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1、铸（zhù）件“桔皮”缺陷的特（tè）征 铸件“桔皮（pí）”是生（shēng）产中反复出（chū）现的一种铸造缺陷，它对铸件质量的影（yǐng）响较大，缺陷出现（xiàn）在（zài）铸件肥厚部位、热节及（jí）内浇道附近以及受热集中而冷却又慢的（de）部位。铸件表面有微凸（tū）的（de）小圆斑，呈“眼圈（quān）”状，这（zhè）些表面粗糙，看起来象（xiàng）“桔（jú）子皮（pí）”的（de）斑点，在（zài）多（duō）种铸件中反复出（chū）现，有时整批铸件均有，其（qí）在（zài）每个铸件上的数量少则几个，多（duō）至整个（gè）平（píng）面；小圆斑有的较大，有的小至麻点；有（yǒu）时是单个（gè）分（fèn）散（sàn）的，有时也呈密集的片状（zhuàng）凸起物，高出铸件0.4-0.6mm，直径（jìng）3-5mm。据我公司统计，废品（pǐn）中（zhōng）的（de）15%是“桔皮”缺陷造成的（de），而且碳（tàn）钢件产生桔皮（pí）缺陷的机会更多一些。 2、“桔（jú）皮”缺陷产生的原因（yīn）分析 导致“桔皮”产生的（de）根（gēn）本的原因是涂料表面堆积、硬化不充分。型壳在焙（bèi）烧后，其表面上形成黄色或黄绿色（sè）玻璃体（tǐ），浇注后与钢液反应（yīng）而（ér）形成硅酸盐瘤粘附于（yú）铸件表面（miàn）。单（dān）纯（chún）地延长硬化时间，无助于zui终解决“桔皮”问题。通过实践，有（yǒu）以下几（jǐ）方面的原（yuán）因（yīn）。 2.1原材料（liào）方面（miàn）的（de）影响（xiǎng） 众所周知（zhī），水玻璃涂（tú）料的粉液比低，粉料分布（bù）不（bú）均匀（yún）。水玻璃（lí）的模数愈高，密度（dù）愈（yù）大，则（zé）涂（tú）料（liào）的粉液比愈低，粉料的（de）分布愈不均（jun1）匀，也zui不（bú）易充分硬化。 (1)水玻璃（lí）的影响 水（shuǐ）玻璃的（de）模（mó）数、密度以（yǐ）及杂质的（de）多少（shǎo）对（duì）涂料的流动（dòng）性影响（xiǎng）极大（dà）。随（suí）着模（mó）数的增（zēng）大，水玻璃中亚胶粒子比例增加，其粘度会随之增（zēng）加，涂料（liào）的流变（biàn）性（xìng）恶化（huà），当模组涂挂（guà）时极（jí）易在表层造成局（jú）部（bù）涂料（liào）堆积。 水（shuǐ）玻璃参（cān）数不一致对涂料性能的影响是很大（dà）的，这一点（diǎn）很容（róng）易被忽视。参数的不一（yī）致（zhì）性表现在两个方面。 其一（yī）是模数的不一致性，刚进厂的水玻璃（lí）只有经过（guò）长时间的静置扩散(分散)后才能使（shǐ）同一批模数（shù）趋于一致，达到稳定（dìng）的分散状态（tài）；这一过程所需时间在一星期以上，如（rú）果（guǒ）急于使用则不可（kě）能获得理想的涂料流变性能。 其（qí）二是溶液密度的（de）不（bú）一致性，在配（pèi）涂料（liào）前（qián）通常要（yào）对（duì）水玻璃溶液的密度（dù）进行调整，应该特（tè）别注意加水搅拌（bàn）后（hòu）马上测得的密度是不真实的（de），因（yīn）为液体分散稳定（dìng）的过程尚未完成，与所希望的密度有一定的误差，据此（cǐ）配制的涂料，其（qí）粘度和（hé）流（liú）动性都有（yǒu）误差。 (2)耐火粉料的影响 耐（nài）火粉料颗粒的分布和形状对涂料流变（biàn）性的影响较大（dà），双峰粉涂料具有较（jiào）好的流（liú）变性是大家公认的；但即便（biàn）是（shì）粒度分布基（jī）本相同的双峰粉，当耐火粉（fěn）料颗（kē）料形状（zhuàng）分别（bié）为多角（jiǎo）、尖角和片（piàn）状的（de）粉配制（zhì）涂料时，在粉液比和水玻璃模（mó）数相同的条件下其流（liú）变（biàn）性（xìng）也会有很大的差异。 当粉料形状越接（jiē）近片状时，其比表面积也越大（dà），颗粒间的摩擦力和作用力增（zēng）大，涂料的粘度将大于多角形的粉（fěn）料（liào）。 (3)水玻（bō）璃密度和粉液比的综合影响 水玻璃密度和粉（fěn）液比的变化对表（biǎo）层（céng）涂料流变（biàn）性的影响是非常直观的，水玻璃密（mì）度（dù）和（hé）粉液比过大时涂料粘（zhān）度增加、流变性变差、涂（tú）层变（biàn）厚（hòu）会引起涂料（liào）在型壳表（biǎo）面局部堆积，型壳硬化不良zui终导致“桔皮”问题。 2.2工艺方面的影响 (1)表面层（céng）风干不充分。表（biǎo）面层风干是涂料的再均匀（yún）化（huà）过程，同时（shí），也是（shì）水玻璃（lí）脱（tuō）水固化过程，如风（fēng）干时间过短（duǎn），表面层涂（tú）料（liào）在熔模表面分布不（bú）均匀，造成其（qí）后（hòu）的硬化不充分，脱蜡后将在型（xíng）壳内（nèi）表面（miàn）形成团状聚集（jí）物（wù），局部（bù）形成钠盐杂质。 (2)过（guò）度滴控。过度滴控指表面层浸挂涂料时，单方（fāng）向流动未（wèi）能（néng）及时粘砂，将导致涂料在熔模表面（miàn）局部方向（xiàng）上的堆（duī）积，造成其（qí）后的硬化（huà）不完（wán）全。 (3)型壳层（céng）间硬（yìng）化不良。由于涂料层尤其（qí）是前（qián）两层中（zhōng）存在未硬化部分，未硬化的涂料在脱蜡和焙烧后造成型壳（ké）内表面的（de）钠盐聚集，与钢（gāng）水反应后生成（chéng）“桔（jú）皮”缺陷。 2.3环境方面（miàn）的影响（xiǎng） 在寒冷的冬季，过低的室（shì）温使涂料流动性变差造成涂（tú）料（liào）堆积，过（guò）厚堆积的涂料又不能完全硬化；此外硬化液的温度随室温的降低也（yě）会（huì）造成硬化过程的（de）缓慢和（hé）不完（wán）全（quán）。环境湿度的影响则主要发生在雨季，空气湿度的增加会影响风干（gàn）过程，常（cháng）因为（wéi）风干不足而出现“桔皮”问题。 3、避免“桔（jú）皮”缺陷的措施 3.1原料选用 (l)水玻璃在模数（shù）合适的情况下（xià），必须（xū）严格控制杂质含量（liàng）；应根据环境的温度、湿度、铸件的结构特点以及所配粉料的特点调（diào）整水玻（bō）璃密度。 (2)粉（fěn）料在粒度符合（hé）使（shǐ）用要求（qiú）的条件下，其粒形至关（guān）重要，球（qiú）形和（hé）多角形粉料是较理想的，而片状粉料不能使用。 3.2工（gōng）艺对策（cè） (1)水玻璃密度的调（diào）整。密度的合适（shì）与否（fǒu）将（jiāng）直（zhí）接影响铸件（jiàn）的表面质量，密度过大会导致涂料流动（dòng）性差而造成分层和“桔皮”缺陷，密（mì）度过（guò）小（xiǎo）又会形成（chéng）铸（zhù）件表面的黄瓜刺（cì）；合适的密度通常与环（huán）境温（wēn）度、粉（fěn）料的粒度、微观形状及铸件的结构特点有关系。密（mì）度一般控制（zhì）在（zài）1.27-1.29g/cm3之间，其调整原则是: ①环（huán）境温度（dù）高时增加密度，低时减小密度（dù）； ②粉料粗且（qiě）片状比例小时增加（jiā）密（mì）度，粉料细且片状比例（lì）大时减小密度； ③结（jié）构简单涂料（liào）易流动的铸件（jiàn）可适当增加密度，反之减（jiǎn）小密度。 (2)粉液比的确定。粉液（yè）比也是影响铸件表面质量的重要因素之一，比例过（guò）大则会因涂（tú）料的流动性（xìng）差（chà）导致涂（tú）挂不均匀而产（chǎn）生分层和涂料堆积；而太小则会产（chǎn）生铸件表面（miàn）的（de）黄瓜（guā）刺。其配比原则是在保证（zhèng）涂料流动性的前提下（xià）尽量提高粉液比。 (3)硬化液的浓度、温度与（yǔ）硬化时间。一般情况下，氯化氨质量分数在25%以上的硬化剂才会有较（jiào）好的硬化效果；如果氯化（huà）铵含量低（dī），靠延（yán）长（zhǎng）时间是不能改善硬化效果的。 (4)涂挂操（cāo）作方式。实际生产中有（yǒu）相当（dāng）一部分（fèn）“桔皮”问题是由于操（cāo）作不（bú）当造成的，涂料（liào）的单方向流动极易产生堆积而造成硬化不充分，所以在蜡（là）模浸挂涂料之（zhī）后的滴控（kòng）直到撒（sā）砂（shā）完毕的整（zhěng）个过程中，必须（xū）不断改（gǎi）变模组的方向（xiàng）。 (5)脱蜡工艺。在脱蜡热（rè）水（shuǐ）中（zhōng）补充适当（dāng）的硬（yìng）化剂，由于（yú）硬化剂的（de）吸热作用和反应，会进（jìn）一（yī）步使得表面（miàn）层（céng）所滞留的反应产物（wù）NaCl溶于脱蜡（là）水中而大部（bù）分去除，此时，型壳表面形成的（de）是一层低钠硅胶层，有利于防止“桔皮”缺陷的产生。 (6)环境温度。环境温度（dù）偏（piān）低会导致涂（tú）料流动性差，造成涂挂不均匀而形成（chéng）桔皮及其他制壳缺陷，制壳工序的（de）环境温度应控制（zhì）在15℃以上。
+查看全文23 2020-04
