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1、铸件“桔皮”缺陷的特征（zhēng） 铸件“桔皮”是（shì）生产中反（fǎn）复出（chū）现的一种铸造（zào）缺陷，它对铸件质量的（de）影响较大，缺陷（xiàn）出现在铸件肥厚部位、热节及内浇道附近以及受热集中而冷却又慢的部（bù）位。铸件表面有微凸的小圆斑，呈“眼（yǎn）圈”状，这些表（biǎo）面粗糙，看起来（lái）象（xiàng）“桔子皮”的斑点，在多种铸件中反复出现（xiàn），有（yǒu）时整批铸件均有，其在每个铸件上的数量少（shǎo）则几个，多至整个平面；小圆（yuán）斑（bān）有（yǒu）的较大，有（yǒu）的小至麻点；有时是（shì）单个（gè）分散的，有（yǒu）时也呈（chéng）密集的片状凸起物，高（gāo）出铸（zhù）件0.4-0.6mm，直径（jìng）3-5mm。据我公司统计（jì），废品中的15%是“桔皮”缺（quē）陷造成的，而且碳钢（gāng）件产（chǎn）生（shēng）桔（jú）皮缺陷（xiàn）的机会更多一些（xiē）。 2、“桔皮”缺陷产生（shēng）的原因分（fèn）析 导致“桔（jú）皮”产生（shēng）的根本的（de）原（yuán）因是涂（tú）料表面堆积、硬化不充分。型壳在焙烧后，其表面上形成黄色或黄绿（lǜ）色（sè）玻（bō）璃（lí）体，浇注后与钢（gāng）液反应而形成硅酸盐瘤粘附于铸件表面。单纯地延长（zhǎng）硬化时间，无助于zui终解决“桔皮”问题。通过实（shí）践，有以下（xià）几方面的原因。 2.1原（yuán）材料（liào）方面的影（yǐng）响 众（zhòng）所（suǒ）周知，水玻（bō）璃涂料的（de）粉液（yè）比低（dī），粉料（liào）分布不均匀（yún）。水玻璃（lí）的模数愈高，密度愈大，则涂料的（de）粉液比愈低，粉料的分布愈不（bú）均匀，也（yě）zui不易充分硬化。 (1)水玻璃的影响 水玻璃的模（mó）数、密度以及杂质的多少对涂料（liào）的流动性（xìng）影（yǐng）响极大（dà）。随着模数的（de）增大，水玻（bō）璃中亚胶（jiāo）粒子（zǐ）比例增加，其粘度会随之增加，涂料的流变性恶化，当模组涂挂时极易在表层造成局（jú）部涂料堆（duī）积。 水玻璃参数不一（yī）致（zhì）对涂料性能的影响是很大的（de），这一（yī）点很容易被（bèi）忽视。参数的不一（yī）致性（xìng）表现在两个方（fāng）面。 其一是（shì）模（mó）数的不一（yī）致性，刚（gāng）进厂的（de）水玻（bō）璃（lí）只有经过长时（shí）间的（de）静置扩散(分散)后才能使（shǐ）同一批模数趋于一致（zhì），达到稳定（dìng）的分散状态；这（zhè）一（yī）过程所需（xū）时间在一星期以（yǐ）上，如果急于使用则不可能获得理想的涂（tú）料流变性能。 其二是溶液密度的不一致性，在配涂料（liào）前通常要（yào）对水玻璃溶液的密度进行调整，应该特别注意加水（shuǐ）搅拌后马上测得（dé）的密度是不真实的，因（yīn）为液体分散稳定的过程尚未完（wán）成（chéng），与（yǔ）所希望（wàng）的密度有（yǒu）一定的（de）误差，据（jù）此配制的涂料，其粘度和流动性都有误差。 (2)耐火粉料的（de）影响 耐火粉（fěn）料颗粒的分布（bù）和形状（zhuàng）对涂料流变性的影响较（jiào）大，双峰粉涂（tú）料具有较好的（de）流变性是大（dà）家（jiā）公认的；但（dàn）即便是粒度分（fèn）布基（jī）本（běn）相同的双峰粉，当耐火粉料（liào）颗料形状分别（bié）为多角、尖角（jiǎo）和片状的粉配制涂料时（shí），在粉液比和水玻璃模数（shù）相同（tóng）的条（tiáo）件下（xià）其流变性也会有很（hěn）大的（de）差（chà）异。 当粉（fěn）料（liào）形状（zhuàng）越（yuè）接近片状时，其比表面积也越大，颗粒间的摩擦力和作用（yòng）力增大，涂料的粘度将大于多角形的粉料。 (3)水玻璃（lí）密度和粉液比的综合影响 水玻（bō）璃密度和粉液比的变化对表层涂料流变（biàn）性的影响是非常直观的，水玻璃（lí）密度和（hé）粉液比过大时涂料粘度增加（jiā）、流变性变（biàn）差、涂层变厚（hòu）会引起涂料在型壳（ké）表面局部（bù）堆积，型壳硬化不良zui终导致“桔皮”问题。 2.2工（gōng）艺方面的影响 (1)表面层风干不充分。表面层风干（gàn）是涂（tú）料（liào）的再（zài）均（jun1）匀化（huà）过程，同时，也是水玻璃脱（tuō）水固化过程（chéng），如风干时间过短，表面层涂料在熔模（mó）表面分布不均匀，造成其后的硬化不充（chōng）分，脱蜡后将在型壳内表面形成团状聚集物，局部形成钠盐杂质。 (2)过度滴控。过（guò）度滴控指表面层（céng）浸挂涂料时，单方向流动未能（néng）及时粘砂，将导（dǎo）致涂料在熔模表面（miàn）局部（bù）方向上的堆积，造（zào）成（chéng）其（qí）后的硬化不完全（quán）。 (3)型壳层间硬化不良（liáng）。由于（yú）涂料层尤其（qí）是前两（liǎng）层中存在未硬（yìng）化部分，未硬（yìng）化的涂料在脱蜡和（hé）焙烧后造成（chéng）型壳内（nèi）表面的（de）钠盐聚集，与钢水反应（yīng）后（hòu）生成“桔皮”缺陷。 2.3环境方面（miàn）的影响 在寒冷的冬季，过低的（de）室温使（shǐ）涂料流动性变差造成涂料堆积，过（guò）厚堆积的涂料又不能（néng）完全硬化；此外硬化液的温度随室温的降低也会造成硬化过程的缓慢和不完全。环（huán）境（jìng）湿（shī）度的影响则主要发生在雨季（jì），空（kōng）气（qì）湿度的（de）增加会影响风干过程（chéng），常因为风干不足而（ér）出现“桔皮”问题。 3、避免“桔皮（pí）”缺陷的措施（shī） 3.1原料选用 (l)水（shuǐ）玻（bō）璃（lí）在模数合（hé）适的情况下，必须（xū）严（yán）格控制杂（zá）质含量；应根据环境的温度、湿（shī）度、铸（zhù）件（jiàn）的结构特点以（yǐ）及所配粉料的特点调（diào）整（zhěng）水玻璃密度（dù）。 (2)粉料（liào）在粒度（dù）符合使（shǐ）用要（yào）求的条件下，其粒形至关重要，球（qiú）形和多角形粉料是较理想（xiǎng）的，而片状（zhuàng）粉料不能使用。 3.2工艺对策 (1)水玻璃密度的调整。密度的合（hé）适（shì）与否（fǒu）将直接影响铸件的表面（miàn）质量，密度过大（dà）会导致（zhì）涂料流动性差而造成分层和“桔皮”缺（quē）陷，密度过小又会形成铸件表面的（de）黄瓜刺；合适的密度通（tōng）常与环境温度、粉料的粒度、微观（guān）形（xíng）状（zhuàng）及铸件的结构特点有关系。密度一般（bān）控制在1.27-1.29g/cm3之间，其调整（zhěng）原则是: ①环境温度高时增（zēng）加密（mì）度，低时减小密度； ②粉（fěn）料粗且片状比例小时（shí）增加密度（dù），粉料细且片状比例大时减（jiǎn）小密度； ③结构简单涂料易流动（dòng）的铸件（jiàn）可适（shì）当增加密度，反之减小密度（dù）。 (2)粉液（yè）比（bǐ）的确（què）定（dìng）。粉液比也是影响铸件表（biǎo）面质量的重要因素之一，比例过大则会因（yīn）涂（tú）料的流动性差导致涂挂（guà）不均匀而产（chǎn）生分层和涂（tú）料堆积；而太小则会产（chǎn）生铸件（jiàn）表面的（de）黄瓜刺。其配比原则是在保证涂料流（liú）动性的前提（tí）下尽量提高粉液比。 (3)硬化液的浓度、温度与硬化时间（jiān）。一般情况（kuàng）下，氯化氨质量（liàng）分数在25%以上的（de）硬化（huà）剂才会有较好（hǎo）的硬化效（xiào）果；如（rú）果（guǒ）氯化（huà）铵含（hán）量低，靠延（yán）长时间是不（bú）能改善硬化效果的。 (4)涂挂（guà）操作方式。实（shí）际生产中有相当一（yī）部分“桔皮”问（wèn）题是由于操作不当造成（chéng）的（de），涂（tú）料（liào）的单方向流动极易产生堆积而造成硬化不充（chōng）分（fèn），所以（yǐ）在（zài）蜡模浸（jìn）挂涂料之（zhī）后（hòu）的（de）滴（dī）控直到撒砂完毕的整个（gè）过程（chéng）中，必须不断改变（biàn）模组的方向。 (5)脱蜡工艺。在脱蜡（là）热水中补充（chōng）适当的硬（yìng）化剂，由于硬化（huà）剂的吸热作用和（hé）反应，会（huì）进一步使得表面（miàn）层所滞留的反应（yīng）产物NaCl溶于脱蜡水（shuǐ）中而大部分去除（chú），此时，型壳表面形成的是一层低钠（nà）硅胶（jiāo）层，有利于防止“桔皮（pí）”缺陷的产生（shēng）。 (6)环境温（wēn）度。环境温度偏低会导致涂（tú）料流动性差，造成涂挂（guà）不均匀而形成桔皮及其他制壳缺陷，制壳（ké）工序的环境温度应控制在15℃以上。
+查看全（quán）文23 2020-04
