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      可鍛鑄鐵件常見缺陷原因分析及解決辦法
            在可鍛鑄鐵件生產中,常見的鑄件缺陷有縮孔、縮松、疏松、氣孔、裂紋、粘砂、鑄件表面粗糙、縮陷、偏芯、錯型、澆不足、型漏、灰口、麻口、反白口、白邊過厚、變形、裂紋、氧化層過厚、花心斷口、過燒,樹枝狀晶疏松、回火脆性、退火不足等。通常,產生這些缺陷的原因不單是退火工藝問題,有時還有造型制芯、熔煉澆注、配砂質量、落砂清理等許多生產工序的問題,因此必須具體分析,以便采取相應的合理措施加以解決。

            生產可鍛鑄鐵件時,鑄件一些缺陷及其原因分析與防止方法如下:
       
      1縮松與縮孔



      特征及發現方法:
      在鑄件內部,厚壁處、熱節處有分散的小孔洞稱為縮松;集中的孔洞稱為縮孔??锥吹谋砻娲植?br />  
      原因分析:
      1.由于底焦下降,鐵液碳含量急劇下降,使收縮增大
      2.澆冒口設置不當,冒口頸截面積過小,冒口與補縮部分距離過長,使鑄件補縮不足
      3.澆注溫度過高,產生縮松、縮孔的傾向增大
      4.型砂水分過高,透氣性降低,阻礙鐵液充滿冒口,造成補縮不足
       
      防止方法:
      1.穩定化學成分,控制ωc在2.3%~2.7%之間
      2.一般把冒口置于鑄件后凝固的部位。冒口頸截面積應合適,冒口頸的長度一般為5~8mm
      3.要選用適宜的澆注溫度
      4.嚴格控制型砂水分
       
      2枝狀縮松



      特征及發現方法:
      鑄件外層呈現樹枝狀疏松,.從鑄件表面起有一根根很細的針狀晶體指向中心,使結晶具有輻射狀態。一般產生在冒口頸附近、熱節、砂芯和鑄件尖角處
       
      原因分析:
      1.一般產生枝狀疏松的原因與縮松相同,主要是補縮不足造成的。與鑄件的厚度、鐵液化學成分、澆注溫度、加鋁量和澆冒口布置有關
      2.另外,由于可鍛鑄鐵件是亞共晶白口鐵,液固相線間距較大,易形成枝晶,氫在高溫時大量滲入鐵液中,鐵液凝固時,氫停留在表面內層,形成枝狀疏松
       
      防止方法:
      1.嚴格控制ωAl,一般在0.05%左右
      2.嚴格控制型砂水分,提高透氣性
      3.對于壁厚的鑄件應降低澆注溫度
      4.高硅量加孕育,以縮短凝固時間
      5.合理布置澆冒口系統,使補縮良好
       
      3氣孔與針孔



      特征及發現方法:
      鑄件在表面或皮下有密集或分散氣孔,孔洞表面光滑
       
      原因分析:
      1.型砂水分過多,灰分過高,粒度過細,使型砂的透氣性降低
      2.澆注溫度過低,凝固快,氣泡不易逸出
      3.型砂中煤粉含量過高,便其發氣量大
      4.砂型緊實度過高或砂芯的通氣道不良
      5.鐵液中含氣較多
      6.冷鐵不干凈,或位置不當
       
      防止方法:
      1.控制型砂的水分,并提高型砂的透氣性
      2.適當提高澆注沮度
      3.控制合適的煤粉加入量
      4.適當減少型砂和芯砂的粘結劑,對舊砂進行去灰處理
      5.砂型緊實度應適宜,并加強砂芯的通氣
      6.烘干爐缸、前爐及鐵液包
      7.冷鐵需經光潔處理,并合理設置
       
      4裂紋



      特征及發現方法:
      鑄件外部或內部有穿透或不穿透的裂紋。熱裂帶有暗色或黑色的氧化表面;冷裂是較干凈的脆性裂紋
       
      原因分析: 
      1.碳含量過低,收縮過大
      2.鑄件厚壁處補縮不足或冷鐵設置不合理
      3.型砂或芯砂退讓性不好
      4.鐵液硫含量過高,增加了熱脆性
      5.內澆口大而集中,個數少,使局部過熱
      6.鑄件結構不合理,壁厚變化太突然
      7.鑄件開箱過早,冷卻太快
      8.鑄件在落砂清理時,受沖擊過大
       