气泡是铸件常见问题之一，而且（qiě）一旦铸件出现了气泡（pào）问（wèn）题，也等于产品报废了。那么（me）如（rú）何避免铸件产生（shēng）气泡？看看下面这7条。 【缺陷（xiàn）现象】 铸件表皮下，聚集气体鼓胀所形成的泡，有时（shí）会崩裂，存在贯通（tōng）和非贯通两种。 别名：鼓泡、起泡【原因分析】 模具（jù）温度太高（gāo），开模过早。 填充速度太高（gāo），金属流卷入气体（tǐ）过多（duō）。 涂料发气量大，用量过多，浇注前未（wèi）燃尽，使挥发气（qì）体被包在铸（zhù）件表层（céng），另（lìng）涂料含水量大（dà）。 型腔（qiāng）内气体没（méi）有（yǒu）排出，排气不（bú）顺。 合金熔（róng）炼温度过（guò）高。 铝合金液体除气不彻底（dǐ），吸有较多气（qì）体，铸件凝固（gù）时析出留在铸件内 填充（chōng）时产生紊流。 【对应措施（shī）】 1、测（cè）温枪测试（shì）模（mó）具表面温度，显示（shì）数值（zhí）超（chāo）过工艺规定（dìng）范围。降低（dī）模具表面温度，增（zēng）加保压时间； 2、铸件表（biǎo）面内浇（jiāo）口压入的金属流明显比其它部位亮很多。填充速度高产生原因一方面是设（shè）备（bèi）本（běn）身的压射速度高，另（lìng）一方面（miàn）可能是内浇口（kǒu）太薄造成。降低压射速度，适当增加内（nèi）浇口（kǒu）厚（hòu）度；判断内浇（jiāo）口薄的方法：是（shì）否（fǒu）有浇口易粘现象，降（jiàng）低（dī）二快速度看远端（duān）是否有严重压不实现象（xiàng），不给压打件，看是（shì）否有多股铝液流； 3、喷涂时（shí）察（chá）看（kàn）雾的颜（yán）色是否呈白色，合模前（qián）察看（kàn）型腔是否还有气体残留。更换涂料或增大涂料（liào）与水的配比（bǐ）； 4、在烫模阶段，铸件表面（miàn）有明显的漩涡（wō）和涂料（liào）堆积。判断及解决方法：调开（kāi）档，人为产生（shēng）涨模，如果解决，需开排气道（dào）； 5、铸件表面内浇口压（yā）入的金（jīn）属流特别亮并（bìng）伴有粘结。适当降低（dī）浇注温度； 6、取样块测密度，看是（shì）否符合要求。重新进行除气处理或在保温炉内进行再次精炼； 7、烫模阶段铸件表面明显有各流溶接不到一起（qǐ）的（de）痕迹伴（bàn）有涂料堆积。 判断及解决方法（fǎ）：涂黑油生产，看痕迹是否有堆积，分析堆（duī）积部位（wèi），解决方法： a、开设（shè）或加大相应部（bù）位的集渣（zhā）包， b、调整内浇口（kǒu）流向、位置或填充方向。
+查看全文22 2020-04
1．冒口设计的基本原（yuán）理 铸件冒口（kǒu）主要是在铸（zhù）钢件上（shàng）使用（yòng）。铸铁（tiě）件只（zhī）用于个别的厚大件的灰铸铁件和球铁件上。金属液在液态降（jiàng）温和凝固过程中（zhōng），体积要收缩。铸件的体收（shōu）缩大（dà）约为（wéi）线收缩的3倍。因此（cǐ），铸钢的体收（shōu）缩通（tōng）常按3---6%考虑，灰铸铁按2---3%，不过由于（yú）灰铸（zhù）铁和球（qiú）墨（mò）铸铁凝（níng）固时的石墨（mò）化膨胀，可以（yǐ）抵消部分体积收缩，所以如果壁厚均匀，铸型紧实度高，通常不（bú）需要设（shè）计（jì）冒（mào）口。铸件的体收（shōu）缩如果（guǒ）得不到（dào）补充，就会在铸件（jiàn）上（shàng）或者内（nèi）部形（xíng）成缩孔、缩（suō）陷或者（zhě）缩松。严重时常（cháng）常造（zào）成铸件（jiàn）报废。 冒口尺寸计算（suàn）原（yuán）则是，首先计算需（xū）要补缩的金属（shǔ）液需要多少。通常（cháng）把这（zhè）一（yī）部分（fèn）金属液假设成球体，并求出直径（设为（wéi）d0）用于冒（mào）口计算。冒口（kǒu）补缩（suō）铸（zhù）件是有一定的范围------叫（jiào）有效补（bǔ）缩距离，设为L，对厚度为h的板（bǎn）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．冒口尺寸的基本计算（suàn）方法 冒（mào）口计（jì）算的公式、图线、表格等（děng）有很（hěn）多。介绍如下（xià）。 zui常用的方（fāng）法是，冒口直径 D=d0+h 理由是假（jiǎ）定冒口和铸件以（yǐ）相同的速度凝固，凝固过程是从铸件（jiàn）的两个表面向（xiàng）内层进行，当铸（zhù）件完（wán）全凝固终（zhōng）了，正好冒口凝固了（le）同样的厚度，这时还剩下（xià）中（zhōng）间的空心（xīn）的缩孔，体积正好等于补（bǔ）缩球的体积，这部（bù）分金属液在凝固过程中（zhōng）正好补缩进了铸件。 当铸件存在热节（jiē）时，可以把h换成热节的直径T即可（kě）。 即D=do+T 。 另外设计冒（mào）口，还（hái）有个（gè）重（chóng）要的部位，就是冒口颈，所谓冒口（kǒu）颈就是冒（mào）口（kǒu）和铸（zhù）件的连接通（tōng）道，冒口里的金属液都是经由冒口（kǒu）颈（jǐng）补（bǔ）缩到铸件里的。所以对冒口颈的截面是有要（yào）求的（de），通常取冒口颈的（de）直径dj=（0.6~0.8）T 。 冒口高（gāo）度 H=（1.5~2.5）D 。 H的高度还（hái）应该考虑要（yào）高于需要补缩（suō）部位的高度，否（fǒu）则就成了反补缩（suō）了，铸（zhù）件补缩了（le）冒口，这是要避免的。 3．其它（tā）计（jì）算方法 常用（yòng）的经验（yàn）计算方法还（hái）有不计（jì）算需（xū）要估算（suàn）补缩（suō）的金属（shǔ）液，直接将热节园的直径乘（chéng）个系数（shù）得（dé）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（zhōng）。 复杂铸件 D=（1.40~1.80）T 外形（xíng）复杂，例如（rú）有许多筋条和铸件的（de）其（qí）余部分连接（jiē）。 中（zhōng）间类型 D=（1.15~1.40）T 介于以上两种之间。 铸造生产（chǎn）的条件（jiàn）千差万别（bié），因素太（tài）多，以至于所有的计算公（gōng）式都是近似（sì）的有条（tiáo）件的。往往（wǎng）一个公（gōng）式不（bú）一定适用（yòng）于（yú）所（suǒ）有的场合。所以公式中（zhōng）往往（wǎng）有取（qǔ）值范围较大的系数供用（yòng）户结（jié）合本单（dān）位（wèi）的情况（kuàng）选择。
+查看（kàn）全（quán）文（wén）21 2020-04
型砂的配（pèi）制包（bāo）括三（sān）个方面，即原材（cái）料的准备、型砂的混制和将混制好的（de）型砂调匀及松（sōng）砂等工艺环节。铸造（zào）生产中所使用的型（xíng）砂，有的（de）是由回用（yòng）砂加适量的新砂（shā）、粘土和水经混合均匀配制成的，有的全部是由新的材料配制（zhì）成的。为（wéi）了确保新（xīn）砂质量（liàng），所（suǒ）有的原材料（liào）都须根（gēn）据技术要求经（jīng）验收（shōu）合格后才能（néng）使用。为此，在配砂前都必须进行加工准备。 （1） 新砂 新砂（shā）在采购（gòu）、运输过程中常混有（yǒu）草（cǎo）根、煤屑（xiè）及泥块（kuài）等杂物（wù），同时含有一定数量的（de）分（fèn）分。潮（cháo）湿（shī）的原砂不（bú）易过（guò）筛，配（pèi）砂时不（bú）便于控制型砂的水分。因此，除含水量低、用于手工造（zào）型的湿型砂可直接配制外，新砂在使用前必须进行烘干和（hé）过筛（shāi）。新砂的烘干用立式或卧式烘干滚筒，也可采用气（qì）流烘（hōng）干的办法。常用（yòng）的筛砂设备有（yǒu）手工筛、滚筒筛和（hé）振动筛等（děng）。 （2） 粘土 刚开采的粘土往（wǎng）往含有较多的（de）水分（fèn）具多为块状，因此使用前（qián）必须烘干、破碎并（bìng）磨（mó）成粘土粉，主要由专门的工厂进行加工，包装万（wàn）袋（dài）供应。有（yǒu）的工（gōng）厂事（shì）先将膨（péng）润（rùn）土或粘土与煤粉按比例制成（chéng）粘土—煤粉粉浆（jiāng），使粘土充分吸水膨胀，混砂时与原砂一起加入到混砂（shā）机里（lǐ）混（hún）合均匀。这（zhè）种做法可（kě）简化混砂操作，便于运输，改善（shàn）劳动（dòng）条件，提高型砂质（zhì）量。但必须严格（gé）控制粉浆的含水量（liàng），否则会影响型砂性能。 （3） 附（fù）加物 煤粉（fěn）、硼配、氟（fú）化（huà）物和硫（liú）黄等附加（jiā）物都必须粉碎、过（guò）筛后再使用。 （4） 旧砂 为（wéi）了节省造型（xíng）材料，降低铸件成本（běn），旧砂应（yīng）回用（yòng）。旧砂（shā）在型砂（shā）所占比例很大，它对型（xíng）砂（shā）的成分及性能有着（zhe）很大的影响。旧砂中常混有各种杂物，如钉子、铁块和（hé）砂团等，在回（huí）用前必须进行处理，包括将砂块粉（fěn）碎，用电磁分（fèn）离器（qì）除去其中的铁质杂物然后过筛，必要时进行冷（lěng）却。 在机械（xiè）化程（chéng）度高的（de）铸造车间，型砂（shā）需求量（liàng）大，周转速度很快，往往旧砂的（de）温度还比较高，有的（de）回用砂温度（dù）高（gāo）达60摄氏（shì）度以上，如果采用这种型砂造型，容易粘（zhān）附（fù）模样、芯（xīn）盒及砂斗。由（yóu）于（yú）型砂温度（dù）过高，会使水分蒸发太（tài）快，使型砂性能（néng）不稳定，同时影响铸（zhù）件表面质量（liàng），影响造型劳动生产率。因（yīn）此必须在铸件落砂、旧砂过筛（shāi）、运输和（hé）混砂过程中加强通风（fēng）冷（lěng）却，降低型（xíng）砂温度。 （5） 混（hún）砂 混（hún）砂的任务是将（jiāng）各种原材料混合均匀（yún），使粘结（jié）剂包覆（fù）在砂粒表面上，混砂的质量主要取决于混砂工艺和混砂机的形式。 