料中的Si、Mn、S、P含量（liàng）要少（shǎo）（Si<1.0%, Mn<0.3% S<0.03%，P<0.03%），对（duì）Cu、Cr、Mo等一（yī）些合金元素要严格控制含量（liàng）。由于很多（duō）微量（liàng）元（yuán）素对球（qiú）化衰（shuāi）退zui为敏感，如，钨、锑、锡、钛（tài）、钒等。钛对球化影响很大应加以控制，但钛高是我国生铁的特点，这主要与生铁的冶（yě）金工艺（yì）有（yǒu）关。 第2步 脱硫 原铁液含硫量决定球化剂的加入量（liàng），原铁（tiě）液（yè）中的含（hán）硫量越高，则（zé）球化剂的加入（rù）量越多，否则不能获得球化良好的铸件。球化处理前原铁液中的S含（hán）量（liàng）控制在0.02%以下。对球化处理前原铁液的含硫（liú）量高时（shí），必须进行脱硫处理。 第3步 Mo合金处（chù）理 Mo合金（jīn）化处理，采（cǎi）用涡流工艺，加入量控制在（zài）0.5～1.0%，具体根据（jù）zui终Mo含量（liàng）进行调（diào）整（zhěng）。为了确保Mo的有效吸收，对合（hé）金的（de）粒度（dù）应该严格要求。 第4步 球（qiú）化剂和球（qiú）化处理 生产厚大断面球铁件时，为（wéi）了提高抗衰退能力，在球化剂（jì）中加（jiā）入一定比例的（de）重稀（xī）土，这样既可以（yǐ）保证起球化（huà）作（zuò）用的Mg的含量，同时也（yě）可（kě）以增（zēng）加具有较高抗衰退能力的重稀（xī）土元（yuán）素，如，钇等（děng）。根据国（guó）内很（hěn）多工厂的（de）试验和生产（chǎn）实践（jiàn），采用Re—Mg与钇基重（chóng）稀（xī）土的复合球化剂作为厚（hòu）大断面球铁（tiě）件生产（chǎn）的球化（huà）剂（jì）是（shì）非常理（lǐ）想（xiǎng）的，使用这种球（qiú）化剂在实（shí）际生产应用过（guò）程中也取得了很好（hǎo）的效（xiào）果。据有（yǒu）关资料（liào）表（biǎo）明，钇的球化能力仅次于镁，但其抗衰（shuāi）退能（néng）力比镁强的多，且不回硫，钇可过（guò）量加入，高碳孕育良（liáng）好时，不会出现渗碳体（tǐ）。另外，钇与磷可形（xíng）成高（gāo）熔点夹杂（zá）物，使磷（lín）共（gòng）晶（jīng）减少并弥（mí）散，从而进一（yī）步提高球铁的延伸率。在（zài）球化处理时，为了提高（gāo）镁（měi）的（de）吸收率，控（kòng）制反（fǎn）应速度及提高球（qiú）化效果，采用特有（yǒu）的（de）球化（huà）工（gōng）艺。对（duì）球化处理的控制，主要是在反应速（sù）度上（shàng）进行控制，控制（zhì）球化反应时间在2分钟左右。 对此（cǐ）采用中低Mg、Re球化剂和钇基重稀土的复合（hé）球（qiú）化剂（jì），球化剂的加入量（liàng）根据残留Mg量确定。 球（qiú）化（huà）衰退防止：球化衰退的（de）原因一方面和Mg、RE元素由（yóu）铁液中逃逸减少有关，另一（yī）方面也和孕育（yù）作（zuò）用不（bú）断衰退有关，为了防止球化衰（shuāi）退，采取（qǔ）以下措施： A、铁液中应保持有足够的球化元素含量（liàng）； B、降低原铁液的含硫量（liàng），并防止铁液氧化（huà）； C、缩短铁液经（jīng）球化（huà）处理后的停留时间； D、铁液经（jīng）球（qiú）化处理并扒（bā）渣后，为防（fáng）止 Mg、RE元素（sù）逃逸，可用覆（fù）盖剂将铁液表面覆盖（gài）严，隔绝空气以减少元素的逃逸（yì）。 第（dì）5步 孕（yùn）育剂和孕育处理 球化处理是（shì）球铁生产的基础（chǔ），孕育处理是球（qiú）铁生产（chǎn）的关键，孕育（yù）效果决定（dìng）了石墨球的直径、石墨球数（shù）和石墨球的园整度，为了保证（zhèng）孕（yùn）育效果，孕育（yù）处理采用多级孕育（yù）处理。孕育处理越接近（jìn）浇注，孕育（yù）效果越好（hǎo）。从（cóng）孕育到浇注需要一定的（de）时间，该（gāi）时（shí）间越长，孕育衰退就越严（yán）重（chóng）。为（wéi）了防（fáng）止或减少孕育衰退（tuì），采用以下措（cuò）施： A、使用长效孕育（yù）剂（含有一定量的钡、锶、锆或锰的（de）硅基孕（yùn）育剂）； B、采（cǎi）用多级孕育处理（lǐ）（包内（nèi）孕育、孕（yùn）育槽孕育（yù）、水口（kǒu）瞬（shùn）时孕育等）； C、尽量缩短孕育（yù）到（dào）浇注时间。 孕育剂的加入量（liàng）控（kòng）制在0.6～1.4%，孕育（yù）剂加入量过少，直接（jiē）造（zào）成孕育效（xiào）果差，孕育量过大，导致铸件（jiàn）夹（jiá）杂（zá）。 第6步（bù） 浇注工艺控制 浇（jiāo）注应采用快浇，平稳注（zhù）入的原则。为了提（tí）高瞬时孕育的均匀性及防止熔渣进入型腔，水（shuǐ）口盆的总容（róng）量应与铸件的（de）毛重相当，浇注时将孕育剂放入水口盆（pén）中，将铁水一次全部注入水口，使铁水与孕育剂（jì）充分混合，扒（bā）去表面浮渣，提出水口堵浇注。
+查看全文10 2020-04