气泡是铸件常见问题之一，而且一旦铸件出现了气泡问题，也等于产品报废了。那么如何避免（miǎn）铸件产生气泡？看看下面这7条。 【缺陷现（xiàn）象（xiàng）】 铸件表（biǎo）皮（pí）下，聚集气体（tǐ）鼓胀所形成（chéng）的泡，有时会崩裂，存在贯通和非贯通两（liǎng）种。 别名（míng）：鼓（gǔ）泡、起泡【原因分析（xī）】 模具温度太高，开模过早。 填充速度太高，金属流卷入气体过多。 涂（tú）料发气量大（dà），用量过多，浇（jiāo）注前未燃尽（jìn），使挥发气体被包（bāo）在铸（zhù）件表层，另涂料含水量大（dà）。 型腔（qiāng）内气体没有排出，排气不（bú）顺（shùn）。 合金熔炼温度过高。 铝合金液体除气不彻底，吸有较多气（qì）体，铸（zhù）件凝固（gù）时析出（chū）留在铸件内（nèi） 填充时产生（shēng）紊流。 【对应措施（shī）】 1、测温枪测试（shì）模（mó）具表面温度，显（xiǎn）示数值（zhí）超过工艺（yì）规定范围。降低（dī）模具表面（miàn）温度，增加保压（yā）时间； 2、铸件（jiàn）表面内浇口压入（rù）的金属流明显比其它（tā）部位亮很多。填充速（sù）度（dù）高产生原（yuán）因一方面是（shì）设备（bèi）本身的压（yā）射速度高，另一方面可能是（shì）内（nèi）浇口太（tài）薄造成。降低（dī）压射（shè）速度，适当增加（jiā）内浇口厚度；判断内浇口薄的方法：是否（fǒu）有浇（jiāo）口（kǒu）易粘现象（xiàng），降低二快速度（dù）看远（yuǎn）端（duān）是否（fǒu）有严重压不实现象，不给压（yā）打件，看是（shì）否有多（duō）股铝液流； 3、喷涂（tú）时察（chá）看雾的颜色是否呈白色，合模前察看（kàn）型（xíng）腔是否还有气体残留。更换涂（tú）料或增大（dà）涂料与（yǔ）水的配比； 4、在烫模阶段，铸（zhù）件（jiàn）表面有明显（xiǎn）的漩涡和涂料堆积（jī）。判（pàn）断及解决方（fāng）法：调开档，人（rén）为（wéi）产生涨（zhǎng）模，如果解决，需开排气道； 5、铸件表面（miàn）内（nèi）浇口压入的（de）金属流特别（bié）亮并伴有粘（zhān）结。适当降低（dī）浇注温度； 6、取样（yàng）块测密度，看是否符合要求。重新进（jìn）行除（chú）气处理（lǐ）或在保温炉内进行再次精炼； 7、烫模（mó）阶段（duàn）铸件表面明显（xiǎn）有各流溶接不到一起的痕（hén）迹（jì）伴有涂料（liào）堆积。 判断及解决方法：涂黑油生产（chǎn），看痕（hén）迹是否有堆积，分析堆积部位，解决方法： a、开设或加大相应部位的集渣包， b、调（diào）整内浇口流向、位置或填（tián）充方向。
+查看全（quán）文22 2020-04
1．冒口设计的基本原理 铸件冒口（kǒu）主要是在铸钢件（jiàn）上（shàng）使用。铸铁件只用于个别的（de）厚大件的灰（huī）铸铁（tiě）件和球铁件上。金属（shǔ）液在液态降温（wēn）和凝固（gù）过程中，体积要收缩。铸（zhù）件的体收缩大约为线收缩的3倍。因此，铸钢的体收（shōu）缩通常（cháng）按3---6%考虑，灰铸铁按2---3%，不过由于灰铸（zhù）铁和球墨铸（zhù）铁凝（níng）固（gù）时的石墨化膨（péng）胀，可以抵消部分体积收缩，所以如果壁（bì）厚均匀，铸型紧实（shí）度高，通常不需（xū）要设计冒口。铸件（jiàn）的体收（shōu）缩如果得不到补充，就会在铸件上或者内部形成缩孔、缩陷或者缩松。严（yán）重时常（cháng）常造成铸件报废。 冒（mào）口尺寸计（jì）算原则是，首先计算需要补缩的金属液需要多少。通（tōng）常把（bǎ）这一部（bù）分（fèn）金属液假（jiǎ）设成球体，并求出直径（设（shè）为d0）用于冒口计算。冒口补缩铸件（jiàn）是有一定的范（fàn）围------叫有效（xiào）补缩距离，设为L，对（duì）厚度为h的板状零件通常L=3~5h 。对棒状零件L=（25~30）√h 式子中，h------铸件厚度 2．冒（mào）口尺寸的基本（běn）计算方法 冒口计算（suàn）的公式、图线、表格等有很（hěn）多。介绍如下。 zui常用的方法是，冒口（kǒu）直径 D=d0+h 理由是假定冒口（kǒu）和铸（zhù）件以相同的速度（dù）凝固，凝固过程是从铸件的两个（gè）表面向（xiàng）内层进行，当铸（zhù）件完全凝固终了（le），正好（hǎo）冒口凝（níng）固了同（tóng）样的厚（hòu）度，这时还剩下（xià）中间（jiān）的空心的缩孔（kǒng），体积正好（hǎo）等于补缩球的体积，这部分金属液（yè）在凝固过程（chéng）中正（zhèng）好补缩进了铸（zhù）件。 当铸（zhù）件存在热节时（shí），可以把（bǎ）h换成热节的直径T即（jí）可。 即（jí）D=do+T 。 另外设计冒口，还有个（gè）重要的部位，就是冒（mào）口颈，所（suǒ）谓冒（mào）口颈就是（shì）冒口和铸件的（de）连（lián）接通道，冒口（kǒu）里的（de）金属液都是经由（yóu）冒口颈补缩到铸件里的。所以对冒口颈的截面是有要求（qiú）的（de），通常（cháng）取冒口颈的直径dj=（0.6~0.8）T 。 冒口高度 H=（1.5~2.5）D 。 H的高度（dù）还应该（gāi）考虑（lǜ）要高于需要补缩部位（wèi）的高度，否则就成了反补缩了，铸件补缩了冒（mào）口，这是要避（bì）免的。 3．其它计算方法（fǎ） 常（cháng）用的经验计算方法还（hái）有不计算需要估算（suàn）补缩的金属液，直接将（jiāng）热节园的直径乘个系数得出（chū）冒口直径。例如（rú） 简单铸件 D=（1.05~1.15）T 外（wài）形简单，热节（jiē）比（bǐ）较集中。 复杂铸件（jiàn） D=（1.40~1.80）T 外形（xíng）复（fù）杂，例如有许多筋条和铸件（jiàn）的其（qí）余（yú）部分（fèn）连接。 中间（jiān）类型 D=（1.15~1.40）T 介于以上两种之间。 铸造生产（chǎn）的条（tiáo）件千差万别，因素太多，以至于所有的（de）计算公式都（dōu）是近似的（de）有条件的。往（wǎng）往一个（gè）公式不一定适（shì）用于所有的场合。所以公式（shì）中往（wǎng）往有取（qǔ）值（zhí）范（fàn）围较大的系数供用户（hù）结合本单（dān）位的情（qíng）况选择。
+查看全文21 2020-04
型砂的配制包括三（sān）个方面，即原材料的（de）准备（bèi）、型（xíng）砂的混制和将（jiāng）混制好的型（xíng）砂调匀及松砂等工艺环节。铸造生产（chǎn）中所使用的（de）型砂（shā），有的是由（yóu）回用砂加适量的新砂（shā）、粘土和水（shuǐ）经混合均匀配（pèi）制成的，有的（de）全部是由新的材料配制成的（de）。为了确（què）保（bǎo）新（xīn）砂质量（liàng），所有的原（yuán）材料都须（xū）根据技术（shù）要求经验收合（hé）格后才能使用（yòng）。为此（cǐ），在配（pèi）砂前都必（bì）须进行加工准（zhǔn）备。 （1） 新（xīn）砂 新砂在采（cǎi）购、运输过程中常混有草（cǎo）根、煤屑（xiè）及泥块等杂物，同时含有一定数量（liàng）的（de）分（fèn）分。潮（cháo）湿的原砂不易过筛，配砂时不便于控（kòng）制型砂的水分。因此，除含（hán）水量低、用于（yú）手工（gōng）造（zào）型的（de）湿型砂可（kě）直接配（pèi）制外，新砂在使用（yòng）前必须进行烘干和过筛。新砂的烘（hōng）干用立式或卧式烘干滚筒，也（yě）可（kě）采用气流烘干的办法。常用的筛（shāi）砂设备有手工筛、滚筒筛和振动筛等。 （2） 粘（zhān）土 刚（gāng）开采的粘土往（wǎng）往含有较多的（de）水分具多为块状（zhuàng），因此使用前必须烘干、破碎（suì）并磨成粘土粉（fěn），主要由专门的工厂进行加工，包装（zhuāng）万袋供应。有的工厂事先将膨润土或粘土与煤（méi）粉按比（bǐ）例制成（chéng）粘土—煤粉粉浆，使粘土（tǔ）充分吸水膨胀，混砂（shā）时与原砂一起加入到混砂（shā）机（jī）里（lǐ）混合均匀。这种做法可简化混砂（shā）操作，便于运输，改善劳动条件（jiàn），提（tí）高型砂质量。但（dàn）必须严格控制粉浆的含（hán）水量，否（fǒu）则（zé）会影响型（xíng）砂性能。 （3） 附加（jiā）物 煤粉（fěn）、硼配（pèi）、氟化物和硫黄等附（fù）加物都必（bì）须粉（fěn）碎（suì）、过筛后再使用。 （4） 旧（jiù）砂（shā） 为了节省造型材料，降低铸（zhù）件成本（běn），旧砂应回用。旧砂在型砂所（suǒ）占比例（lì）很（hěn）大，它对型砂的成分及性能（néng）有（yǒu）着很大的影（yǐng）响。旧砂中常混（hún）有各种杂物，如钉子、铁（tiě）块和砂团等，在回用前必（bì）须进行处理，包括将（jiāng）砂块粉碎，用电磁分离（lí）器除去其（qí）中（zhōng）的铁质杂物（wù）然后过筛，必要时进行冷却。 在（zài）机械化程度高的铸造（zào）车间，型砂需求量大，周转速度很快，往往旧砂的温度还比较高，有的（de）回（huí）用（yòng）砂温度高达（dá）60摄氏度以上，如果采（cǎi）用（yòng）这种型砂（shā）造（zào）型，容易粘附模（mó）样（yàng）、芯盒及砂（shā）斗。由（yóu）于（yú）型砂温度过高（gāo），会使水分蒸发太快（kuài），使型砂（shā）性能（néng）不稳定，同时影响铸件（jiàn）表面（miàn）质（zhì）量，影响（xiǎng）造型劳动生产率。因此必（bì）须在（zài）铸件落砂、旧（jiù）砂过筛、运输和混（hún）砂过（guò）程中加强通风（fēng）冷却，降低型砂温度（dù）。 （5） 混砂 混（hún）砂的任务是将各种原材料混合均（jun1）匀，使（shǐ）粘结（jié）剂包（bāo）覆在砂粒表面上（shàng），混砂的质量主要取决于（yú）混砂工艺（yì）和（hé）混砂机的形式。 一（yī）、混砂机的形式。生产中常（cháng）用（yòng）的混砂设备有辗轮式、摆（bǎi）轮式和叶片式混（hún）砂（shā）机。