一、混砂机的形（xíng）式。生产中常用的混砂设备有辗轮式、摆轮式和叶片（piàn）式混砂机。辗轮式混（hún）砂机除有搅拌作用外，还有辗压（yā）搓揉作用（yòng），型砂的质量（liàng）较好，但生产效（xiào）率（lǜ）较低，主要用来混制面砂和（hé）单（dān）一砂（shā）。摆式（shì）混（hún）砂机的生（shēng）产效率比辗轮式（shì）高几倍，且可边混砂边鼓风冷却，并有一定的搓揉作（zuò）用，但型砂（shā）质量不如辗轮式（shì）混砂好，主要（yào）用于机械化程度高、生产量大的铸造车间混制单一砂及背砂。叶片（piàn）式混砂机是一种连（lián）续作业式的（de）设备，各（gè）种原是否无误混砂机的一（yī）端进入，混（hún）好的型砂从混砂机的（de）另一端出（chū）来（lái），生产（chǎn）效率高。叶片式混砂机有混合作用，但（dàn）搓揉作用很差，主要（yào）用（yòng）于混制背砂和粘土含量低的单一砂。 二、加料顺序（xù）与混砂（shā）时间。混制粘土（tǔ）型砂的加（jiā）顺序一般（bān）是先加回用砂、原砂、粘（zhān）土粉和附加（jiā）物等干料，干混（hún）均匀（yún）后再加水湿混，均匀后即可使用（yòng）。如果型砂中含有渣油液以及其他液态粘结剂，则应先加水（shuǐ）将型砂混合均匀（yún）后再加入油类粘结剂。这种先加干粉后加水的混砂加料顺（shùn）序存在的缺点是（shì），在混砂机的辗盘边（biān）缘遗留一些（xiē）粉料，这些粉料（liào）吸水后粘附在混砂机壁上，直到混辗（niǎn）后期或卸砂时才脱落下来，使型（xíng）砂里含有混合不均匀的粘（zhān）土或煤粉（fěn）团块，恶化了（le）型（xíng）砂（shā）性能。同时干混时粉尘飞扬，劳动条件差。因此，有的工厂采用先在回用砂里加水混合，然（rán）后（hòu）加粘（zhān）土及煤粉混合均匀，zui后再加少量水分调节到所需要的含水（shuǐ）量的（de）混砂工艺（yì）。试验（yàn）结果表明，后面（miàn）这（zhè）种加料顺序可缩（suō）短混砂（shā）时间（jiān），提（tí）高型砂质量，改善劳（láo）动条件（jiàn）。 为了使各（gè）种（zhǒng）原材料混（hún）合（hé）均（jun1）匀，混（hún）砂时间不能太短，否则影响（xiǎng）型（xíng）砂（shā）性能，但混砂时间也不（bú）宜过长。否则将（jiāng）使型砂温（wēn）度升高（gāo），水（shuǐ）分（fèn）过多挥发，型（xíng）砂（shā）结成块（kuài）状，性（xìng）能（néng）变坏（huài）且生（shēng）产（chǎn）效率低。混砂时间主要根据（jù）混砂机的（de）形式、粘土（tǔ）含量、对型砂（shā）性能要求等来决定。一（yī）般来说，粘土含量越（yuè）多，对（duì）型（xíng）砂质量要求越高，混砂（shā）时间越长。采用（yòng）辗轮式混砂机（jī）混制面砂时，混砂时（shí）间一般为6—12分钟，北砂（shā）为3—6分钟，单一（yī）砂（shā）为4—8分钟。 （6） 调匀（yún） 型（xíng）砂的调匀又称回性（xìng）、渗匀，是指将混好（hǎo）的（de）型砂（shā）在（zài）不（bú）失去水分的条件下（xià）放置一（yī）段时间，使水分均匀渗（shèn）透到型砂中，让粘土充分吸水膨胀，以提高型砂的强（qiáng）度和透气性等（děng）性能。调匀时（shí）间主要（yào）根（gēn）据粘土种类及加入量而（ér）定（dìng）。型砂中粘土含量越多，原砂的（de）颗粒越细，调（diào）匀时间越长。调（diào）匀时间（jiān）应适当（dāng），否则型砂（shā）性能难以满（mǎn）足要注。单一砂一般为2—3小时（shí），面砂（shā）为4—5小时（shí）。机械（xiè）化铸造（zào）厂间型（xíng）砂调匀是在型砂调匀斗（dòu）里进（jìn）行，非机（jī）械化的手工造型车间是将混（hún）好（hǎo）的型砂堆放在轩间（jiān）地（dì）面上，并（bìng）用湿（shī）麻（má）袋（dài）覆（fù）盖进行调匀。 型砂经混辗和调匀后（hòu）会被压实（shí），有的被（bèi）压成团块（kuài）。如果采用这种（zhǒng）型砂直接造型，型砂的坚实度不均匀，透气性（xìng）等性能差。因此，调匀后的型砂必须经松砂或过筛才能使（shǐ）用。在机（jī）械化的铸造（zào）车间一般（bān）采用圆棒式或叶片（piàn）式松砂机进行松（sōng）砂处理。在百机械化的手（shǒu）工造（zào）型车间，常用移动（dòng）式（shì）松砂机或（huò）用筛孔为（wéi）5—8毫米（mǐ）的筛子过筛。
+查看全文20 2020-04
覆膜（mó）砂铸造在铸（zhù）造领域已有（yǒu）相当长的历史（shǐ），铸件的产量也相当大；但采用覆膜砂铸造生产（chǎn）精密（mì）铸钢件时面临（lín）很多难题：粘砂（结疤）、冷隔、气（qì）孔（kǒng）。如何解决（jué）这（zhè）些（xiē）问题有待于我们去进一步探（tàn）讨。 一（yī）、对覆膜砂的认（rèn）识与了解（覆膜砂属于有（yǒu）机（jī）粘结剂（jì）型、芯砂） （1）覆膜砂的（de）特点：具有适宜（yí）的强度性能；流动性（xìng）好，制出的（de）砂型（xíng）、砂（shā）芯轮廓清晰，组织致密，能够制（zhì）造出复杂的砂芯；砂型（芯）表面质量好，表面粗糙（cāo）度（dù）可达（dá）Ra=6.3～12.5μm，尺寸（cùn）精度可达（dá）CT7～CT9级（jí）；溃散性好，铸件容（róng）易清理。 （2）适用范围：覆膜砂既可制作铸型又可制作砂（shā）芯，覆膜砂（shā）的型或芯既可互相（xiàng）配合（hé）使（shǐ）用又可与其（qí）它砂型（xíng）（芯）配合（hé）使用；不仅可以用于金属型重力铸（zhù）造或低（dī）压铸造，也可以用于铁型覆砂铸造，还（hái）可以（yǐ）用于热法（fǎ）离心铸（zhù）造（zào）；不（bú）仅可以用于铸铁、非铁合金铸（zhù）件（jiàn）的（de）生（shēng）产，还可以用于铸钢件（jiàn）的生产（chǎn）。 二、覆膜砂的制备（bèi） 1．覆膜砂组成 一般（bān）由（yóu）耐火（huǒ）材料（liào）、粘（zhān）结剂、固化剂、润滑剂及特殊添加剂组成。 （1）耐火材料是构成覆膜（mó）砂的主体。对耐火材料（liào）的要求是：耐火度高（gāo）、挥发物少（shǎo）、颗粒（lì）较圆（yuán）整、坚实等。一般选用天（tiān）然擦洗（xǐ）硅砂。对硅砂（shā）的要求是：SiO2含量高（铸铁及非铁（tiě）合金铸件要（yào）求大于90%，铸钢件（jiàn）要求（qiú）大于97%）；含泥量不（bú）大于0.3%（为擦洗砂）--[水洗砂含泥量规定小于；粒（lì）度①分布在相邻3～5个筛号上；粒形圆（yuán）整，角（jiǎo）形因（yīn）素应不大于1.3；酸耗值不（bú）小于5ml。 （2）粘结剂普遍（biàn）采用（yòng）酚（fēn）醛树（shù）脂（zhī）。 （3）固化剂通常采用乌洛托品（pǐn）；润滑剂一般采用硬脂（zhī）酸钙（gài），其作用是防止覆膜砂结块（kuài），增加（jiā）流动性。添加剂的（de）主要作用是改善覆膜砂（shā）的性（xìng）能。 （4）覆膜砂的基本配比 成分（fèn） 配比（质量分数，%）说（shuō）明：原砂 100 擦（cā）洗砂， 酚醛树脂（zhī） 1.0～3.0 占原（yuán）砂重 ，乌洛（luò）托品（水溶液2）10～15 占树脂（zhī）重，硬脂（zhī）酸钙 5～7 占树脂重，添加剂 0.1～0.5 占（zhàn）原砂重。1：2）10～15 占树脂重（chóng），硬脂酸钙 5～7 占树（shù）脂重，添（tiān）加剂 0.1～0.5 占原砂重。 ２．覆膜砂的生产工艺 覆（fù）膜砂的制备工艺主要有冷法覆膜、温（wēn）法覆膜、热法覆（fù）膜三种，目前覆（fù）膜（mó）砂的生（shēng）产几乎都是采用热覆膜（mó）法。热法覆膜工艺是（shì）先将（jiāng）原砂加热到一定温（wēn）度，然后分别与树（shù）脂、乌洛托品水溶液和硬脂酸（suān）钙混合（hé）搅拌，经冷却破碎和筛分而（ér）成。由（yóu）于配方的差异，混制工艺（yì）有所不同。目前国内覆膜（mó）砂（shā）生产线的种类（lèi）很多，手工加料的半自动生（shēng）产线约有2000~2300条，电脑控（kòng）制的全自动生产（chǎn）线（xiàn）也已经有将近（jìn）50条，有效提高了（le）生产效率和产品稳定性。例如（rú）xx铸造有限公司的自动（dòng）化可（kě）视（shì）生产线，其（qí）加料时间（jiān）控（kòng）制精确到0.1秒，加热温度控（kòng）制精确到1/10℃，并且（qiě）可（kě）以通过（guò）视频时时观察混砂状态（tài），生产效（xiào）率达（dá）到6吨/小时（shí）。 ３．覆膜砂的主要产品（pǐn）类型（xíng） （1） 普通类覆膜砂 普通覆膜砂即传（chuán）统（tǒng）覆膜砂，其组成通常由石（shí）英砂，热塑（sù）性（xìng）酚（fēn）醛树脂（zhī），乌洛托品（pǐn）和硬脂酸钙构成，不（bú）加有（yǒu）关添加剂，其树脂加入量（liàng）通常在一定（dìng）强度要（yào）求（qiú）下相对较高，不具（jù）备耐高温，低膨（péng）胀（zhàng）、低（dī）发气等特性，适用于（yú）要求（qiú）不高的铸件生产 （2） 高强度低发气类覆膜（mó）砂 特点：高（gāo）强度（dù）、低膨胀、低发气、慢发气（qì）、抗氧化 简介:高（gāo）强（qiáng）度低发气覆膜砂是普通覆膜（mó）砂的更新换代产（chǎn）品，通过（guò）加入有关特性的“添加剂”和采用新的配制工艺，使树脂用量大幅度下降，其强度比普通（tōng）覆膜砂高30%以上，发（fā）气量显著（zhe）降低，并能延缓发（fā）气速度，能更好地（dì）适应铸件生产（chǎn）的需要。