      防止方法:
      1.控制ωc不應低于2.3% 。并適當提高鐵液出爐溫度,降低澆注溫度
      2.合理設置澆冒口和冷鐵
      3.砂型不宜太緊實,加入適量木屑改善退讓性
      4.盡量使鐵液硫含量低,或控制合適的錳硫比
      5.改進鑄件結構,壁厚過渡要求漸變
      6.延長開箱時間
      7.鑄件在清理時,應避免受沖擊
       
      5渣眼



      特征及發現方法:
      在鑄件外部或內部的孔穴中有熔渣
       
      原因分析:
      1.澆包中的渣未除凈
      2.鐵液中熔渣太多
      3.澆注時斷流
      4.澆注系統設置不合理,擋渣效果不好
      5.澆注位置不正確
       
      防止方法:
      1.除凈澆包中的殘渣
      2.適當提高鐵液溫度,可在鐵液包內加人少量干砂,以利聚渣撇除
      3.澆往時,注意不發生斷流,并保持澆口杯充滿
      4.在橫澆道上可設置集渣包,以利擋渣
      5.應使鑄件的重要部位放在下面或側面
       
      6多肉



      特征及發現方法:
      鑄件上有形狀不規則的毛刺、披縫或凸出部分
       
      原因分析:
      1.面砂強度不夠,產生裂紋,致使鐵液鉆入
      2.涂料不好
      3.鑄型緊實度不均勻或吃砂量不夠
       
      防止方法:
      1.應用較細的面砂,并適當增加粘結劑和混砂時間,以提高面砂弧度
      2.改善涂料
      3.要求型砂緊實度均勻,并有足夠的吃砂量
       
      7鐵豆



      特征及發現方法:
      氣孔中有小鐵珠
      1.型砂潮濕,內澆道離鑄件低處太高,造成鐵液飛濺,形成鐵豆,鐵液充滿后,又未能把鐵豆熔化,使其與氣體一塊包入鑄件中
      2.砂芯透氣性不好,發氣量又大,產生的大量氣體從鐵液中向外跑時,使鐵液翻滾,易在砂芯附近的鑄件表面產生鐵豆
       
      防止方法:
      1.降低型砂水分或采用底部注入式澆注系統,平穩注入型腔,以減少鐵液飛濺
      2.適當減少芯砂中發氣含量大的附加物,并加強砂芯的通氣
       
      8冷隔與澆不足



      特征及發現方法:
      鑄件上有未******融合的縫隙或局部缺肉,周圍呈圓邊
       
      原因分析:
      1.鐵液澆注溫度太低
      2.鐵液化學成分不合適
      3.砂型太濕
      4.澆注系統設置不合理,澆口截面太小
      5.鑄件部分壁太薄
      6.冷鐵位置不當
      7.下芯時偏斜
       
      防止方法:
      1.適當提高澆注溫度
      2.控制合適的鐵液化學成分
      3.降低型砂中的水分
      4.加大澆口尺寸,加快澆注速度;對長鑄件可兩端引人鐵液
      5.改進鑄件結構
      6.合理設置冷鐵
      7.砂芯安放正確
       
      9鑄態麻口、灰口



      特征及發現方法:
      鑄態鑄件斷面呈麻口或灰口組織

      原因分析:
      1.配料熔化中,成分不合要求,碳硅含量過高
      2.熔化中落料不均勻,或鐵液混合不均勻
      3.鑄件壁厚相差太大,在厚壁處,產生麻口或灰口
      4.開箱太晚
       
      防止方法:
      1.正確選擇化學成分,合理配料,熔化過程中碳硅含量控制在要求的范圍內
      2.裝設前爐,使鐵液均勻
      3.對厚壁鑄件,應適當增加鉍的加入量或降低鐵液的澆注溫度
      4.適當提前開箱
       
      10鑄件、硬脆性能不合標準



      特征及發現方法:
      力學性能不符合牌號要求,尤其韌性不足,硬度過高;金相組織中有過量的滲碳體或珠光體;黑心可鍛鑄鐵件斷口往往呈白色或花心
       
      原因分析:
      1.鑄件化學成分不當,硅低或硫高或錳高
      2.鐵液鉻含量或氧、氮、氫量超過限度
      3.石墨化退火規范不正確或控制不當;一階段或二階段石墨化不******
      4.采用低溫石墨化退火工藝時控制不當
      5.脫碳退火溫度過低或脫碳氣氛控制不當
       