辗轮（lún）式混（hún）砂机除有搅拌作用外，还（hái）有辗压搓揉作用，型砂的质量较好，但生产效率较低，主要用（yòng）来混制面砂和单一砂。摆式混（hún）砂机的生（shēng）产效率比辗轮式高几（jǐ）倍，且可边混砂边鼓风冷（lěng）却，并（bìng）有一定的搓揉作用，但型砂质（zhì）量不如辗（niǎn）轮式混（hún）砂好（hǎo），主要（yào）用（yòng）于机械化程度（dù）高、生（shēng）产量大的铸造车间混制单一（yī）砂（shā）及背（bèi）砂。叶片式混砂机是一种连续作业式的设备，各（gè）种原是否无误（wù）混（hún）砂（shā）机（jī）的一端进入，混好（hǎo）的型砂从混砂机的另一端（duān）出（chū）来，生产效率高。叶片式混砂机有混合作用，但搓揉作用（yòng）很差（chà），主（zhǔ）要（yào）用于混制背砂和粘土（tǔ）含（hán）量低的单（dān）一砂（shā）。 二、加料顺序与混（hún）砂时（shí）间。混制粘土（tǔ）型砂的加（jiā）顺序一般（bān）是先加（jiā）回用砂、原砂（shā）、粘土粉和附加（jiā）物等干料，干混均匀后再加水（shuǐ）湿（shī）混（hún），均匀后即可使用。如果型砂中（zhōng）含有（yǒu）渣油液以及其他液态粘结剂，则应先加水将型砂混合均匀（yún）后再加入油类粘（zhān）结剂。这种先加干粉后加水的混砂（shā）加（jiā）料顺序存在的缺点是，在（zài）混（hún）砂机的辗盘边（biān）缘遗留（liú）一些（xiē）粉料（liào），这些粉料（liào）吸水后粘附（fù）在混砂机壁上（shàng），直到混辗后（hòu）期（qī）或卸（xiè）砂时才（cái）脱落下来，使型（xíng）砂（shā）里含有混合不均匀的（de）粘土或煤粉团块，恶化了型砂性能。同时干（gàn）混时（shí）粉尘飞扬，劳动（dòng）条件差。因此（cǐ），有的工（gōng）厂采（cǎi）用先在回用砂（shā）里加水（shuǐ）混合，然后加粘土及煤粉混合均匀，zui后再加少量水分调节到所需（xū）要的含水量的（de）混砂工（gōng）艺。试验结果表明，后面这种加料顺序可缩短混砂时间，提高型（xíng）砂质量，改善（shàn）劳动条件（jiàn）。 为了使各种原材料混合（hé）均匀，混砂时间不能太短，否则（zé）影响型（xíng）砂性能（néng），但混（hún）砂时（shí）间（jiān）也不宜过（guò）长。否（fǒu）则（zé）将使（shǐ）型砂温度升高，水（shuǐ）分过多挥（huī）发，型砂（shā）结成块状，性能变（biàn）坏且生（shēng）产效率低。混砂时间主要根（gēn）据混砂机的形式、粘土（tǔ）含量、对型砂（shā）性能要（yào）求等来（lái）决定。一般来说，粘土含量越多，对型砂质量要求越高，混砂时间越长。采用辗轮式混砂机混制面砂时，混砂时间一般为6—12分钟，北砂为3—6分钟，单一砂为4—8分钟。 （6） 调匀 型砂的调匀又称回性、渗匀，是指将混好的型（xíng）砂在不（bú）失（shī）去水分（fèn）的条件下放置一段时（shí）间，使水分均匀渗透到型（xíng）砂中，让粘土充分吸水膨胀，以提（tí）高型砂的强度和透气（qì）性等性能。调匀（yún）时（shí）间主要根据粘（zhān）土种类及加（jiā）入（rù）量而定。型砂中（zhōng）粘土（tǔ）含量越多，原砂的颗粒越细，调（diào）匀时间越长。调匀时间应适当（dāng），否则型砂性（xìng）能难以满足要（yào）注。单一砂一般为（wéi）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（xíng）砂调匀斗（dòu）里进（jìn）行，非机（jī）械化的手工造型车间是将混（hún）好的型（xíng）砂堆放在轩（xuān）间地面上，并用（yòng）湿麻袋（dài）覆盖进行调匀。 型砂（shā）经混辗和调匀后会被（bèi）压实，有的被（bèi）压成（chéng）团块。如果（guǒ）采用（yòng）这种（zhǒng）型砂直接造型，型砂的坚实度不均匀，透气性等性能差（chà）。因此，调匀后的（de）型砂必须经松砂或过筛（shāi）才能使用。在（zài）机械化的铸造车间一般采用圆棒式或叶片（piàn）式（shì）松（sōng）砂（shā）机（jī）进行松砂（shā）处理。在百机械（xiè）化的手工造型车间（jiān），常（cháng）用移（yí）动式松砂机或用（yòng）筛孔为5—8毫米的（de）筛（shāi）子过筛。
+查（chá）看全文20 2020-04
覆膜砂铸（zhù）造在铸造领域已有（yǒu）相当长的历史，铸件的产量也相当大；但采用覆膜（mó）砂铸造生产精密铸钢件时面临很多难题：粘砂（结疤）、冷隔、气孔。如何解决这些问题有待于（yú）我们去进一步（bù）探讨。 一（yī）、对（duì）覆膜砂（shā）的认识（shí）与了解（覆膜砂（shā）属于有机（jī）粘（zhān）结（jié）剂型、芯砂） （1）覆膜砂的（de）特点：具（jù）有适宜的强度性能；流动性（xìng）好（hǎo），制出的（de）砂型、砂（shā）芯轮廓（kuò）清晰，组织致密，能够制造（zào）出复杂的砂芯；砂型（芯（xīn））表（biǎo）面质量（liàng）好，表面粗糙度可达Ra=6.3～12.5μm，尺寸精度可（kě）达CT7～CT9级；溃散性好，铸件（jiàn）容易清理。 （2）适用（yòng）范围：覆（fù）膜砂既可制作铸（zhù）型又可制作砂芯，覆膜（mó）砂的型或芯既可互相（xiàng）配合使用又可与其（qí）它砂型（芯（xīn））配合使用；不仅可以（yǐ）用于（yú）金属型重力（lì）铸造或低压铸造，也可以（yǐ）用于铁型（xíng）覆砂铸造（zào），还可以（yǐ）用（yòng）于热（rè）法离心铸造（zào）；不仅可以用（yòng）于铸铁（tiě）、非铁合金铸（zhù）件（jiàn）的生产，还可以用（yòng）于铸钢件的生产。 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（jì）、固化剂（jì）、润滑剂及特（tè）殊添加剂（jì）组成。 （1）耐火材（cái）料是构（gòu）成覆膜砂的主体。对（duì）耐（nài）火材料的要求是：耐火度高（gāo）、挥发物（wù）少、颗粒较圆整、坚实等。一般选用天然擦洗硅砂。对硅（guī）砂的要求是：SiO2含量高（铸铁（tiě）及非（fēi）铁合金铸（zhù）件要求大于90%，铸钢件要求大于（yú）97%）；含泥量（liàng）不大于0.3%（为擦（cā）洗砂）--[水洗砂含（hán）泥量规定小于；粒度①分布在相邻（lín）3～5个（gè）筛号上；粒形圆整，角形因素应不大于（yú）1.3；酸（suān）耗值（zhí）不小于（yú）5ml。 （2）粘结剂（jì）普遍采用酚醛（quán）树（shù）脂。 （3）固化剂通常采用乌洛托品；润滑（huá）剂一般采用硬脂酸（suān）钙，其作用（yòng）是（shì）防（fáng）止覆（fù）膜（mó）砂结块，增加流动性。添加剂的（de）主要（yào）作用是（shì）改善覆（fù）膜砂（shā）的性能。 （4）覆膜（mó）砂的基（jī）本配比（bǐ） 成分（fèn） 配比（质（zhì）量分（fèn）数，%）说（shuō）明：原砂 100 擦洗砂， 酚醛树脂（zhī） 1.0～3.0 占原砂重 ，乌洛（luò）托（tuō）品（水溶液2）10～15 占树（shù）脂重，硬脂酸钙 5～7 占（zhàn）树脂重，添加剂 0.1～0.5 占原（yuán）砂重（chóng）。1：2）10～15 占树脂重，硬脂酸钙 5～7 占树脂重，添加剂 0.1～0.5 占原砂（shā）重。 ２．覆（fù）膜砂的生产工艺 覆膜砂（shā）的制备工艺主要有冷法覆膜、温法覆膜（mó）、热（rè）法覆膜三种，目前（qián）覆膜砂（shā）的生产几乎都是采用热覆膜法。热法覆膜工艺（yì）是先将（jiāng）原砂加（jiā）热到一定温度（dù），然后分别与树脂、乌洛托（tuō）品水溶液和硬（yìng）脂酸钙混合搅（jiǎo）拌，经（jīng）冷却（què）破（pò）碎和筛分而（ér）成。由（yóu）于配方的差异，混制工艺有所不（bú）同（tóng）。目前国内覆膜砂生产线（xiàn）的种类很多，手工加料的半自动（dòng）生产线约（yuē）有2000~2300条，电脑控制（zhì）的（de）全（quán）自动生产线也已经有将（jiāng）近50条，有效提高了生产（chǎn）效率（lǜ）和产品稳定性（xìng）。例如xx铸造有限公司（sī）的自动化可视生产线，其加料时（shí）间控制精确（què）到0.1秒，加热温度控制精确到1/10℃，并且可以（yǐ）通过视频时时（shí）观察混砂状态（tài），生（shēng）产效率达（dá）到（dào）6吨/小时。 ３．覆膜砂的主（zhǔ）要（yào）产品类（lèi）型（xíng） （1） 普通类覆膜砂（shā） 普通覆膜砂即（jí）传统（tǒng）覆（fù）膜砂，其组（zǔ）成通常由石英砂（shā），热塑性酚醛树脂，乌洛托品和硬脂酸（suān）钙（gài）构成，不加（jiā）有关添（tiān）加剂，其树（shù）脂加入量通常在一定强度要（yào）求下相对较高（gāo），不具备耐高温，低膨胀、低发气（qì）等特性，适用（yòng）于要（yào）求（qiú）不高的铸件生产 （2） 高强度（dù）低发气类覆膜砂 特点（diǎn）：高强度（dù）、低膨胀、低发气、慢发气、抗氧化 简（jiǎn）介（jiè）:高（gāo）强度（dù）低发（fā）气覆膜砂是（shì）普（pǔ）通覆（fù）膜砂（shā）的更新（xīn）换（huàn）代（dài）产品，通过加入有关特（tè）性的“添加剂”和采用（yòng）新的配（pèi）制工（gōng）艺，使（shǐ）树脂（zhī）用量（liàng）大幅度下降（jiàng），其（qí）强（qiáng）度比普通覆膜（mó）砂（shā）高30%以（yǐ）上，发气量显（xiǎn）著（zhe）降低，并能延（yán）缓发气速（sù）度，能更好（hǎo）地适应铸件生产的需要。