该类覆（fù）膜砂主要适用于铸（zhù）铁件中（zhōng），中小铸钢（gāng）、合金铸钢（gāng）件的生产。目前该类覆膜砂有三个系（xì）列：GD-1高强度低发气覆膜砂；GD-2高强度低（dī）膨（péng）胀低发气覆膜（mó）砂；GD-3高强（qiáng）度低（dī）膨胀低发气（qì）抗氧化覆膜。 （3） 耐（nài）高温(类)覆膜砂（shā）(ND型) 特点（diǎn）：耐高（gāo）温、高强度、低膨（péng）胀、低发气、慢发气、易溃散、抗氧化（huà） 简（jiǎn）介:耐高温覆膜砂（shā）是（shì）通过特殊（shū）工艺配方技术生产（chǎn）出的具有优异高（gāo）温性（xìng）能(高温下强度（dù）高、耐热时间长、热膨胀（zhàng）量小、发气量低)和综合铸（zhù）造性能的新型覆膜砂。该（gāi）类覆膜砂特（tè）别（bié）适用于复杂薄壁精密的铸（zhù）铁件(如汽（qì）车（chē）发动机缸体、缸盖等)以及高要求的铸（zhù）钢件(如集装箱角和火（huǒ）车（chē）刹车缓（huǎn）；中器壳件等)的生产，可有（yǒu）效消除（chú）粘砂（shā）、变形（xíng）、热裂和（hé）气（qì）孔等铸造缺陷。目前该覆膜砂有四个系（xì）列：VND-1耐高温覆膜砂. ND-2耐高（gāo）温低膨胀低发（fā）气覆膜砂（shā） ND-3耐（nài）高温低膨胀低发气抗氧化覆（fù）膜砂 ND-4耐（nài）高温高强（qiáng）底（dǐ）低膨胀低发气覆膜 （4） 易溃散类覆（fù）膜砂 具有较好的强度，同时具（jù）有优异的低（dī）温溃（kuì）散性能，适用于生产有（yǒu）色金属铸件。 （5） 其（qí）它（tā）特殊要求覆膜砂 为适应不同产品（pǐn）的需要，开发出了系列特（tè）种覆膜砂如：离心铸造用覆膜砂（shā）、激（jī）冷覆膜砂、湿态覆膜砂（shā）、防粘砂、防脉纹、防橘皮覆膜（mó）砂等。 三、覆（fù）膜砂（shā）制芯主要工艺过程 加热温度200-300℃、固化时间30-150s、射砂压力0.15-0.60MPa。形状简单的砂芯、流动性好的覆（fù）膜砂可选用较（jiào）低（dī）的射砂压力，细薄砂芯选择较低的加热温（wēn）度，加热温度低（dī）时可适（shì）当（dāng）延长固化时间等。覆膜砂所使用的树（shù）脂是酚醛类树脂。制芯工艺的优（yōu）点：具有适宜的强度（dù）性能；流动性好（hǎo）；砂芯表面质量好（Ra=6.3-12.5μm）；砂芯抗吸湿性强；溃（kuì）散性（xìng）好，铸件容易清理（lǐ）。 1、铸型（模具）温度 铸型温度是影（yǐng）响壳层厚度（dù）及（jí）强度的主要因素之一,一（yī）般控制在220～260℃,并根据下列原（yuán）则（zé）选（xuǎn）定: （1）保证覆膜砂上的（de）树脂软化（huà）及固化所需（xū）的足够热（rè）量； （2）保证（zhèng）形成需要的壳厚且壳型（芯）表面不焦化； （3）尽量（liàng）缩短结壳（ké）及硬化时间，以提（tí）高（gāo）生（shēng）产率。 2、射砂（shā）压力及（jí）时（shí）间 射砂时间一般（bān）控（kòng）制在3～10s，时间过短则砂型（xíng）（芯）不能（néng）成型。射砂压（yā）力一般为0.6MPa左右；压力过低（dī）时，易造（zào）成（chéng）射不足或疏松现象。3、硬化时间：硬化时间的长短主要取（qǔ）决于砂型（xíng）（芯）的厚（hòu）度与铸型的温度，一般在60～120s左右。时间过（guò）短，壳层（céng）未完全固化（huà）则强度低；时（shí）间过长，砂（shā）型（芯（xīn））表面层易烧（shāo）焦影响铸件质量。覆膜（mó）砂造型（芯）工（gōng）艺参数（shù）实例：序号图号 壳厚（㎜） 重量（㎏） 铸型温度（℃） 射砂时间（s）硬化时间（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（sì）、覆膜砂（shā）应用中存在的（de）问（wèn）题及解决对（duì）策（cè） 制芯的方法种类很多，总的可以划（huá）分为热固性方法和冷固性方法两大类，覆膜砂制芯属于热固性方法类。任何一（yī）种制芯方法都有其自身的（de）优（yōu）点和缺点（diǎn），这主（zhǔ）要取决（jué）于产品的（de）质量要求、复杂程（chéng）度、生产（chǎn）批量、生产成本、产品价（jià）格等综合因素来决定采用何种（zhǒng）制（zhì）芯方（fāng）法。对（duì）铸（zhù）件（jiàn）内腔表面质（zhì）量要求高（gāo），尺寸（cùn）精度要求高、形状复杂的砂芯采用（yòng）覆（fù）膜（mó）砂制（zhì）芯是非常有效（xiào）的。例如（rú）：轿车发动机气（qì）缸盖（gài）的进排气道砂芯、水（shuǐ）道砂芯、油道砂（shā）芯（xīn），气（qì）缸体的（de）水道砂芯、油道（dào）砂芯，进气岐管、排气（qì）岐管的壳芯砂芯，液压阀的流道砂芯，汽车涡轮增压器气道（dào）砂芯等（děng）等（děng）。但是在覆膜砂使用中（zhōng）还（hái）常遇到（dào）一（yī）些问题，这里仅就工作中的体会略（luè）谈一二。 1、覆（fù）膜砂（shā）的强（qiáng）度和（hé）发气量（liàng）的确定方法（fǎ） 在原（yuán）砂质量和树脂质量一定的（de）前提下（xià），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（rù）量多，则强度就提高（gāo），但发气量也增加，溃（kuì）散性就（jiù）降低。因此在（zài）生产应用中（zhōng）一定要（yào）控制覆膜砂的强度来减（jiǎn）少发气量，提（tí）高溃散（sàn）性，在强度标（biāo）准的制订时定要找（zhǎo）到一个平（píng）衡点（diǎn）。这（zhè）个平衡点（diǎn）就是保证砂芯的表（biǎo）面质量及在浇注时不产生变形、不产生断芯前提下的强（qiáng）度。这样才能（néng）保证铸件（jiàn）的（de）表面质量和尺寸精度，又可以减少（shǎo）发（fā）气（qì）量（liàng），减少铸造（zào）件气孔缺陷，提（tí）高砂芯的（de）出砂性能。对砂芯存放，搬运过（guò）程中（zhōng）可以采用工位器具、砂芯小车，并在其（qí）上面铺（pù）有10ｍｍ～15ｍｍ厚的海绵，这样可以减少砂芯（xīn）的损（sǔn）耗率。 2、覆膜砂砂芯的（de）存（cún）放期（qī） 任何（hé）砂（shā）芯都会吸湿，特别是（shì）南方地区（qū）空气相对湿度（dù）大（dà），必须对砂芯（xīn）存放期在（zài）工（gōng）艺（yì）文件上（shàng）加（jiā）以规定，利用精益生产先进先（xiān）出的生产方式减（jiǎn）少砂芯的存（cún）放量和存（cún）放（fàng）周期。各企业应结合自己的厂房条（tiáo）件（jiàn）和当地的气候条件来确定砂芯（xīn）的存（cún）放（fàng）周（zhōu）期（qī）。 3、控制好覆膜砂的（de）供货质量 覆膜砂进厂时必须附有供应商的质量（liàng）保证资料（liào），并且企（qǐ）业（yè）根据（jù）抽样标准进行检查，检查（chá）合（hé）格后（hòu）方可入库。企（qǐ）业取样检测（cè）不（bú）合格时由质保和技术部门做出处（chù）理结果，是（shì）让（ràng）步接受或（huò）向供应（yīng）商（shāng）退货。 4、合格的覆膜砂在制芯（xīn）时（shí）发现（xiàn）砂芯断裂变形 制芯时砂芯的断裂（liè）变形通常会认（rèn）为覆膜砂强（qiáng）度低造成的（de）。实际上（shàng）砂芯（xīn）断裂（liè）和变形会涉及到许多生产过程。出（chū）现（xiàn）不正常情况，必须要查到真正的原因才能彻（chè）底解决。具体原因（yīn）如下（xià）： （１）制芯时模具的温度和（hé）留（liú）模时（shí）间，关系到砂芯结壳硬化（huà）厚度是否满足工艺（yì）要求。工艺（yì）上所规定（dìng）的工艺参数都（dōu）需要有一个范围，这个范（fàn）围（wéi）需靠操作人员（yuán）的（de）技能来（lái）进行调整。在模具温度上限时留模时间可以取下限，模具温度在下限时留（liú）模（mó）时（shí）间取上（shàng）限（xiàn）。对操（cāo）作人员需要不断地培（péi）训提高操作（zuò）技能。 （２）制芯（xīn）时在模具上会粘有酚醛树脂和砂粒，必须进行及时清理并（bìng）喷上脱模剂（jì），否则会越积越（yuè）多开模时会把砂芯（xīn）拉断或变形。 （３）热芯盒模具静模上的弹簧顶杆，由（yóu）于长期在（zài）高温状态下工作会产生弹性失效而（ér）造成（chéng）砂芯（xīn）断裂（liè）或变（biàn）形。必须及时更换弹簧。 （４）动模（mó）和静模不平行或不在（zài）同一中心线上，合模时在油缸或气（qì）缸的压（yā）力作用下，定位销前端有一段斜度，模具还（hái）是会合紧，但（dàn）在开模（mó）时动模和（hé）静模仍会（huì）恢复到原始状（zhuàng）态使砂芯断裂或变形。在这种情况下（xià）射砂时（shí）会跑砂（shā），砂（shā）芯的尺寸会变大。解决对策是及时调整模具的平行度和同轴度。 （５）在壳芯机上（shàng）生（shēng）产（chǎn）空心砂芯时，从（cóng）砂（shā）芯中倒出尚未硬化的覆（fù）膜（mó）砂需要重新（xīn）使（shǐ）用时（shí），必须进行（háng）过（guò）筛并未用过的覆膜砂按３：７比例（lì）混合后使用，这样才（cái）能（néng）保证壳芯砂芯的表面（miàn）质量和砂芯强（qiáng）度（dù）。