      防止方法:
      1.正確控制鐵液化學成分和氣體含量
      2.正確控制石墨化退火或脫碳退火工藝
       
      11鑄件變形 



      特征及發現方法:
      退火后鑄件形狀、尺寸發生明顯的改變
       
      原因分析:
      1.鑄件裝箱不當
      2.一階段石墨化退火溫度過高,時間過長
      3.退火爐內局部溫度過高
       
      防止方法:
      1.注意裝箱方式,增加隔板或填料
      2.適當降低一階段石墨化退火退度
      3.改進退火爐結構和操作,使爐溫盡量均勻
      4.改用低溫石墨化退火工藝
       
      12鑄件氧化嚴重



      特征及發現方法:
      鑄件表面形成較厚的氧化皮
       
      原因分析:
      1.爐氣氧化性強
      2.退火箱密封不好
      3.退火溫度過高,時間過長
       
      防止方法:
      1.退火箱密封好
      2.硅高時,適當降低退火溫度
      3.合理控制錳硫比
      4.采用低溫石墨化退火工藝
       
      13過燒



      特征及發現方法:
      鑄件表面粗糙,邊緣熔化,斷口晶粗大,石墨粗大且形狀差。鑄件變脆,硬度增高。鑄件表層出現一層含氧鐵素體,有時局部熔化。
       
      原因分析:
      1.一階段石墨化退火溫度過高,時間過長
      2.退火爐溫度差較大,局部區域的爐溫過高,大大超過工藝規定
       
      防止方法:
      1.控制一階段石墨化退火溫度
      2.改進退火爐結構和操作,使爐溫均勻
      3.改用低溫石墨化退火工藝
       
      14回火脆性



      特征及發現方法:
      鑄件呈白色斷口,沖擊韌度、伸長率明顯降低
       
      原因分析:
      1.******階段石墨化退火后或低溫退火后,在550~400℃范圍內降溫太慢,停留時間過長,沿鐵素體晶界析出碳化物或磷化物
      2.鑄鐵磷含量較高,特別在硅含量高時,更易出現回火脆性
      3.在發生回火脆性的溫度范圍內(400~550℃)進行熱鍍鋅
       
      防止方法:
      1.退火后在600~650℃出爐快冷
      2.適當控制鐵液中磷、硅、氮含量
      3.鍍鋅作業避開回火脆性溫度區。當出現鍍鋅回火脆性后,鑄件可以進行返鍍,消除脆性
      4.已發生回火脆性的鑄件可重新加熱到650℃以上(650~700℃)短時間保溫,然后出爐快冷,韌性即可恢復
       
      15低溫脆性



      特征及發現方法:
      低濕脆性轉變溫度升高
       
      原因分析:
      鑄件成分中硅、磷含量過高
       
      防止方法:
      控制鑄件中硅、磷含量。對在低溫下工作并承受沖擊載荷的可鍛鑄鐵件,ωsi不宜超過1.7% , ωp不宜超過0.05%
       
      16石墨形狀分布不良



      特征及發現方法:
      石墨形狀、分布不良,導******學性能達不到標準牌號要求
       
      原因分析:
      1.鐵液化學成分選擇不當
      2.孕育處理和石墨化退火工藝不當
       
      防止方法:
      1.控制化學成分在規定范圍內,防止出現鑄態石墨
      2.孕育劑的加入量要適當,加硼的質量分數超過0.02%時會出現串狀石墨
      3.退火溫度不宜過高,特別是一階段石墨化退火溫度要嚴加控制,過高時會出現石墨形狀惡化,顆粒數減少
      4.采用適當的低溫預處理工藝
       
      17樹枝狀晶間疏松



      特征及發現方法:
      鑄件退火后有可見的或肉眼不能發現的微小裂紋,里面有明顯氧化色澤的樹技狀疏松結構,從表面指向中心
       
      原因分析:
      鑄件凝固時,由于凝固補縮不足以及結構和結晶等條件,形成微小的熱裂及枝晶疏松。在退火過程中,爐氣沿裂紋及枝晶間隙侵入,引起疏松處嚴重氧化和進一步擴大
       
      防止方法:
      改善孕育處理,細化晶粒,消除枝晶組織,優化補縮條件。防止板塊狀白口組織和熱裂產生



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