该类覆膜砂主要适用于铸铁件中（zhōng），中小铸钢、合金（jīn）铸钢件的生产（chǎn）。目前该（gāi）类（lèi）覆膜砂有三（sān）个系列：GD-1高强（qiáng）度低发气覆膜（mó）砂；GD-2高强度低膨胀低发气覆膜砂；GD-3高强度低膨（péng）胀低发气抗氧化覆膜。 （3） 耐高温(类)覆膜砂(ND型（xíng）) 特点（diǎn）：耐高温、高强（qiáng）度（dù）、低膨胀、低（dī）发气、慢发气（qì）、易溃散、抗氧化 简介:耐高温（wēn）覆膜砂是（shì）通过特（tè）殊工艺（yì）配方技术生产出的具有优异（yì）高温性（xìng）能(高温下强（qiáng）度高、耐热时间长、热（rè）膨（péng）胀量小、发（fā）气量（liàng）低)和综合铸造性（xìng）能的新型覆膜砂（shā）。该类覆膜砂特别适（shì）用于（yú）复杂薄壁（bì）精密的铸铁件(如汽车发动机缸体、缸盖等)以及高要求的铸钢件(如集（jí）装箱角和火车（chē）刹车缓；中器壳件等（děng）)的（de）生产，可有效（xiào）消（xiāo）除（chú）粘（zhān）砂、变形（xíng）、热裂和气孔等铸造缺陷。目前该（gāi）覆膜砂有四个（gè）系列（liè）：VND-1耐高温覆膜砂. ND-2耐高温低膨胀低发气覆膜砂 ND-3耐（nài）高温低膨胀低发气抗氧化覆膜砂（shā） ND-4耐高温（wēn）高（gāo）强（qiáng）底低（dī）膨（péng）胀低（dī）发气覆（fù）膜 （4） 易（yì）溃散类（lèi）覆膜砂（shā） 具（jù）有较好的强度，同时具有优异的（de）低温溃散性能，适用于（yú）生产（chǎn）有色金属铸件。 （5） 其它特殊（shū）要（yào）求（qiú）覆（fù）膜砂 为（wéi）适应不同产品的需要，开发出了（le）系列特种覆膜砂如：离心铸（zhù）造（zào）用覆膜砂、激冷覆膜砂（shā）、湿态覆膜砂、防粘砂、防脉纹、防橘皮覆膜砂（shā）等。 三（sān）、覆膜砂制芯（xīn）主要（yào）工艺（yì）过程 加热温度200-300℃、固化时间30-150s、射砂压力0.15-0.60MPa。形状简单（dān）的砂（shā）芯（xīn）、流动性好的覆膜砂可选（xuǎn）用较（jiào）低的射砂（shā）压力，细薄砂芯选择（zé）较低（dī）的加热温度，加热温度（dù）低时可适当延长固化时间等。覆膜砂所使用的树脂是酚醛类树脂。制芯（xīn）工艺的优点：具有适宜的强（qiáng）度性（xìng）能；流动性好；砂（shā）芯表面质量好（Ra=6.3-12.5μm）；砂芯抗吸湿性强（qiáng）；溃散性好，铸件容易清理（lǐ）。 1、铸型（模具）温度（dù） 铸型（xíng）温（wēn）度是影响壳层厚度及强度（dù）的主（zhǔ）要因素之一,一（yī）般控（kòng）制在220～260℃,并根据下列原则选（xuǎn）定: （1）保证（zhèng）覆膜砂上（shàng）的树脂软化（huà）及固（gù）化（huà）所需的（de）足够（gòu）热量； （2）保证形成需要的壳厚且（qiě）壳（ké）型（芯）表面不焦（jiāo）化； （3）尽量（liàng）缩短结壳及硬化时间（jiān），以提高（gāo）生产率。 2、射砂压力及时（shí）间 射砂时（shí）间一般控制（zhì）在（zài）3～10s，时间过短则砂（shā）型（芯）不能成型。射砂压力一般（bān）为（wéi）0.6MPa左右；压力过低时（shí），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于砂型（芯）的厚度与（yǔ）铸型的温度，一般在60～120s左右。时间过短，壳层未完全固化则强度低；时间过长（zhǎng），砂型（芯）表面层易（yì）烧焦影响铸件质量。覆膜砂造型（芯）工艺参（cān）数实例：序号图号 壳厚（hòu）（㎜） 重量（㎏） 铸型温（wēn）度（℃） 射砂时（shí）间（s）硬化时间（s） 1 （导向套（tào））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、覆膜砂（shā）应用中存在的问题及（jí）解决对策 制（zhì）芯的方法种（zhǒng）类很多，总的（de）可以划分为热固（gù）性方法和（hé）冷固性方法（fǎ）两大类，覆膜砂（shā）制芯属于（yú）热（rè）固性方法类。任何一种制芯方法都（dōu）有其（qí）自身的优点和缺点，这主要取决于产（chǎn）品的质（zhì）量要求、复杂程度（dù）、生产批量、生（shēng）产成本、产品价格等综合因素来决（jué）定采用何种制芯方法。对铸件内腔表面（miàn）质量要求高，尺寸精度要求高（gāo）、形状复杂的砂芯采（cǎi）用覆膜砂（shā）制芯是非常（cháng）有效的（de）。例如：轿车发动机气（qì）缸盖的进排气道（dào）砂芯（xīn）、水道砂芯、油道（dào）砂芯，气缸体的水道（dào）砂芯（xīn）、油道砂芯，进气（qì）岐管、排气岐管的壳芯砂芯，液压（yā）阀的流道砂芯，汽车（chē）涡轮增压（yā）器气道砂芯等等。但是在覆膜砂使用中（zhōng）还（hái）常遇到一些问题，这（zhè）里（lǐ）仅就工作中（zhōng）的体会略（luè）谈一（yī）二。 1、覆膜砂（shā）的强度（dù）和发气量的确定（dìng）方法 在原砂质量和树脂（zhī）质量一定的前提下，影响覆膜砂强度的关键因（yīn）素主要取于（yú）酚（fēn）醛树脂的加入量（liàng）。酚醛树脂加入（rù）量（liàng）多，则强度（dù）就提（tí）高，但发气量也增加，溃（kuì）散性就降低。因此（cǐ）在生（shēng）产应（yīng）用中（zhōng）一定（dìng）要控（kòng）制覆膜砂（shā）的强度来减少发（fā）气量，提高溃散性，在强度标准的制订时定要找到一个平衡（héng）点。这个平衡点就（jiù）是保证砂芯（xīn）的表面（miàn）质量及在浇注时不（bú）产（chǎn）生变形、不（bú）产生（shēng）断芯（xīn）前提下（xià）的强度。这样才能保证（zhèng）铸（zhù）件的表面质量和（hé）尺寸精（jīng）度（dù），又（yòu）可以（yǐ）减少发气量，减少铸（zhù）造件气孔缺陷，提高（gāo）砂芯（xīn）的出（chū）砂性能。对砂芯存放，搬运过程中可以采（cǎi）用工位器具、砂芯小车（chē），并（bìng）在（zài）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（mó）砂砂（shā）芯的存放期 任何砂芯都会（huì）吸（xī）湿，特别是南（nán）方地区空气相对湿度大（dà），必须对砂芯（xīn）存放期在工艺文件上加以规（guī）定，利（lì）用（yòng）精益生（shēng）产（chǎn）先进先出的生产（chǎn）方式减少砂芯的存放量和存放周期。各（gè）企业应结合自己的厂房条件和（hé）当（dāng）地的气候条件来（lái）确定砂芯的存放周期。 3、控制好覆膜砂的供货质量 覆（fù）膜（mó）砂进厂时必须附有供应商的质量（liàng）保证资料，并且企业根据抽样标（biāo）准（zhǔn）进行检（jiǎn）查，检查合（hé）格后方可入库。企业取样（yàng）检（jiǎn）测不合格时由质保和（hé）技术部门做出（chū）处理（lǐ）结（jié）果，是让步接受或向供应商（shāng）退货。 4、合格的（de）覆膜砂在（zài）制芯时发现砂芯断裂变形 制芯时（shí）砂芯的断裂变形通常会认为覆膜砂强度低（dī）造成的。实际上（shàng）砂芯断裂和变形会（huì）涉及（jí）到许（xǔ）多生产过程。出现不正常（cháng）情况，必须（xū）要查到真正的（de）原因（yīn）才（cái）能彻底解决（jué）。具体原因（yīn）如（rú）下： （１）制芯时（shí）模（mó）具的（de）温度和留（liú）模（mó）时间，关系到砂（shā）芯结壳（ké）硬化厚度是否满（mǎn）足工艺要求。工艺上（shàng）所规定的工艺参数都需要有一个范（fàn）围，这个范围（wéi）需靠操作人员的技能（néng）来（lái）进（jìn）行调（diào）整。在模（mó）具温度（dù）上限时留模时间可（kě）以取下（xià）限，模具温度在下限时留（liú）模时间取上（shàng）限。对操作人（rén）员需要不断（duàn）地培（péi）训提高操作（zuò）技能。 （２）制芯时（shí）在（zài）模具上会（huì）粘有酚醛树脂和（hé）砂粒，必须（xū）进行（háng）及时（shí）清理并（bìng）喷上（shàng）脱模剂，否则会越积越多开模时会把（bǎ）砂芯（xīn）拉断或变形（xíng）。 （３）热芯（xīn）盒模（mó）具静模上的弹（dàn）簧（huáng）顶杆，由于长期在高（gāo）温（wēn）状态（tài）下工作会产生（shēng）弹性失效而造成砂芯断裂或变形。必须（xū）及时更换弹簧。 （４）动模和静模不平行（háng）或（huò）不在同（tóng）一中心线上，合模时在油缸或气缸的（de）压力作用下，定（dìng）位销前端（duān）有（yǒu）一段斜度，模具还是会合紧，但在开模时（shí）动模和（hé）静模（mó）仍会恢复到原（yuán）始（shǐ）状态使砂芯（xīn）断（duàn）裂或（huò）变形。在这种情况下射砂时会（huì）跑砂，砂芯（xīn）的尺寸会变大。解决对策是及时（shí）调（diào）整模具的（de）平行（háng）度和同轴（zhóu）度。 （５）在（zài）壳芯机上生产空（kōng）心砂芯时，从砂芯中倒出（chū）尚未硬化（huà）的（de）覆膜砂需要重（chóng）新使用时，必（bì）须进行（háng）过筛并未（wèi）用过的覆膜砂按３：７比例混合后使用，这样（yàng）才能保证壳芯（xīn）砂芯的表（biǎo）面质（zhì）量和砂芯强度。