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什么叫淬火（huǒ）？ 钢的（de）淬火是（shì）将钢加热到（dào）临界温度（dù）Ac3（亚共析钢）或Ac1（过共析钢）以上（shàng）温度，保温（wēn）一段时（shí）间（jiān），使之全部或部分奥氏体（tǐ）化，然后以大于临界冷（lěng）却速度的冷速快冷到Ms以下（或（huò）Ms附近等温）进行（háng）马氏体（或（huò）贝（bèi）氏体）转变的热（rè）处（chù）理工艺（yì）。通常也将铝（lǚ）合金、铜合金、钛合（hé）金、钢化（huà）玻璃等材料的固溶（róng）处理（lǐ）或带有快速冷（lěng）却过程的热处（chù）理工艺称为淬火。 淬火（huǒ）的（de）目的（de）： 1）提高金属成材或（huò）零件（jiàn）的机械性能。例如（rú）：提高工（gōng）具、轴承等的硬度和耐磨性，提高弹（dàn）簧（huáng）的弹性极限，提高轴类零件的（de）综合机械性能等。 2）改善某些特殊（shū）钢的（de）材料性能或化学性能。如提高不锈钢（gāng）的耐（nài）蚀性（xìng），增加磁钢的永磁性（xìng）等。 淬火冷却时，除需合理选用淬火介质外，还要有正确的（de）淬火方法（fǎ），常用（yòng）的淬火方法，主要（yào）有（yǒu）单液淬（cuì）火，双液淬火（huǒ），分级淬（cuì）火、等温淬火（huǒ），局（jú）部淬（cuì）火等（děng）。 钢铁工件在淬火（huǒ）后（hòu）具有以下特点： ① 得到（dào）了马氏体、贝（bèi）氏体、残余奥氏（shì）体（tǐ）等不平衡（即不稳定）组织。 ② 存在较大内（nèi）应力。 ③ 力学性能不能满足要求。因此，钢铁工件（jiàn）淬火后一般都要经（jīng）过回（huí）火 什么（me）叫回火？ 回火（huǒ）是将淬火后的金属（shǔ）成材或零件加（jiā）热到某一温（wēn）度，保温一定时间（jiān）后（hòu），以（yǐ）一定方式冷（lěng）却的热处理工艺，回火是淬火后紧接着进（jìn）行的一种操作，通常也是工件进行热（rè）处理的zui后一道工序，因而把淬火和回（huí）火的（de）联合工（gōng）艺称（chēng）为zui终（zhōng）处理（lǐ）。淬火与回火的（de）主要目（mù）的是： 1）减少内应力和降低（dī）脆性，淬火件存（cún）在着很（hěn）大的（de）应（yīng）力和脆性，如没有及时回火（huǒ）往往会产（chǎn）生变（biàn）形甚至开裂。 2）调（diào）整工件的机（jī）械性能，工件淬火后，硬度高，脆性大，为了满足各种（zhǒng）工件不同的性能要求，可（kě）以通（tōng）过回火来调整，硬度，强度，塑性和韧（rèn）性（xìng）。 3）稳定工件尺（chǐ）寸。通过回火可使金相组织趋（qū）于稳定，以保证在以后的使用过程中不再发生变形。 4）改善某（mǒu）些合金钢的切（qiē）削（xuē）性能。 回（huí）火的作用在于（yú）： ① 提（tí）高组织稳定性，使工件在使用过程中不再发生组织转变（biàn），从而使工件（jiàn）几何尺寸和性（xìng）能保持稳定。 ② 消除内应力，以便改善（shàn）工件的使用性能并稳（wěn）定工件几（jǐ）何尺寸。 ③ 调整钢铁（tiě）的力（lì）学（xué）性能以（yǐ）满足（zú）使用要求。 回火（huǒ）之所以具有（yǒu）这些作用，是因为（wéi）温度升高时，原子（zǐ）活动能力增强（qiáng），钢铁中的铁、碳和其他合金元素的原（yuán）子可（kě）以较快地进行扩散，实现原子的重新排列组合，从而使不稳定的不（bú）平衡组（zǔ）织逐步转变为稳定的平衡（héng）组织。内应力的消（xiāo）除还与温度升高时金属（shǔ）强度降低（dī）有关（guān）。一般钢铁回火时，硬（yìng）度（dù）和强度下（xià）降，塑（sù）性提高（gāo）。回（huí）火温度越（yuè）高，这些（xiē）力学性（xìng）能的变化越大。有些合金元（yuán）素含量较（jiào）高的合（hé）金钢，在某一温度范围回火时（shí），会析出一些颗粒细小（xiǎo）的金（jīn）属化合物，使强度和硬度上（shàng）升。这（zhè）种现象称为二次硬化。 回火要求：用途不同的工件应在不同（tóng）温度下回火，以满（mǎn）足使（shǐ）用中的要求（qiú）。 ① 刀具、轴承（chéng）、渗（shèn）碳淬火零件（jiàn）、表面（miàn）淬火零件通常在250℃以下进行低温回火。低温回火后硬度变化不（bú）大，内应力减小，韧（rèn）性稍（shāo）有提高（gāo）。 ② 弹簧在350～500℃下中温回火（huǒ），可获得较（jiào）高的弹性和必要（yào）的韧性。 ③ 中碳结构钢（gāng）制作的零件通（tōng）常在500～600℃进行高（gāo）温（wēn）回火，以获得适宜的（de）强度与（yǔ）韧性的（de）良好配合（hé）。 钢在300℃左右回火时，常（cháng）使其脆性增大，这种现象称为首类回（huí）火脆性。一（yī）般不应在这个温度区间（jiān）回火（huǒ）。某（mǒu）些中（zhōng）碳合金结构（gòu）钢在高温回火后，如果缓慢冷至室温（wēn），也易于变脆。这种现（xiàn）象称为第二类回火（huǒ）脆性。在钢中加入（rù）钼，或回火时在油或水中冷却，都可（kě）以防止第二类回（huí）火脆性。将第二类回（huí）火脆（cuì）性的钢重新加热至原（yuán）来的（de）回（huí）火温度，便可以（yǐ）消除（chú）这种脆性。 在生产中，常根据对工（gōng）件性能的（de）要求。按加热温度（dù）的不同，把回火分为低温回火（huǒ），中温回（huí）火，和高温回（huí）火（huǒ）。淬火和随（suí）后的高温（wēn）回火（huǒ）相结（jié）合的（de）热处理工艺称为（wéi）调质，即在具有高度强度的同时，又（yòu）有好的（de）塑（sù）性韧（rèn）性。 1、低温回火：150-250℃ ，M回，减少内应（yīng）力（lì）和（hé）脆性，提高塑韧性（xìng），有较高的硬度和（hé）耐（nài）磨性（xìng）。用于制作量具、刀具（jù）和滚动（dòng）轴承（chéng）等。 2、中（zhōng）温回（huí）火：350-500℃ ，T回，具有较高的弹性，有（yǒu）一（yī）定的塑性和硬度。用于制（zhì）作弹簧（huáng）、锻（duàn）模（mó）等（děng）。 3、高温回火：500-650℃ ，S回，具有良好的（de）综合力学性能（néng）。用于（yú）制（zhì）作（zuò）齿轮、曲轴（zhóu）等。 什么是正火? 正火（huǒ）是—种（zhǒng）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（wēn）一段（duàn）时间（jiān）出炉（lú）空冷。主（zhǔ）要（yào）特点（diǎn）是冷却（què）速度快于退火而低于淬火，正火时可（kě）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（qiě）可以明显提高韧性(AKV值（zhí）），降低构件的开裂倾向。—些（xiē）低（dī）合金（jīn）热（rè）轧钢（gāng）板、低合（hé）金钢锻件与（yǔ）铸造件经正火处理后，材料（liào）的综合力学（xué）性能可以（yǐ）大（dà）大改善（shàn），而且也改善了切削性能。 正火有以下目的和用途： ① 对亚共（gòng）析钢，正火用以消除铸、锻、焊件的（de）过热粗晶组织（zhī）和魏氏组织，轧材中的带状组织；细化晶（jīng）粒（lì）；并可作为淬火前（qián）的预先热处理。 ② 对过共（gòng）析钢，正火可以（yǐ）消（xiāo）除（chú）网状（zhuàng）二次渗碳体，并使珠光（guāng）体细化，不但改善机械性能，而且（qiě）有利于以（yǐ）后（hòu）的（de）球化退火。 ③ 对低碳深冲薄钢板（bǎn），正火可（kě）以消除晶界的游（yóu）离渗碳体（tǐ），以改善其深冲性能。 ④ 对（duì）低碳钢和低碳低合（hé）金钢，采用正火，可得到较多的细片状珠光（guāng）体组（zǔ）织，使（shǐ）硬度增（zēng）高到HB140-190，避免切（qiē）削时的“粘刀”现象，改善（shàn）切（qiē）削加工性。对中碳（tàn）钢（gāng），在（zài）既可用正火又可用退火的场合下，用正火更为经济和方（fāng）便。 ⑤ 对普（pǔ）通中碳结构（gòu）钢，在力学性能要求不高的场合下，可用正（zhèng）火代（dài）替淬（cuì）火（huǒ）加高温回火，不仅操作简（jiǎn）便（biàn），而且使钢材的组（zǔ）织和尺寸稳定。 ⑥ 高温正火(Ac3以上150～200℃)由于高（gāo）温（wēn）下扩散速度（dù）较高,可以减少铸件和（hé）锻件的成分偏析。高温正火（huǒ）后的（de）粗大晶（jīng）粒（lì）可通过随后（hòu）第二次较低温度的正火（huǒ）予以细化（huà）。 ⑦ 对某些用于（yú）汽轮机（jī）和锅炉（lú）的（de）低、中碳合（hé）金（jīn）钢，常采用正（zhèng）火以获得贝氏体（tǐ）组织，再经高温回（huí）火，用于400～550℃时具（jù）有良好的（de）抗蠕变（biàn）能（néng）力。 ⑧ 除钢件和钢材以外，正火还广泛用于球墨铸铁热处（chù）理，使其获得珠光（guāng）体基体，提高球墨铸铁的强度。 由于正火（huǒ）的特点是空气冷（lěng）却，因（yīn）而环境气温（wēn）、堆（duī）放（fàng）方（fāng）式、气流（liú）及工件尺寸对正（zhèng）火后的组（zǔ）织和性能均（jun1）有（yǒu）影响。正火组（zǔ）织还可作（zuò）为合金钢的一种分类方（fāng）法。