球墨鑄鐵件砂型鑄造工藝和常見缺陷
日期：2019-05-28 / 人氣：
球墨鑄鐵件以其優良的性能，在使用中有時可以代替昂貴的鑄鋼和鍛鋼，在機械制造工業中得到廣泛應用。冶金行業過去一直認為球墨鑄鐵是英國人于1947年發明的。西方某些學者甚至聲稱，沒有現代科技手段，發明球墨鑄鐵是不可想象的。1981年，我國球鐵專家采用現代科學手段，對出土的513件古漢魏鐵器進行研究，通過大量的數據斷定漢代我國就出現了球狀石墨鑄鐵。有關論文在第18屆世界科技史大會上宣讀，轟動了鑄造界和科技史界。冶金史專家于1987年對此進行驗證后認為：古代中國已經摸索到了用鑄鐵柔化術制造球墨鑄鐵的規律，這對世界冶金史作重新分期劃代具有重要意義。常將鑄鐵件淬火并低溫回火處理。工藝是：各種鑄件加熱到860-900℃的溫度，保溫讓原基體全部奧氏體化后再在油或熔鹽中冷卻實現淬火，后經250-350℃加熱保溫回火，原基體轉換為回火馬氏體及殘留奧氏體組織，原球狀石墨形態不變。處理后的鑄件具有高的硬度及一定韌性，保留了石墨的潤滑性能，耐磨性能為改善。
覆膜砂是通過特殊工藝配方技術生產出的具有優異高溫性能（高溫下強度高、耐熱時間長、熱膨脹量小、發氣量低）和綜合鑄造性能的新型覆膜砂。覆膜砂特別適用于復雜薄壁精密的鑄鐵件（如汽車發動機缸體、缸蓋等）以及高要求的鑄鋼件（如集裝箱角和火車剎車緩；中器殼體等）的生產，可有效消除粘砂、變形、熱裂和氣孔等鑄造缺陷。能使鑄件表面加光潔，尺寸加準確，減少或不需要機械加工，可縮短生產周期，節約金屬材料，降低成本；而且鑄模可用自動機械制成（必須采用射芯機），不需要熟練工；尤其適用于各種金屬中小型鑄件的成批和大量生產。
砂型鑄造鑄件缺陷有：冷隔、澆不足、氣孔、粘砂、夾砂、砂眼、脹砂等。
1．冷隔和澆不足液態金屬充型能力不足，或充型條件較差，在型腔被填滿之前，金屬液便停止流動，將使鑄件產生澆不足或冷隔缺陷。澆不足時，會使鑄件不能獲得完整的形狀；冷隔時，鑄件雖可獲得完整的外形，但因存有未完全融合的接縫，鑄件的力學性能嚴重受損。
防止澆不足和冷隔：提高澆注溫度與澆注速度。
2．氣孔氣體在金屬液結殼之前未及時逸出，在鑄件內生成的孔洞類缺陷。氣孔的內壁光滑，明亮或帶有輕微的氧化色。鑄件中產生氣孔后，將會減小其有效承載面積，且在氣孔周圍會引起應力集中而降低鑄件的抗沖擊性和抗疲勞性。氣孔還會降低鑄件的致密性，致使某些要求承受水壓試驗的鑄件報廢。另外，氣孔對鑄件的耐腐蝕性和耐熱性也有不良的影響。
防止氣孔的產生：降低金屬液中的含氣量，增大砂型的透氣性，以及在型腔的高處增設出氣冒口等。
3．粘砂鑄件表面上粘附有一層難以清除的砂粒稱為粘砂。粘砂既影響鑄件外觀，又增加鑄件清理和切削加工的工作量，甚至會影響機器的壽命。例如鑄齒表面有粘砂時容易損壞，泵或發動機等機器零件中若有粘砂，則將影響燃料油、氣體、潤滑油和冷卻水等流體的流動，并會玷污和磨損整個機器。
防止粘砂：在型砂中加入煤粉，以及在鑄型表面涂刷防粘砂涂料等。
4．夾砂在鑄件表面形成的溝槽和疤痕缺陷，在用濕型鑄造厚大平板類鑄件時極易產生。
鑄件中產生夾砂的部位大多是與砂型上表面相接觸的地方，型腔上表面受金屬液輻射熱的作用，容易拱起和翹曲，當翹起的砂層受金屬液流不斷沖刷時可能斷裂破碎，留在原處或被帶入其它部位。鑄件的上表面越大，型砂體積膨脹越大，形成夾砂的傾向性也越大。
5．砂眼在鑄件內部或表面充塞著型砂的孔洞類缺陷。
6．脹砂澆注時在金屬液的壓力作用下，鑄型型壁移動，鑄件局部脹大形成的缺陷。為了防止脹砂，應提高砂型強度、砂箱剛度、加大合箱時的壓箱力或緊固力，并適當降低澆注溫度，使金屬液的表面提早結殼，以降低金屬液對鑄型的壓力。
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