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什么叫淬火？ 钢的淬火是将钢加热到临界温度Ac3（亚共析（xī）钢）或Ac1（过共析钢）以上温（wēn）度，保温一段时间，使之全部或部（bù）分奥氏体（tǐ）化，然后以大于（yú）临（lín）界冷却速度的（de）冷速快冷到Ms以下（或Ms附（fù）近（jìn）等温）进（jìn）行马氏体（或贝氏体）转变的（de）热处理工（gōng）艺。通常也将（jiāng）铝（lǚ）合金、铜合金（jīn）、钛合（hé）金（jīn）、钢（gāng）化玻璃等（děng）材料的固溶（róng）处理（lǐ）或带有（yǒu）快速冷却过程的热处理（lǐ）工艺称为淬火。 淬（cuì）火的目的： 1）提高金属（shǔ）成材或零件的机（jī）械性能。例如：提（tí）高工具（jù）、轴承等的（de）硬（yìng）度（dù）和耐磨性，提高弹簧的弹性极限，提（tí）高轴类零件的综合机械性能等。 2）改善某（mǒu）些特殊钢的（de）材料性（xìng）能或化学性能。如（rú）提（tí）高不锈钢的耐（nài）蚀性，增（zēng）加磁钢的永磁性等。 淬火冷（lěng）却时，除（chú）需合（hé）理（lǐ）选用淬火介质外，还（hái）要有正确的淬火方法，常用的（de）淬（cuì）火方法，主要有单（dān）液淬火，双液淬（cuì）火，分级淬火、等（děng）温淬火，局部淬火等。 钢铁工件在淬火后具有以下（xià）特点： ① 得到了（le）马氏体、贝氏（shì）体、残余（yú）奥氏体等（děng）不（bú）平衡（héng）（即不稳定）组织。 ② 存（cún）在较大内（nèi）应力（lì）。 ③ 力学性能不能（néng）满足要求。因此，钢（gāng）铁（tiě）工件（jiàn）淬火后一般都（dōu）要经过回火 什么（me）叫回火？ 回火是将淬火后的金属成材或零件加热到某一（yī）温度，保温一定时间后，以（yǐ）一定（dìng）方（fāng）式冷却的热处（chù）理（lǐ）工艺，回火是淬火后紧接着进行的（de）一（yī）种操作，通常也（yě）是工件进行热处理的zui后一道工序，因而（ér）把淬火和回火的联合工艺称为zui终（zhōng）处（chù）理。淬火与回火的主要目的是（shì）： 1）减少内应力和降低脆性，淬火（huǒ）件（jiàn）存在着（zhe）很大的应力和脆性，如没有及时回火往往会产生变形甚至（zhì）开裂。 2）调整工件的机械（xiè）性能，工（gōng）件淬火后，硬度高，脆（cuì）性大，为了满足各种工件（jiàn）不同（tóng）的性能要（yào）求，可以通过回火来调整，硬度，强度，塑性和韧性。 3）稳定工件尺寸。通过回火可使金相组织趋于稳（wěn）定，以保证在以后的使用过程（chéng）中（zhōng）不再（zài）发生变形。 4）改善某（mǒu）些合金钢（gāng）的切削性能。 回火（huǒ）的作用在（zài）于： ① 提（tí）高（gāo）组织稳定性，使工件在使（shǐ）用过程中不再发生组织转变，从（cóng）而使工件几何尺寸和性能保持稳定。 ② 消除内应力（lì），以（yǐ）便改（gǎi）善工件的（de）使用性能并稳定工件几何尺寸。 ③ 调整（zhěng）钢铁的力学性能（néng）以满（mǎn）足使用要（yào）求。 回（huí）火之所（suǒ）以（yǐ）具有这些作用，是（shì）因为温度（dù）升高时，原（yuán）子活动（dòng）能力增强，钢铁中的铁（tiě）、碳和其他合金元素的原子（zǐ）可以较快地进行扩散，实现原子的（de）重新排列组合，从而使不稳（wěn）定的不平衡组织逐步（bù）转（zhuǎn）变为（wéi）稳定的平（píng）衡组织。内（nèi）应力的消除（chú）还与温度升高时（shí）金属强度降低（dī）有关。一（yī）般钢（gāng）铁回（huí）火（huǒ）时，硬度和强度下降（jiàng），塑性（xìng）提高。回火温度（dù）越（yuè）高，这些力（lì）学性能的变化越大。有（yǒu）些合（hé）金元素含量较高的合金钢，在（zài）某一温度范围（wéi）回（huí）火时，会（huì）析出一些颗粒细小的金属化（huà）合物，使强度和（hé）硬（yìng）度上升。这（zhè）种现（xiàn）象称为二次硬化（huà）。 回火要求（qiú）：用途不同的（de）工件应在不同（tóng）温度下回火，以满足使用中的要求。 ① 刀（dāo）具、轴承（chéng）、渗碳淬火零（líng）件、表面淬火（huǒ）零件通常在（zài）250℃以下进行低温回（huí）火。低（dī）温回火后硬（yìng）度变化不大，内（nèi）应力（lì）减小（xiǎo），韧性稍有提高（gāo）。 ② 弹簧在350～500℃下中温回火（huǒ），可获得较高的弹性和（hé）必要的韧（rèn）性。 ③ 中（zhōng）碳结构（gòu）钢制作的零件通常（cháng）在500～600℃进行高温回火，以（yǐ）获得适宜的强度与（yǔ）韧性的良好配合（hé）。 钢在300℃左右回火时，常使其脆性增（zēng）大，这种现象（xiàng）称为首（shǒu）类回火脆性。一般不应在这个温度（dù）区间回火。某些中（zhōng）碳合金（jīn）结构钢在高温回火（huǒ）后（hòu），如果缓慢冷（lěng）至室温，也易于变脆。这种现象称为第二（èr）类回火脆（cuì）性。在（zài）钢中加入钼，或回（huí）火时在油或水中冷却（què），都可以防止第二类回火脆（cuì）性。将第二类回火脆性的钢重新加热至（zhì）原来（lái）的回火温度（dù），便可（kě）以（yǐ）消除这种（zhǒng）脆性。 在生产中，常根据对工件（jiàn）性能的（de）要求（qiú）。按加热温度的不同，把（bǎ）回火分为低温回（huí）火，中温回火，和高温回（huí）火。淬火（huǒ）和随后（hòu）的（de）高温回火相（xiàng）结合的（de）热处理工艺称为调质，即在（zài）具有高度强（qiáng）度的（de）同时，又有好的塑性韧性。 1、低（dī）温回（huí）火：150-250℃ ，M回，减少内（nèi）应力和（hé）脆性，提（tí）高（gāo）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（zhóu）承等。 2、中（zhōng）温回火：350-500℃ ，T回（huí），具有较高的弹性，有一定的塑性和硬度。用于（yú）制作（zuò）弹（dàn）簧、锻模等。 3、高温（wēn）回火：500-650℃ ，S回，具有良好的（de）综（zōng）合力学性能。用（yòng）于制作（zuò）齿（chǐ）轮、曲轴等。 什么是正火? 正火是—种改善钢（gāng）材（cái）韧性的（de）热处理。将（jiāng）钢构件加热到Ac3温度以上30〜50℃后（hòu），保（bǎo）温（wēn）一段时间出炉（lú）空（kōng）冷。主要特点是冷却速度快于退火而低于淬火（huǒ），正（zhèng）火时可在稍快的冷却中使钢材（cái）的结（jié）晶晶粒细化，不但（dàn）可得到满意的（de）强度，而且可以明显提高（gāo）韧性(AKV值），降低构件的开裂倾向（xiàng）。—些低合金热轧钢板、低合金钢（gāng）锻件与铸造（zào）件经正火（huǒ）处理后，材（cái）料的综合力学性能（néng）可以大大改善，而且（qiě）也改善了切（qiē）削性能。 正火有以下目的（de）和用途： ① 对（duì）亚共析钢，正（zhèng）火用以消除（chú）铸、锻、焊件（jiàn）的过热粗晶组织和魏氏组织，轧（zhá）材中的带状组织；细化晶粒；并（bìng）可作为淬（cuì）火前的预（yù）先（xiān）热（rè）处（chù）理。 ② 对过共析（xī）钢（gāng），正火可以消除网状二次渗碳体，并使珠光体（tǐ）细化，不但改善机械性能，而且有利于以后（hòu）的球化退（tuì）火。 ③ 对低碳（tàn）深冲薄（báo）钢板，正（zhèng）火可以消除晶界的游离（lí）渗碳体（tǐ），以改善其深冲（chōng）性能（néng）。 ④ 对低碳钢和（hé）低（dī）碳低合金钢，采用正火，可得（dé）到（dào）较多的（de）细（xì）片状（zhuàng）珠光体组织，使硬度增高到HB140-190，避免切削时的“粘刀”现象（xiàng），改善（shàn）切削（xuē）加工性。对中碳（tàn）钢，在既可用正火又可用退火的场（chǎng）合下，用正（zhèng）火更为（wéi）经（jīng）济和方便。 ⑤ 对普（pǔ）通中碳结构（gòu）钢（gāng），在力学性能要求不高的场合下（xià），可用正火代替淬火加高温（wēn）回火，不仅（jǐn）操作（zuò）简便，而且使钢材的组（zǔ）织（zhī）和（hé）尺寸稳（wěn）定。 ⑥ 高（gāo）温正火(Ac3以上150～200℃)由于高温下扩散速度较高（gāo）,可以减少（shǎo）铸（zhù）件和锻件的成分偏析。高温正火后的粗大晶（jīng）粒可通过（guò）随后第（dì）二次较（jiào）低温度的正火予以细化。 ⑦ 对某些用于汽（qì）轮机和锅炉的低、中碳合（hé）金钢，常采用（yòng）正（zhèng）火以获得贝氏体组织（zhī），再（zài）经高温回火，用于400～550℃时具有良好（hǎo）的（de）抗蠕变（biàn）能力。 ⑧ 除钢件和（hé）钢材以外，正火还广泛用于球墨铸铁（tiě）热（rè）处（chù）理，使其获得珠光（guāng）体基（jī）体，提高球（qiú）墨铸（zhù）铁（tiě）的强度。 由（yóu）于正（zhèng）火的特点是（shì）空（kōng）气冷却，因而环境气温（wēn）、堆放方式（shì）、气流及工件尺寸对正（zhèng）火后的组织和性能均（jun1）有影响。正（zhèng）火组织（zhī）还（hái）可作为（wéi）合金钢的（de）一种分类方法。通常根据直径（jìng）为25毫米（mǐ）的试样加热到900℃后,空冷得到的组（zǔ）织（zhī），将合金（jīn）钢（gāng）分（fèn）为珠光体钢、贝（bèi）氏体钢、马（mǎ）氏体钢和奥（ào）氏（shì）体钢。 