通（tōng）常根据直径（jìng）为（wéi）25毫米（mǐ）的（de）试样（yàng）加热（rè）到900℃后,空冷得到的组织，将（jiāng）合金（jīn）钢分为珠光体钢、贝氏体钢、马（mǎ）氏体钢（gāng）和奥氏体钢。 什么是退火（huǒ）？ 退火是将金属缓慢（màn）加热到一定温度，保持足（zú）够时间，然后以（yǐ）适宜速（sù）度冷却的一种金属热处理工艺。退火（huǒ）热（rè）处（chù）理分（fèn）为完全（quán）退（tuì）火，不完全退火和去应力退火（huǒ）。退火（huǒ）材料的力学性能可以用拉伸试验（yàn）来（lái）检测，也可以用硬度试验（yàn）来（lái）检（jiǎn）测（cè）。许多钢材都（dōu）是以退火热（rè）处理状态供货的，钢（gāng）材硬度检测可以采（cǎi）用洛（luò）氏硬度计，测试HRB硬度，对于（yú）较薄的钢板、钢带以及薄壁钢管，可以采用表面（miàn）洛氏硬度计，检测HRT硬（yìng）度。 退（tuì）火（huǒ）的（de）目的在于： ① 改（gǎi）善或（huò）消除钢铁在铸造、锻压、轧制和焊接过程中（zhōng）所（suǒ）造成（chéng）的各种组织缺（quē）陷以（yǐ）及残余应力，防止（zhǐ）工件变形（xíng）、开裂。 ② 软化工（gōng）件（jiàn）以便进行（háng）切削加工（gōng）。 ③ 细（xì）化晶粒，改（gǎi）善组织（zhī）以提高工件的机（jī）械性能。 ④ 为zui终（zhōng）热处理（淬火、回火）作好组织（zhī）准备。 常用的退火（huǒ）工艺有： ① 完全退火。用以细化（huà）中、低（dī）碳钢经铸造（zào）、锻（duàn）压和焊接后出现的力学性能不佳（jiā）的粗大过热组织。将工件加（jiā）热到铁素体全部转变为奥氏体的温度（dù）以上30～50℃，保（bǎo）温一段时间，然后随炉缓慢冷却（què），在（zài）冷却（què）过程中奥氏体再次发生转变，即可使钢的组织变细。 ② 球化退（tuì）火。用以降（jiàng）低工（gōng）具钢（gāng）和轴承钢锻压后（hòu）的偏高硬度。将工件（jiàn）加热到钢开始形成奥氏体的温（wēn）度以（yǐ）上20～40℃，保温后缓慢冷却（què），在冷却过程中珠光（guāng）体中的片（piàn）层（céng）状渗碳体变为球状，从（cóng）而降（jiàng）低（dī）了硬度。 ③ 等温退火。用以降低某（mǒu）些（xiē）镍、铬含量较高的合（hé）金结构钢（gāng）的高硬度，以进行切削（xuē）加工（gōng）。一般先（xiān）以较（jiào）快速度冷（lěng）却到奥氏体（tǐ）zui不稳定的温度，保温适当时间，奥氏（shì）体转变为托氏体或索氏（shì）体，硬（yìng）度即（jí）可降低。 ④ 再结晶退（tuì）火（huǒ）。用以（yǐ）消（xiāo）除金属（shǔ）线材（cái）、薄板在冷（lěng）拔、冷轧过程中的硬（yìng）化现象（xiàng）（硬度升（shēng）高、塑性（xìng）下降）。加热温（wēn）度一般为（wéi）钢开始形成奥氏体的温度以下50～150℃ ，只有这样才能消（xiāo）除（chú）加工硬化效应使（shǐ）金属软化。 ⑤ 石墨（mò）化退火。用以使含有（yǒu）大量渗碳体的（de）铸铁变（biàn）成（chéng）塑（sù）性（xìng）良（liáng）好的（de）可锻铸铁。工艺（yì）操作是将铸件（jiàn）加（jiā）热（rè）到950℃左右（yòu），保温一定时（shí）间后（hòu）适当冷却，使（shǐ）渗碳（tàn）体（tǐ）分解形（xíng）成团絮状（zhuàng）石墨。 ⑥ 扩（kuò）散退火。用以使合金铸件化学（xué）成分（fèn）均匀化（huà），提高其使用性（xìng）能。方法是在不（bú）发生熔化的前提下（xià），将铸件加热到尽可能（néng）高的温度，并长时间保（bǎo）温，待合金（jīn）中（zhōng）各种元素扩散趋于均匀（yún）分布后缓冷。 ⑦ 去应力退火。用以消除钢（gāng）铁（tiě）铸件（jiàn）和焊接件的内应力。对于钢铁制品加热后（hòu）开（kāi）始形成奥氏体的（de）温度以下100～200℃，保温后在空气中冷却，即（jí）可消除内应力。
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一、变形的原因 钢的（de）变形主要原（yuán）因（yīn）是（shì）钢中存在内应力或者外部施加的应力。内应力是因（yīn）温度（dù）分布不均匀或者相变所致，残余（yú）应力也是原因（yīn）之一。外（wài）应力引起的变（biàn）形主要是由于工件（jiàn）自重而（ér）造（zào）成的“塌陷”，在特殊情况下也应考虑碰（pèng）撞被加热的工件，或者（zhě）夹（jiá）持（chí）工（gōng）具夹持所引起的凹（āo）陷等。变形包（bāo）括（kuò）弹性变形和塑（sù）性（xìng）变形两种（zhǒng）。尺寸变化主要是（shì）基于组（zǔ）织转变，故表现出同样的（de）膨（péng）胀和收缩，但当工件上（shàng）有孔穴或者复杂形状工件，则将（jiāng）导致附加的（de）变形。如果（guǒ）淬火形成大量马氏体则发生膨胀，如果产生大量残余（yú）奥氏体则相应的要（yào）收缩。此（cǐ）外，回火时一般发生收缩，而出现二次硬化现象的合金钢则发生膨胀，如果进行（háng）深冷（lěng）处理，则由于（yú）残余（yú）奥氏体的（de）马氏体化而进一（yī）步膨胀，这些组（zǔ）织（zhī）的比容（róng）都（dōu）随着（zhe）含碳量的增加而增大，故含碳量增（zēng）加也使（shǐ）尺寸变化量增大。 二、淬火变形的主要发生时（shí）段 1.加（jiā）热过程：工件在（zài）加热过程中，由于内应力逐渐释放而产生变形。 2.保温过程：以自重塌陷变（biàn）形为（wéi）主，即塌陷弯曲（qǔ）。 3.冷却过程：由于不（bú）均（jun1）匀冷却和（hé）组织（zhī）转变而至（zhì）变形。 三、加热与变形 当加热（rè）大型工件（jiàn）时，存在（zài）残（cán）余应力或者加热不均匀（yún），均可产生变形。残余应力（lì）主要来源于加工（gōng）过（guò）程（chéng）。当存（cún）在这（zhè）些应力时（shí），由于随（suí）着温度的升（shēng）高，钢的（de）屈服强度逐渐下降，即使加热很均匀（yún），很轻微的（de）应力也会（huì）导致变形（xíng）。 一般（bān），工件（jiàn）的外缘部位残（cán）余（yú）应力较高，当（dāng）温度（dù）的上（shàng）升（shēng）从（cóng）外部开（kāi）始进行时，外缘部位（wèi）变（biàn）形较大，残（cán）余应（yīng）力引起的变形包括弹（dàn）性变形和塑性变形两种。 加热时产生（shēng）的热应力和想变应力都是导致变形的原因。加（jiā）热速（sù）度越（yuè）快、工件尺寸越大、截面变化越（yuè）大（dà），则加热变形（xíng）越大。热应力取决于温度（dù）的不均匀分（fèn）布程度和温度梯度，它们都是导致热膨胀发生差异的原因（yīn）。如果热应力高于（yú）材料的高温屈服点，则（zé）引起塑性（xìng）变形（xíng），这种（zhǒng）塑性变形就表现为“变形”。 相变（biàn）应力主要源于相变的不（bú）等时性，即材料一部分发生相（xiàng）变，而其它（tā）部（bù）分还未发生相变（biàn）时产生的（de）。加热时材料的组（zǔ）织转变成（chéng）奥氏体（tǐ）发生体积（jī）收缩时可出现塑性变形。如果（guǒ）材料的各部分同时发生相（xiàng）同（tóng）的组（zǔ）织转（zhuǎn）变，则（zé）不（bú）产生应（yīng）力。为此，缓慢（màn）加热可以（yǐ）适当降低加热（rè）变形（xíng），zui好采（cǎi）用预热。 此外，由于加热中因自（zì）重而出现“塌陷”变形的（de）情况非（fēi）常多，加热温度越高，加热时间越长，“塌陷”现象越（yuè）严（yán）重。 四、冷却与变形（xíng） 冷却不（bú）均时将产生热应力导致变（biàn）形（xíng）发（fā）生。因工件（jiàn）的（de）外缘和（hé）内部存在冷却速（sù）度差（chà）异，该热应（yīng）力是不（bú）可避（bì）免的，淬火情况下，热应（yīng）力与组织应力叠加，变形更为复杂。加之组织的不均（jun1）匀、脱（tuō）碳等，还会导（dǎo）致（zhì）相变点出现差（chà）异，相变的膨胀量也有所不同。 总之（zhī），“变形”是相变应力和热应力共同（tóng）所致（zhì），但并非（fēi）全部应（yīng）力都消耗（hào）在变形（xíng）上（shàng），而（ér）是一部分作（zuò）为残余（yú）应力存在于工件中，这（zhè）种应力就（jiù）是（shì）导致（zhì）时效变形（xíng）和时效裂纹的（de）原因。 因冷却而导（dǎo）致的变（biàn）形表现为以下几（jǐ）种形式： 1.件急冷（lěng）初（chū）期，急冷的一侧（cè）凹（āo）陷，然（rán）后转为凸起，结（jié）果快冷的一面凸起，这（zhè）种情（qíng）况属（shǔ）于热应力引（yǐn）起的变（biàn）形大于相变引起的变形（xíng）。 2.由热应力（lì）所引起的变形是钢（gāng）料趋于球（qiú）形化，而由相变应力（lì）所（suǒ）引起的变形（xíng）则使之趋于绕线轴状。因此淬（cuì）火冷却所致的变形表现为两（liǎng）者的结（jié）合，按照（zhào）淬火方式的不同，表（biǎo）现出不同的变形。 3. 仅对内孔部分淬（cuì）火时，内孔收（shōu）缩。