什（shí）么是退火（huǒ）？ 退火是（shì）将金属缓慢加热到（dào）一定温（wēn）度，保（bǎo）持足够（gòu）时间，然后以（yǐ）适宜速度冷（lěng）却（què）的一种金属热（rè）处理工艺。退火（huǒ）热处理分（fèn）为完全退火，不（bú）完（wán）全退火（huǒ）和去应（yīng）力（lì）退火。退火材料的力学（xué）性能可以用（yòng）拉（lā）伸试验来检（jiǎn）测，也可以用硬度试验来检测。许多钢材都是以退火热处（chù）理（lǐ）状态（tài）供货（huò）的，钢材硬度检测可以采用洛氏硬度计，测试HRB硬度（dù），对于较薄的（de）钢板、钢带以及薄壁（bì）钢管（guǎn），可以采用（yòng）表面洛（luò）氏硬度计，检测HRT硬度（dù）。 退火的（de）目的在于： ① 改（gǎi）善或消除钢铁在铸（zhù）造、锻压（yā）、轧制和焊接过程中所造成的各种组织缺陷以（yǐ）及残余应力，防止（zhǐ）工件变（biàn）形、开裂。 ② 软化工（gōng）件以便进行切削加工。 ③ 细化（huà）晶粒，改善组织以提高（gāo）工件（jiàn）的机械（xiè）性能（néng）。 ④ 为zui终热处理（lǐ）（淬火、回火）作（zuò）好组织准（zhǔn）备（bèi）。 常用的退（tuì）火工艺有： ① 完全退火。用以细化中、低碳（tàn）钢经（jīng）铸造、锻（duàn）压和焊（hàn）接后（hòu）出现的（de）力学性能不佳的（de）粗大过热组织。将工件加热到铁素体全部（bù）转变为奥氏体（tǐ）的温度以上30～50℃，保温一（yī）段（duàn）时间，然后（hòu）随炉缓慢冷却，在冷却过程中奥氏体再次发生（shēng）转变，即可使钢的组织变细。 ② 球化退火。用以降低工具（jù）钢和轴承钢锻（duàn）压（yā）后的偏高（gāo）硬度（dù）。将工（gōng）件加热到钢（gāng）开（kāi）始形成（chéng）奥氏（shì）体（tǐ）的（de）温（wēn）度以上20～40℃，保温后（hòu）缓慢（màn）冷却，在冷却过程中珠光体中的片（piàn）层状渗碳体变为球（qiú）状，从而降低了硬度。 ③ 等温（wēn）退火。用以降低某些镍、铬含量较（jiào）高的合金结（jié）构（gòu）钢的高硬度，以进行切削加工（gōng）。一般先以较快速（sù）度冷却（què）到奥氏体（tǐ）zui不（bú）稳定的温度，保温（wēn）适当时间，奥氏（shì）体转变为托氏体或索氏体，硬度即可降低。 ④ 再（zài）结晶（jīng）退（tuì）火。用以消除金属线材（cái）、薄（báo）板在冷（lěng）拔、冷（lěng）轧（zhá）过程中的（de）硬化现象（xiàng）（硬度升高、塑性下降）。加热温度（dù）一般为钢开始形成奥氏（shì）体的温度（dù）以下50～150℃ ，只有这样才能消（xiāo）除加工硬化效（xiào）应使金属（shǔ）软化。 ⑤ 石墨化退火。用（yòng）以使含有大量渗碳体的铸铁变成塑性良好（hǎo）的可锻（duàn）铸铁。工艺操（cāo）作是将铸（zhù）件加热到950℃左（zuǒ）右，保温一（yī）定时（shí）间后适（shì）当冷却，使渗碳（tàn）体分解形成团絮（xù）状（zhuàng）石墨。 ⑥ 扩散退（tuì）火。用以使合金铸件化学（xué）成分（fèn）均匀化，提高（gāo）其使用性能。方法是在不发（fā）生熔化的前提下，将铸（zhù）件加热（rè）到尽（jìn）可能高（gāo）的温（wēn）度，并长时间保温，待（dài）合金中各种元素（sù）扩散（sàn）趋于均匀分布后（hòu）缓冷（lěng）。 ⑦ 去应力退火。用（yòng）以消除钢铁铸件和焊接件的内（nèi）应力。对（duì）于钢（gāng）铁（tiě）制（zhì）品加热后开始（shǐ）形成奥氏体的温度以下100～200℃，保温后在空（kōng）气中冷却，即可消除内应力。
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一、变形的原因 钢的（de）变形主要原因是（shì）钢中存（cún）在（zài）内应力或者外部施加的应力。内应力是因温度分布不均（jun1）匀（yún）或者相变所致，残余应（yīng）力也是（shì）原因（yīn）之一。外应力引起的变形主要（yào）是由于工件自重（chóng）而造成的“塌陷”，在特殊情况（kuàng）下也应考虑（lǜ）碰撞被加热的工（gōng）件，或者（zhě）夹（jiá）持工（gōng）具夹持所引起的凹陷等。变形包括弹（dàn）性变形（xíng）和塑性变形两（liǎng）种。尺寸变化（huà）主要是基于（yú）组织转变，故表现出同样的膨（péng）胀和收缩，但当工件上（shàng）有孔穴（xué）或者复（fù）杂形状工件（jiàn），则将（jiāng）导致附加的（de）变形。如果淬火形（xíng）成大量马氏体则发生膨胀，如果产生大量残余（yú）奥（ào）氏体则相应（yīng）的要收（shōu）缩。此外，回火时一（yī）般（bān）发生收缩，而出现二次硬化现象的合金钢则（zé）发生膨胀，如果进行深（shēn）冷处理，则由（yóu）于残（cán）余奥（ào）氏体的马氏体（tǐ）化而进一步（bù）膨胀，这些组织的比容都随着含碳量的增加（jiā）而增大，故含（hán）碳（tàn）量增加也（yě）使尺寸变化量增大。 二、淬火变形（xíng）的主（zhǔ）要发生时段 1.加热过（guò）程：工件在加（jiā）热过（guò）程中，由于内应力逐渐释放（fàng）而产（chǎn）生变形（xíng）。 2.保温过程：以自（zì）重塌（tā）陷变形（xíng）为主，即（jí）塌陷（xiàn）弯曲。 3.冷却过程（chéng）：由（yóu）于不均匀（yún）冷却和组织转变而至变形。 三（sān）、加（jiā）热（rè）与变（biàn）形 当（dāng）加（jiā）热（rè）大型工件时（shí），存在残余（yú）应力（lì）或者加热不均（jun1）匀，均（jun1）可产生变形。残余应力主要（yào）来源于加工（gōng）过（guò）程。当存在这些应力（lì）时，由于（yú）随着温度的升高（gāo），钢的（de）屈服（fú）强度逐（zhú）渐下降，即使加热（rè）很均匀，很（hěn）轻微的应力也会导致变形（xíng）。 一般，工件的（de）外缘部位残余应力较（jiào）高（gāo），当温度的（de）上升从外部开始进行时，外缘部位变形较大，残（cán）余（yú）应力引起的变形包括弹性变形（xíng）和塑性变形两种。 加热时产生的热应力和想（xiǎng）变应力都（dōu）是导致变（biàn）形的原因。加热速度越快、工件尺寸越大、截面变化越大，则（zé）加热（rè）变形越大（dà）。热应力取（qǔ）决（jué）于温（wēn）度的不均匀分布（bù）程度和温度梯度，它（tā）们都是导致热膨（péng）胀发生差异的原因。如果热应力（lì）高于材料（liào）的高温（wēn）屈服（fú）点，则（zé）引起塑性（xìng）变形，这种塑性变形就表（biǎo）现（xiàn）为“变形”。 相变应力主要源于相（xiàng）变的不等时（shí）性，即材料一部分发生相变（biàn），而其它部分（fèn）还未发（fā）生相变时产生（shēng）的。加（jiā）热时材料的组织转变成奥氏体发（fā）生体积收缩时可（kě）出现塑性变形（xíng）。如果材料的（de）各部分（fèn）同时发生相同（tóng）的组织转变，则不（bú）产生应（yīng）力（lì）。为此，缓慢加热可以适（shì）当（dāng）降低加热变形（xíng），zui好采用预热（rè）。 此外，由于加热（rè）中（zhōng）因（yīn）自重而（ér）出现“塌陷”变（biàn）形的情况（kuàng）非常多，加热温度越高，加热时间越长，“塌（tā）陷”现象越严重。 四、冷却（què）与（yǔ）变形 冷却不均时将产生热应力导致变形（xíng）发生。因（yīn）工（gōng）件的外缘和内部（bù）存在冷却（què）速度差异，该热应力是（shì）不（bú）可避免的，淬火（huǒ）情况下，热应（yīng）力与组织应力叠加，变形更为（wéi）复杂。加之组织的不均匀、脱碳等，还会导致相变点出现（xiàn）差异，相变的膨（péng）胀（zhàng）量也有所（suǒ）不同。 总之，“变（biàn）形”是相变应力和热（rè）应（yīng）力共同（tóng）所致，但并非全部应力都消耗在变形上（shàng），而是一部分作为残余应力存在于工件中（zhōng），这种应力就是（shì）导致时（shí）效变形和时效裂纹的原（yuán）因。 因冷却而（ér）导致的变形表现为以下几种形式： 1.件急冷初期，急冷（lěng）的一（yī）侧凹（āo）陷，然后（hòu）转为（wéi）凸（tū）起，结果快冷的一面凸起，这种情况属于热应（yīng）力引起的变形大于相变引起的变形。 2.由热（rè）应（yīng）力所引起的变形是钢料（liào）趋于（yú）球形化，而（ér）由（yóu）相变应（yīng）力所引起（qǐ）的变形（xíng）则使之趋于绕线轴状。因此淬火冷（lěng）却（què）所致的变形表（biǎo）现为两者的结合，按（àn）照淬（cuì）火方式的不同（tóng），表（biǎo）现（xiàn）出不同（tóng）的变形。 3. 仅对（duì）内孔部分淬火（huǒ）时，内孔收缩。将整个环形工（gōng）件加热整（zhěng）体淬火时（shí），其外径总是增大，而（ér）内径则（zé）根据尺寸的不（bú）同（tóng）时涨时缩，一般内径（jìng）大（dà）时，内孔涨大（dà），内径小（xiǎo）时，内孔收缩（suō） 五、冷处理与变形 冷处理促进马氏（shì）体转变（biàn），温度较低，产生的（de）变（biàn）形比淬火冷却（què）要（yào）小，但此（cǐ）时产（chǎn）生的应力（lì）较大，由于残余应力、相变应力和热应力等的叠加容易导致开裂（liè）。 