将整个环形工件加热（rè）整（zhěng）体淬火时，其外（wài）径（jìng）总是增大，而内径（jìng）则根据尺寸（cùn）的（de）不同时涨时缩，一般内径大时，内孔涨大，内径小时，内（nèi）孔收缩 五、冷处理与变形（xíng） 冷处理促进（jìn）马（mǎ）氏体转（zhuǎn）变，温度较低，产生的变形比（bǐ）淬火冷却要小，但此时产生（shēng）的（de）应力较大（dà），由于残余应（yīng）力、相变应力和热应力等的叠加容（róng）易导致开裂。 六、回火与变形 工件在回（huí）火过程中由于内应力的均匀化、减小甚至消失，加上（shàng）组织发生变化，变形趋（qū）于减小，但同时，一旦出现变形，也是（shì）很难矫正（zhèng）的。为了矫正这种变（biàn）形（xíng），多采用加压（yā）回火或喷丸硬化等方（fāng）法。 七 、重复淬火与（yǔ）变形 通（tōng）常情（qíng）况下（xià），一次（cì）淬火后的工件未经过中间（jiān）退火而进行重复淬火，将增大（dà）变形。重复淬火引起的变形，经（jīng）过重复（fù）淬火，其变形（xíng）累加而（ér）趋于球（qiú）状，容易（yì）产生龟（guī）裂，但形状相（xiàng）对（duì）稳（wěn）定（dìng）了，不再容（róng）易产生变形了，因此重复淬火（huǒ）前应增加中间退火（huǒ），重复淬火（huǒ）次数应小于等（děng）于2次（不（bú）含初次淬火（huǒ））。 八（bā）、残余应力与变形 加热过程中，在450℃左右，钢由弹性（xìng）体转（zhuǎn）变为塑性体，因此很（hěn）容易（yì）呈上（shàng）升塑性变形。同时，残余应力（lì）在约（yuē）高于此温度时（shí）也（yě）将因（yīn）再结晶而消失。因此，快速加热时，由于工件内外部存在温度差，外（wài）部达到（dào）450℃变成（chéng）了（le）塑性区，受（shòu）而内部（bù）温度较低处存在残余（yú）应力作用而（ér）发（fā）生变形（xíng），冷（lěng）却后，该区域就是出现变形的地方。由（yóu）于实际生产过程中，很（hěn）难实现均匀、缓慢加热，淬火前进行消除应（yīng）力退火是非常重要（yào）的，除了通（tōng）过加热消除应（yīng）力外（wài），对于大型零件采用振（zhèn）动（dòng）消除（chú）应力也（yě）是有（yǒu）效（xiào）的。
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球墨铸铁（NodularCastIron）是（shì）一种具有优良（liáng）力学性能的金属材料，通过在（zài）铁液（yè）中加入球化剂（jì）和（hé）孕育剂，让石墨呈球状形核（hé）并长大而获（huò）得。20世纪40年代，现（xiàn）代球墨铸铁由美（měi）国国际（jì）锡公司(INCO)青年科研人员K.D.Millis首（shǒu）先研究（jiū）成功。球墨铸铁在力学（xué）性能（néng）、物（wù）理（lǐ）性（xìng）能、工艺（yì）性能、使（shǐ）用性能上具有（yǒu）独特（tè）的（de）优势，生产工艺简单，成本低（dī）廉，在机械、冶金、矿山、纺织、汽（qì）车及（jí）船舶（bó）等领域应用广泛。 生产球（qiú）墨铸铁时夹渣是zui常见（jiàn）的缺陷，其多出现（xiàn）在铸件浇注（zhù）位（wèi）置（zhì）的上平面或型芯（xīn）上表面部位。夹渣缺陷严（yán）重影响铸件的力学（xué）性能，特（tè）别是韧（rèn）性和（hé）屈（qū）服强（qiáng）度，导致（zhì）承压部位发生渗漏。 笔者所在单位生（shēng）产的一种发电（diàn）设备铸件前期经常出现铸件夹（jiá）渣缺陷而报废（fèi），针对此缺（quē）陷进行了改进。 1.原工艺及缺陷状（zhuàng）况 铸件重量为4500kg，材料为（wéi）QT400-18，呋（fū）喃树脂自硬砂造（zào）型（xíng）。采用15t/h工频电炉熔（róng）炼，化学成分为：wC＝3.5%~3.7%，wS＝2.2%~2.7%，wMn＝0.3%~0.47%，wP≤0.06%，wS≤0.2%，浇注温度为1350~1380℃。浇注（zhù）系统采用半封闭式、横浇道（dào）在分型面的环（huán）形底（dǐ）注工（gōng）艺，内浇道为4道φ35mm的陶瓷管，直浇道为φ80mm，横浇道截面为（wéi）：70/80mm×100mm，截面比（bǐ）为：F直：F横（héng）：F内=1∶2.99∶0.77，工艺方案如图1所（suǒ）示。这（zhè）样设计出（chū）来的铸件缺陷主要为夹渣，位置在法（fǎ）兰（lán）背面和轴承（chéng）上（shàng）表面，形状（zhuàng）不规则（zé），无金属光泽，用渗透液或磁粉检测，有时用肉眼即可发（fā）现，如（rú）图2所示。图1 工艺（yì）方（fāng）案图2 夹渣缺陷分（fèn）布 2.缺（quē）陷原因分（fèn）析 （1）熔（róng）炼或球化处理后，加入的熔剂和形（xíng）成的熔渣在浇注时随金属液一（yī）起注入型腔。 （2）金属液在浇注过程中（zhōng）镁、稀土、硅、锰、铁等二次（cì）氧（yǎng）化，产生的金属氧化（huà）物和硫化（huà）物、游（yóu）离石墨等上浮到铸件上表（biǎo）面或滞留在铸件内的（de）死角和砂芯（xīn）下表面等处（chù）。 原工（gōng）艺（yì）该铸件的浇注压头为2.5m，铁液从浇口杯进入浇注系统（tǒng）后，直接由内浇道（dào）底返进入底法兰，进流速度大（dà），约0.7m/s，进（jìn）入型腔的铁（tiě）液紊流严重，且严重卷（juàn）气，因此铸件表面出现大量的渣（zhā），造成该产品的废品率超过10%。 （3）由于含硫量过高，使金（jīn）属液含有大量硫化（huà）物，浇注（zhù）后在铸（zhù）件内（nèi）部形成渣（zhā）。 （4）金（jīn）属液中各组元（碳、锰、硫、硅、铝（lǚ）、钛）之间或这些组（zǔ）元与（yǔ）氮、氧之间（jiān）发（fā）生化（huà）学（xué）反应，其氧（yǎng）化物与炉衬、包衬、砂型壁或（huò）涂（tú）料之间（jiān）发（fā）生界（jiè）面反应（yīng）形（xíng）成夹渣。 3.改进（jìn）方案 （1）熔（róng）炼（liàn）时对原材料进（jìn）行分拣，保证干（gàn）燥、清洁、无锈蚀。 （2）提高铁液出炉温度（dù）和球化处理温度，对浇包进行充（chōng）分烘烤。 （3）金属液在（zài）浇包内（nèi）应静（jìng）置一（yī）段时（shí）间，以利于渣（zhā）上浮。 （4）降低（dī）原铁液含硫量，在保证球化前提（tí）下，尽可能（néng）减少球墨铸（zhù）铁的残留镁含量。 （5）浇注系统改进。为保证（zhèng）铁（tiě）液在充填型腔的过程（chéng）中平稳、流（liú）畅（chàng），按大孔出流理论对（duì）浇注系统进行了改（gǎi）进，如图3所示。采（cǎi）用开放式浇注（zhù）系统，通过增大进流截（jié）面降低进流（liú）速度。铸（zhù）件整体分散进流，快速充型，保证浇口杯、直（zhí）浇道及时充满。图3 改进后的浇注系统 该（gāi）铸件（jiàn）重4500kg，浇注（zhù）重量6000kg，根（gēn）据相（xiàng）关公式计算的浇注时间为60s，阻（zǔ）流截（jié）面积为52cm2，即设（shè）计的开放式浇注系统的（de）直浇道（dào）截（jié）面积为52cm2。按照标准的陶瓷（cí）管，则选择φ80mm的（de）陶瓷（cí）管，截面（miàn）积是50.24cm2，按照推荐（jiàn）的浇（jiāo）注系统比例，设计的横浇道截面形状是矩形（9cm×6cm），则（zé）面积是108cm2，内浇道是13道φ35mm的陶瓷管（guǎn），截面（miàn）积是125cm2，则zui终的截面（miàn）比是F直：F横：F内=1∶2.15∶2.49。 根据上（shàng）面计算的参数计算得进流速度为0.28m/s，进（jìn）流速度（dù）降低很多，是原（yuán）工艺进流速度的40%。充型平稳，避免紊流，大大降（jiàng）低了铁液二（èr）次氧化的机（jī）会（huì），从而可以减少夹（jiá）渣缺（quē）陷。 4.改进后验证 采用以（yǐ）上措施（shī）连续生产15件，铸（zhù）件没有再出现（xiàn）法兰和轴（zhóu）承上表面部位夹渣缺陷（xiàn），改进有效。类似的方法（fǎ）在其（qí）他产（chǎn）品（pǐn）上运用，也有明显效（xiào）果。 5.结语 大型球墨铸铁件易于（yú）在浇注（zhù）位置上（shàng）表面以（yǐ）及铁液流动的一些死（sǐ）角区域产（chǎn）生夹渣缺陷，这些缺陷可（kě）以通（tōng）过（guò）熔炼（liàn）控（kòng）制和浇注系统的改进来解决（jué）。浇注系统形式以及参数选（xuǎn）择应能保证铁液平稳充型，为此浇注（zhù）系统各组成部分（fèn）面积、浇注时（shí）间需按照内浇道低速进流（liú）、铸件整体（tǐ）快速充（chōng）满的原（yuán）则来计算（suàn）。