六、回火与变形 工件在（zài）回火过程中由于内（nèi）应力（lì）的均匀（yún）化、减（jiǎn）小甚至消失，加上组织发生变化，变（biàn）形趋于减小，但同时，一（yī）旦出现变形（xíng），也（yě）是很（hěn）难矫正的。为了矫正（zhèng）这种变形，多采用加压回火或喷丸（wán）硬化等（děng）方法。 七 、重复淬火与变形 通常情况（kuàng）下（xià），一（yī）次淬火（huǒ）后的（de）工件未经（jīng）过中间退火（huǒ）而进行重（chóng）复（fù）淬火（huǒ），将增大变形。重复淬火引起（qǐ）的变形，经过重复淬火，其变形累加而趋于球状，容易产生（shēng）龟裂，但形状相对稳定了，不再容（róng）易（yì）产生变形了（le），因此重复（fù）淬火前应增加中（zhōng）间（jiān）退火，重复淬（cuì）火次数应小于（yú）等于2次（cì）（不含初次淬火）。 八、残余应力与（yǔ）变形 加热过程中，在450℃左右，钢由弹性体（tǐ）转变（biàn）为塑性体，因此很容（róng）易呈（chéng）上升塑性变形。同时，残余（yú）应（yīng）力在约高于此温度时（shí）也将因（yīn）再（zài）结晶而（ér）消（xiāo）失。因（yīn）此，快速加热时，由于（yú）工（gōng）件内外部存在（zài）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余应（yīng）力作用而（ér）发生变形，冷却后，该区域（yù）就是出现变（biàn）形（xíng）的地方。由于实际生（shēng）产过（guò）程中（zhōng），很难实现均匀（yún）、缓慢加热，淬火（huǒ）前进行消（xiāo）除应力退（tuì）火（huǒ）是（shì）非常（cháng）重要的，除了通过（guò）加热消（xiāo）除应力外，对（duì）于大型零件采（cǎi）用振动消（xiāo）除应力也是有（yǒu）效（xiào）的。
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球墨铸铁（NodularCastIron）是（shì）一（yī）种具有优良力学性（xìng）能的金属材（cái）料，通过（guò）在铁液中加（jiā）入球化剂和孕育剂，让石（shí）墨呈球状形核并长（zhǎng）大而获得（dé）。20世纪40年代，现代球墨（mò）铸铁由美国国际锡公司(INCO)青年科研人（rén）员K.D.Millis首先研究成功。球墨铸铁（tiě）在力学（xué）性能、物理性能、工艺性能、使用性能上具有独特的优势，生产工艺（yì）简单（dān），成本低（dī）廉，在机械、冶金（jīn）、矿山、纺织、汽（qì）车及船舶等领域应用（yòng）广泛。 生产（chǎn）球墨铸铁时夹渣是（shì）zui常见的缺陷，其（qí）多出现在铸件浇注位置的上平面或型芯上表面部（bù）位。夹渣缺（quē）陷严重影响（xiǎng）铸件（jiàn）的力学性（xìng）能（néng），特别是韧性和（hé）屈服强度，导致承（chéng）压（yā）部位发（fā）生渗（shèn）漏。 笔者所在单位生产的一种发电设备（bèi）铸（zhù）件前期经常（cháng）出（chū）现铸件夹渣缺陷而（ér）报（bào）废（fèi），针对此缺陷进行了改进。 1.原工艺及（jí）缺陷状况 铸件重量（liàng）为4500kg，材（cái）料为QT400-18，呋喃（nán）树脂自硬砂造型。采用15t/h工频电炉熔炼，化学成分为（wéi）：wC＝3.5%~3.7%，wS＝2.2%~2.7%，wMn＝0.3%~0.47%，wP≤0.06%，wS≤0.2%，浇注温（wēn）度为1350~1380℃。浇注系统（tǒng）采用半（bàn）封闭式、横浇道（dào）在分型面的环形底（dǐ）注（zhù）工艺（yì），内（nèi）浇道为4道（dào）φ35mm的（de）陶瓷管，直浇道（dào）为φ80mm，横（héng）浇道截面为：70/80mm×100mm，截面比为：F直：F横：F内=1∶2.99∶0.77，工艺方案如图1所（suǒ）示。这样设计出（chū）来的铸件（jiàn）缺（quē）陷主要为夹渣（zhā），位置（zhì）在法兰背面和轴（zhóu）承上表面，形（xíng）状（zhuàng）不规则，无金属（shǔ）光泽，用渗透液或磁（cí）粉检测（cè），有（yǒu）时用肉眼即可发现，如图2所示。图1 工艺方案图2 夹（jiá）渣缺陷分（fèn）布 2.缺陷原因（yīn）分析 （1）熔炼或球化处理后，加入的熔（róng）剂和形成的熔渣在浇注时随金属液一起注（zhù）入（rù）型腔（qiāng）。 （2）金属液在浇注（zhù）过程中（zhōng）镁（měi）、稀土、硅、锰、铁等（děng）二次（cì）氧化，产生的金（jīn）属氧化（huà）物和硫化物、游离（lí）石墨（mò）等上浮到铸件上表（biǎo）面或（huò）滞留（liú）在铸件内（nèi）的（de）死（sǐ）角和砂芯下（xià）表面等处。 原工艺该铸件的浇注压头（tóu）为（wéi）2.5m，铁液从浇口杯进入浇注系（xì）统（tǒng）后，直（zhí）接由内浇道底返进入（rù）底（dǐ）法兰，进流速（sù）度大，约0.7m/s，进入型（xíng）腔的铁（tiě）液紊流严重，且严重卷气，因（yīn）此（cǐ）铸件表面出现大量的渣，造成该（gāi）产品的废品率超过10%。 （3）由于含硫量过（guò）高（gāo），使金（jīn）属液含有大量硫化物，浇注（zhù）后在铸件内部形成渣。 （4）金（jīn）属液中各组元（碳、锰、硫、硅、铝、钛）之间或（huò）这些组元（yuán）与氮、氧之间发生化（huà）学反应，其氧化物与（yǔ）炉（lú）衬、包衬、砂型壁或涂料之间（jiān）发生界面反应形成（chéng）夹渣。 3.改（gǎi）进方案 （1）熔（róng）炼时对原材料进行分拣，保证干燥、清洁、无锈（xiù）蚀（shí）。 （2）提高铁液（yè）出炉温度（dù）和球（qiú）化处理温度，对浇包进（jìn）行充分烘烤。 （3）金属液在浇包内应静置（zhì）一段（duàn）时（shí）间（jiān），以利于渣上浮。 （4）降（jiàng）低原铁液含（hán）硫量，在保证球化（huà）前（qián）提（tí）下，尽（jìn）可能减少球墨（mò）铸铁的残留镁含量。 （5）浇注系统改进。为（wéi）保证铁液在充（chōng）填（tián）型腔（qiāng）的（de）过程中平稳、流畅，按大（dà）孔出流理论对浇注系统进行了（le）改进，如图3所（suǒ）示。采用开放式浇注系（xì）统，通过增大进流截面降低进流速度。铸（zhù）件整（zhěng）体分散进流，快速充（chōng）型，保证（zhèng）浇口杯、直（zhí）浇道及（jí）时（shí）充满。图（tú）3 改进后的浇注系统（tǒng） 该铸件重4500kg，浇注（zhù）重量6000kg，根据相关公式计算（suàn）的浇注（zhù）时（shí）间为（wéi）60s，阻流截面积为52cm2，即（jí）设计的（de）开放式浇注系统的直浇道截面积为52cm2。按照标准的陶瓷管，则（zé）选择φ80mm的陶瓷管，截面（miàn）积是50.24cm2，按照推荐的（de）浇注（zhù）系统比例，设（shè）计的横（héng）浇道截面形状是（shì）矩形（9cm×6cm），则面积是108cm2，内浇（jiāo）道是13道φ35mm的陶瓷管，截（jié）面积（jī）是125cm2，则zui终（zhōng）的截面比是（shì）F直：F横：F内=1∶2.15∶2.49。 根（gēn）据上面计（jì）算的参数计（jì）算得进流速度为0.28m/s，进流速度降低很多，是原（yuán）工艺进流速度的40%。充型平（píng）稳，避免紊流，大大降低了铁液（yè）二次氧化的机会，从而可以减少夹（jiá）渣缺陷。 4.改进后验证（zhèng） 采用以上措施（shī）连续（xù）生产15件，铸件没有再出现法兰和轴（zhóu）承上表面部位夹渣缺陷，改进（jìn）有效。类似的（de）方法在其他产品上运（yùn）用，也有明显（xiǎn）效果。 5.结语 大型球墨铸铁件易于在浇注位置上（shàng）表面以及铁液流（liú）动的一些死角（jiǎo）区域产生夹渣（zhā）缺陷，这些（xiē）缺（quē）陷可以通过熔炼控制和（hé）浇注系统的改进来解决。浇注系统（tǒng）形式以及参数选择应能保证铁液平稳充型，为此浇注系统（tǒng）各组成部分面（miàn）积、浇注时间（jiān）需按照内浇道（dào）低（dī）速进（jìn）流（liú）、铸件整体快速充满的（de）原则来计（jì）算（suàn）。
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热处（chù）理工艺（yì）中淬火的（de）常用方（fāng）法有十种，分别是单介质(水、油、空气)淬火;双介（jiè）质（zhì）淬火;马氏（shì）体（tǐ）分（fèn）级淬（cuì）火（huǒ）;低于Ms点（diǎn）的马氏体分级淬火法;贝氏体等温淬火法;复合淬火法;预冷等（děng）温淬（cuì）火法;延迟冷却淬火法;淬火自回火（huǒ）法;喷射淬（cuì）火（huǒ）法等。 一、单介（jiè）质(水、油、空气（qì）)淬火 单介质（zhì）(水、油、空气（qì）)淬火：把（bǎ）已加热到淬火温度的工件淬人一种淬火（huǒ）介质，使其完全冷却。这种是zui简单的淬火方法，常用于形（xíng）状简（jiǎn）单的（de）碳（tàn）钢和（hé）合金钢工件。淬（cuì）火介质根据零件（jiàn）传热系数大小、淬透性、尺（chǐ）寸、形状等进行（háng）选择。 二（èr）、双介质淬（cuì）火（huǒ） 双介质淬火：把加热到淬火温度的工件，先在冷却能（néng）力强的（de）淬火介（jiè）质中冷却至接近（jìn）Ms点，然（rán）后转入慢冷的淬（cuì）火介质中（zhōng）冷却至（zhì）室温，以（yǐ）达到（dào）不同淬火冷却（què）温（wēn）度区间，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（dà）型工件，碳素工（gōng）具钢也多采（cǎi）用（yòng）此法。常用冷却介质有水-油、水（shuǐ）-硝盐、水-空气、油-空气，一般用水作（zuò）快冷（lěng）淬火（huǒ）介质，用油或空气作慢冷（lěng）淬火介质，较少采用空气。 三、马氏体分级淬火 马氏体（tǐ）分级淬火：钢材奥（ào）氏体化，随之浸入温度稍高或稍（shāo）低于钢的（de）上（shàng）马氏点的液态介质（zhì）(盐浴或碱浴)中，保持适当时间，待钢件的内（nèi）、外层（céng）都达（dá）到介质温度后（hòu）取出空冷，过冷（lěng）奥氏体缓慢转变成马氏体的（de）淬火工艺。一（yī）般（bān）用于形状复杂和变形要（yào）求严（yán）的小型（xíng）工件，高速钢和高合金钢工模具也常用（yòng）此（cǐ）法淬火。 四、低于Ms点的马氏体分级淬火（huǒ）法 低于Ms点的马氏体分级淬火（huǒ）法：浴槽（cáo）温度低于工件（jiàn）用钢（gāng）的Ms而高（gāo）于Mf时，工件在（zài）该（gāi）浴槽中（zhōng）冷却（què）较快，尺寸较大（dà）时仍可获得和（hé）分级（jí）淬火相同的（de）结果。常（cháng）用于尺寸较大的低（dī）淬透性钢（gāng）工件。 五、贝氏体等温淬火（huǒ）法 贝氏体（tǐ）等（děng）温淬火法：将工件（jiàn）淬入该钢下（xià）贝氏体温度的浴槽中等（děng）温（wēn），使其发（fā）生下贝氏体（tǐ）转变（biàn），一般在浴槽（cáo）中保（bǎo）温30~60min。数（shù）控（kòng）微信公号（hào）cncdar贝（bèi）氏（shì）体等温淬火（huǒ）工艺主要（yào）三个步骤：①奥氏体化处理;②奥氏体化后冷（lěng）却处理;③贝氏体等温处理;常用于合金钢、高碳（tàn）钢小尺寸零件（jiàn）及球墨铸铁件（jiàn）。 六、复（fù）合淬火法（fǎ） 复合淬火法：先（xiān）将工件急冷（lěng）至（zhì）Ms以下得体积（jī）分数为10%~30%的马（mǎ）氏体，然后在（zài）下贝氏体（tǐ）区（qū）等温，使较（jiào）大截面工（gōng）件得到马氏体（tǐ）和贝氏体组（zǔ）织（zhī），常（cháng）用于（yú）合金（jīn）工（gōng）具钢工件。 七、预冷等（děng）温淬火法（fǎ） 预冷等温淬火法：又称升温等温淬（cuì）火，零件先在（zài）温度较低(大于Ms)浴槽中冷（lěng）却，然（rán）后转入温度较高的浴槽中，使奥（ào）氏（shì）体进行等温转（zhuǎn）变。适用于（yú）淬透性（xìng）较差的钢件或尺寸较（jiào）大（dà）又必须进行等温淬火（huǒ）的工件。 八、延迟冷却淬火法 延迟冷却淬火法：零件先在空气、热水、盐浴中预（yù）冷到稍高（gāo）于Ar3或Ar1温度，然后进行单介（jiè）质淬火。常用于（yú）形（xíng）状复杂各（gè）部位（wèi）厚薄悬殊及要求变（biàn）形小的零件。 九、淬（cuì）火自回火法（fǎ） 淬火自回（huí）火法：将被处理工件全（quán）部加（jiā）热，但在淬火时仅将需要（yào）淬（cuì）硬的部分(常为工作部（bù）位)浸入淬火液冷却，数控微（wēi）信（xìn）公号（hào）cncdar待到未浸入部分火色消（xiāo）失的瞬间，立（lì）即取出在空气中冷却的淬火（huǒ）工艺。淬火自回（huí）火法（fǎ）利用心部未全部冷透的热量传到表面，使表面回火。常用于（yú）承受冲击（jī）的工具如（rú）錾子、冲子、锤（chuí）子（zǐ）等。 十、喷射淬火（huǒ）法（fǎ） 喷射（shè）淬火法：向工（gōng）件喷射水流的（de）淬火方法，水流可大可（kě）小，根据所要求的淬火深度（dù）而定。喷射（shè）淬火（huǒ）法不会在工件表面形成（chéng）蒸汽膜，这（zhè）样（yàng）就能够保证得到比（bǐ）昔通（tōng）水中（zhōng）淬火更深的淬硬层。主（zhǔ）要（yào）用（yòng）于（yú）局部表面淬火。
+查（chá）看（kàn）全文13 2020-04
第1步 材（cái）料的选（xuǎn）择 铁素体球（qiú）铁的生产（chǎn），选择高纯（chún）的原（yuán）材（cái）料是非常（cháng）必要的，原材料（liào）中（zhōng）的（de）Si、Mn、S、P含量（liàng）要少（Si<1.0%, Mn<0.3% S<0.03%，P<0.03%），对Cu、Cr、Mo等一（yī）些合金元素要严格控制含量。由于很多（duō）微量元素对球化衰退（tuì）zui为敏感，如，钨、锑、锡（xī）、钛、钒等（děng）。钛对（duì）球化（huà）影响很（hěn）大应加以（yǐ）控制（zhì），但钛（tài）高是我（wǒ）国生（shēng）铁的特点，这主要与生铁的冶金工艺有关。 第2步 脱硫 原铁液含（hán）硫量决定球化剂的（de）加入量，原铁液（yè）中的含硫量越高，则球化剂的加入量越多（duō），否则不能（néng）获得球化良好的铸（zhù）件。球化处（chù）理前原铁液中的S含量控（kòng）制在（zài）0.02%以下。对球化处理前原（yuán）铁液的含硫量（liàng）高时，必须进行脱硫处（chù）理（lǐ）。 第3步 Mo合金（jīn）处（chù）理 Mo合金化处理（lǐ），采（cǎi）用涡流工艺，加入量控制在0.5～1.0%，具体根据（jù）zui终Mo含（hán）量（liàng）进行调整。为了（le）确保Mo的有效吸收，对合（hé）金的粒（lì）度应该严格要求。 第4步 球化剂和球（qiú）化处（chù）理 生产厚（hòu）大断面球铁件时，为了（le）提高抗衰退（tuì）能力，在球化剂中加入一（yī）定比例（lì）的重稀土，这样既可以保（bǎo）证起球化作用的Mg的含（hán）量，同时（shí）也可以增加（jiā）具（jù）有较高（gāo）抗衰（shuāi）退能（néng）力的重稀土元素（sù），如，钇等。根据国内（nèi）很多工厂（chǎng）的（de）试验和生产实（shí）践，采用Re—Mg与钇基重稀（xī）土的复合球化剂作为厚大（dà）断面（miàn）球（qiú）铁（tiě）件生产的球化（huà）剂是非常理想的，使用这种球化剂（jì）在实际生产（chǎn）应用过程中也取得了很（hěn）好（hǎo）的效果。据有关资料表明，钇的（de）球化能（néng）力仅次于镁，但其（qí）抗（kàng）衰（shuāi）退能力比镁强的多，且不回（huí）硫，钇可过量加入，高碳孕育良好时，不会出现渗碳体。另外，钇与磷可形成高熔点夹杂（zá）物，使磷共晶减少并弥散，从而进（jìn）一步提高球铁的延伸率。在球化处理时，为了（le）提高镁（měi）的吸收率，控制反应速度及提高球化效果（guǒ），采用特有的（de）球（qiú）化（huà）工艺。对球化处理的控（kòng）制，主（zhǔ）要是在反应（yīng）速度上进行控制，控制球化反应时间在2分钟左右（yòu）。 对（duì）此采（cǎi）用（yòng）中低Mg、Re球化剂和钇基重稀土的复合球化剂，球化剂的加入量根据残留（liú）Mg量确定。 球化衰退防止：球化衰退的原因一（yī）方面和Mg、RE元素由铁液（yè）中逃逸减（jiǎn）少（shǎo）有关，另一方面也和（hé）孕育（yù）作（zuò）用（yòng）不断（duàn）衰退（tuì）有关（guān），为（wéi）了防（fáng）止球（qiú）化衰退（tuì），采（cǎi）取以下措施： A、铁液（yè）中应保持有足够的（de）球化元素含（hán）量； B、降低原铁液的含硫量，并防止（zhǐ）铁液氧（yǎng）化； C、缩短铁液经球（qiú）化处理后的停留（liú）时（shí）间（jiān）； D、铁液经球（qiú）化处（chù）理并扒渣后（hòu），为防止 Mg、RE元素逃逸，可用覆盖剂（jì）将（jiāng）铁液（yè）表面覆（fù）盖严（yán），隔绝空气以减少元素的逃逸。 第5步（bù） 孕育（yù）剂和孕育（yù）处理 球化处理是（shì）球铁生产的基础，孕（yùn）育处理是球铁生产（chǎn）的关键，孕育效果决（jué）定了石（shí）墨球的直径、石（shí）墨（mò）球数和（hé）石（shí）墨球的园整度，为了保证（zhèng）孕育效果，孕育处（chù）理采用多级（jí）孕育处理。孕育处理越接近浇注（zhù），孕育效果（guǒ）越好。从孕育到（dào）浇注需要（yào）一定的（de）时间（jiān），该时间越（yuè）长（zhǎng），孕育衰退（tuì）就越严重。为了防止或减少孕育衰退（tuì），采用以下措施： A、使用长效孕育剂（jì）（含有（yǒu）一定量的钡、锶、锆或锰的硅基孕育剂）； B、采（cǎi）用多级孕育处理（包内（nèi）孕育、孕育槽孕（yùn）育、水口（kǒu）瞬时孕育等）； C、尽量缩短孕育（yù）到浇注（zhù）时间。 孕（yùn）育（yù）剂的加入量控制（zhì）在0.6～1.4%，孕育剂加入量过少，直接造成孕育（yù）效果差，孕育量过大，导致（zhì）铸件（jiàn）夹杂。 第6步 浇注工艺控制 浇注应采用快浇，平稳（wěn）注入的原则。为了（le）提高瞬时孕（yùn）育的均匀性（xìng）及防止熔渣（zhā）进（jìn）入（rù）型腔，水口（kǒu）盆（pén）的总容量应与铸件的（de）毛（máo）重（chóng）相（xiàng）当，浇注时将孕育剂放入水口盆（pén）中，将（jiāng）铁水一次全部注入水口，使铁水与孕育剂充分（fèn）混合，扒去表面浮（fú）渣，提出水口堵浇注（zhù）。
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