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热处理工艺中淬（cuì）火的常用方法有十（shí）种，分别是单（dān）介（jiè）质（zhì）(水（shuǐ）、油、空气)淬火（huǒ）;双介质淬火;马氏体分级（jí）淬火;低于Ms点（diǎn）的马氏体分（fèn）级淬火法;贝氏体（tǐ）等温淬火法（fǎ）;复合淬火法（fǎ）;预冷等温淬火法;延迟冷却淬火法;淬（cuì）火自回火（huǒ）法（fǎ）;喷射（shè）淬火（huǒ）法等。 一、单介（jiè）质(水（shuǐ）、油、空气)淬火（huǒ） 单（dān）介（jiè）质(水、油、空气)淬火：把已加热到淬火温度的工件（jiàn）淬人（rén）一种淬（cuì）火介（jiè）质，使其（qí）完全（quán）冷（lěng）却（què）。这种是zui简单（dān）的淬火（huǒ）方法，常用于形状简（jiǎn）单的（de）碳钢和合（hé）金钢工件。淬火介质根（gēn）据零件传热系数大小（xiǎo）、淬透性、尺寸、形状（zhuàng）等进行选择。 二、双（shuāng）介质淬火（huǒ） 双介质淬（cuì）火：把（bǎ）加热（rè）到淬火温度的（de）工件，先在（zài）冷却能力强的淬（cuì）火（huǒ）介质中冷却至接（jiē）近Ms点，然后转入（rù）慢冷的淬火介（jiè）质（zhì）中冷却至室（shì）温，以达到不同淬火冷却温度区间，并有（yǒu）比较（jiào）理想（xiǎng）的淬（cuì）火冷却速（sù）度。用于形状复杂件或高碳钢、合金钢制作的大型工（gōng）件，碳素工具钢也多采用（yòng）此法。常用（yòng）冷（lěng）却介（jiè）质有水-油、水-硝盐、水-空气、油-空气，一般用（yòng）水作快（kuài）冷淬火介质，用油或空（kōng）气（qì）作慢冷淬（cuì）火介质，较少采用空气。 三、马氏体分（fèn）级（jí）淬火 马氏体分级淬火：钢（gāng）材奥氏（shì）体化，随（suí）之（zhī）浸入温（wēn）度稍高或稍低（dī）于（yú）钢的上（shàng）马氏点的液态介质(盐浴或碱浴)中，保持（chí）适当时间，待钢件的内、外层都达到介质温度（dù）后取出空（kōng）冷（lěng），过冷（lěng）奥氏体缓慢（màn）转变成马氏体的淬火工艺。一般用于形状（zhuàng）复杂和变（biàn）形要求严的小型工件，高速钢（gāng）和高合金钢工（gōng）模具也常用此法（fǎ）淬火。 四、低于Ms点的马氏体分级淬火法 低于Ms点的马氏体分级淬火（huǒ）法：浴（yù）槽（cáo）温度低于工件用钢的（de）Ms而高于（yú）Mf时，工（gōng）件（jiàn）在该（gāi）浴槽中冷却较（jiào）快（kuài），尺寸较大时仍可获得和分级淬火相（xiàng）同的结果。常用于（yú）尺寸较大的低淬透性钢工件。 五、贝氏体等温淬火法（fǎ） 贝氏体等（děng）温淬火（huǒ）法：将工件淬入该钢（gāng）下贝氏体（tǐ）温度（dù）的浴（yù）槽中（zhōng）等温，使其发生下（xià）贝氏体转变，一（yī）般在浴槽中保（bǎo）温30~60min。数控微信公号cncdar贝（bèi）氏体等温淬火（huǒ）工艺主要三（sān）个步骤（zhòu）：①奥氏体化处理;②奥氏体化后冷却处理;③贝氏体等温处理;常用于合金钢、高（gāo）碳钢小尺（chǐ）寸零件及球墨铸铁件。 六、复合（hé）淬火法 复合淬火法：先将（jiāng）工件（jiàn）急冷至Ms以（yǐ）下得体积分数为10%~30%的马氏（shì）体，然后在下贝氏体区等温，使较大（dà）截面工件得到马氏体和贝氏体组织，常（cháng）用于合金工具钢（gāng）工件（jiàn）。 七（qī）、预冷等温淬火法 预冷等温（wēn）淬火法：又（yòu）称（chēng）升温等温淬（cuì）火，零件先在温度较低(大于Ms)浴槽中冷却（què），然后（hòu）转入温（wēn）度较高的浴槽中，使奥氏体进行等温转变（biàn）。适用于淬透性较（jiào）差的钢件或尺寸较大又必须进行等温淬（cuì）火的工件（jiàn）。 八、延迟冷却淬火法 延迟冷（lěng）却（què）淬（cuì）火法（fǎ）：零件先在空气（qì）、热水（shuǐ）、盐浴中（zhōng）预冷到稍（shāo）高于Ar3或Ar1温度，然后进行（háng）单介质（zhì）淬火。常用于（yú）形状复（fù）杂各部位厚薄悬殊及要求变形小的（de）零件。 九（jiǔ）、淬火自回火法（fǎ） 淬火（huǒ）自回（huí）火（huǒ）法（fǎ）：将（jiāng）被（bèi）处理工件全部（bù）加热（rè），但在淬火时仅将需要（yào）淬硬的部分(常（cháng）为工作部位)浸入（rù）淬（cuì）火液冷却，数控微信公号cncdar待到未浸（jìn）入部（bù）分火色消失的（de）瞬间，立即取出在空气中冷却（què）的淬火工艺。淬火自回火法利用心部未（wèi）全（quán）部冷透的热量传到表面，使（shǐ）表面回火。常用（yòng）于承受冲（chōng）击的（de）工具如錾子（zǐ）、冲子、锤（chuí）子等。 十、喷射淬火（huǒ）法 喷射淬火法（fǎ）：向工（gōng）件喷射（shè）水流的淬火方法，水流可大可小，根据所（suǒ）要（yào）求（qiú）的淬火深度（dù）而定。喷射（shè）淬（cuì）火法（fǎ）不会在工（gōng）件表面（miàn）形成蒸汽膜，这样就能够（gòu）保证得到比昔通（tōng）水中淬火（huǒ）更深的淬硬（yìng）层。主要用（yòng）于（yú）局部（bù）表面淬火。
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第（dì）1步（bù） 材料的选择 铁素体球铁的生产（chǎn），选（xuǎn）择高纯的原（yuán）材料是（shì）非常必要的（de），原材料中的Si、Mn、S、P含量要少（Si<1.0%, Mn<0.3% S<0.03%，P<0.03%），对（duì）Cu、Cr、Mo等一些合金（jīn）元（yuán）素要（yào）严格控制含量。由（yóu）于很多微量元素对（duì）球化衰退zui为敏感，如，钨（wū）、锑、锡（xī）、钛（tài）、钒等。钛对球化影（yǐng）响很大应加以控制，但钛高是我国（guó）生（shēng）铁的特点，这主要与（yǔ）生铁的冶金工艺（yì）有（yǒu）关。 第2步 脱硫 原铁液含硫量决定（dìng）球化剂的加入量，原铁液中（zhōng）的含硫量越（yuè）高，则球化剂的加入量越多，否则不（bú）能获得球化良好的铸（zhù）件。球化（huà）处理前原铁液中的S含量（liàng）控（kòng）制在0.02%以下。对球（qiú）化处理（lǐ）前原铁（tiě）液（yè）的含硫量（liàng）高时，必须（xū）进行（háng）脱硫处（chù）理。 第3步 Mo合金处理（lǐ） Mo合金化处理，采用（yòng）涡流工艺，加入量（liàng）控（kòng）制（zhì）在0.5～1.0%，具体根据zui终Mo含（hán）量进行调整。为了确保Mo的有效吸收，对合金（jīn）的粒（lì）度应该严（yán）格要求（qiú）。 第（dì）4步 球化剂和球化处理 生（shēng）产厚大断面（miàn）球铁件时，为了提高抗衰退能力，在球化剂中加入（rù）一定比例的重稀土，这样既（jì）可以保证起球化（huà）作用的Mg的含量，同时（shí）也（yě）可以增加具（jù）有较高（gāo）抗衰（shuāi）退能力的重稀土元素（sù），如，钇等。根据国内很多工（gōng）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厚大断面（miàn）球铁件生（shēng）产的球化剂是非常理想的，使（shǐ）用这种球（qiú）化剂在实（shí）际生产应用过程（chéng）中也取得（dé）了很好的效果。据（jù）有关资（zī）料表明，钇的（de）球化（huà）能力仅次于镁，但其抗（kàng）衰退能力比镁强的（de）多，且不回硫，钇可过量加入，高碳孕育良好时，不会（huì）出现渗碳体。另外（wài），钇与磷可（kě）形成（chéng）高熔（róng）点夹杂物，使磷共晶减少并弥散，从而进一步提高球铁的（de）延伸（shēn）率。在球化处理时，为了提（tí）高（gāo）镁（měi）的吸收率，控制反应速度及提高（gāo）球化效果，采用特（tè）有的球化工艺。对球化（huà）处理的控制（zhì），主要是在（zài）反应（yīng）速度上进行控制，控制球（qiú）化反应时间（jiān）在2分钟左右。 对此采用中低Mg、Re球化剂和钇基重稀（xī）土（tǔ）的复合球化剂，球化剂的加入（rù）量根据（jù）残留Mg量确定（dìng）。 球化衰退防止：球化衰（shuāi）退（tuì）的原因一方面和Mg、RE元素由（yóu）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（yǒu）关，为了防止球化衰（shuāi）退，采取以下措施： A、铁液中应保持有足够的球化（huà）元素（sù）含量； B、降低原铁液（yè）的含硫量，并（bìng）防（fáng）止铁液氧化； C、缩短铁液经（jīng）球化处理后的停留时间； D、铁液经球化处理并扒渣（zhā）后，为防（fáng）止 Mg、RE元素逃（táo）逸，可用覆（fù）盖（gài）剂将铁液表面覆（fù）盖严，隔（gé）绝空气以减少（shǎo）元素的逃逸。 第5步 孕（yùn）育剂和（hé）孕育处理（lǐ） 球化（huà）处理是球铁生产的基础，孕育处理（lǐ）是球（qiú）铁生产的关键，孕育效果决定（dìng）了石墨球的直（zhí）径（jìng）、石墨球数（shù）和石墨球的园整度，为了保证（zhèng）孕育效果，孕育（yù）处理采用多级（jí）孕育处理。孕育处理（lǐ）越接（jiē）近浇注，孕育效果越好。从（cóng）孕育到（dào）浇注需要一定的时间，该时间越（yuè）长（zhǎng），孕育衰退就越严（yán）重。为了防止或减少孕育衰（shuāi）退，采用以下措施： A、使用（yòng）长效孕（yùn）育剂（含有（yǒu）一（yī）定量的钡、锶、锆或锰的硅基孕育（yù）剂（jì））； B、采（cǎi）用（yòng）多级孕育处（chù）理（包内（nèi）孕育、孕育槽孕育（yù）、水口瞬时孕育等）； C、尽量缩短（duǎn）孕育（yù）到浇注时间。 孕育剂的加入量（liàng）控制在（zài）0.6～1.4%，孕育剂加入量过少，直（zhí）接造（zào）成（chéng）孕育效果差，孕（yùn）育量过大，导致铸件夹（jiá）杂。 第（dì）6步 浇注工艺控制（zhì） 浇注应采用快（kuài）浇（jiāo），平稳注入的原则。为了提高瞬时孕育的均（jun1）匀性及防止（zhǐ）熔渣进入型腔，水口盆（pén）的总（zǒng）容量应与铸件的毛重相当，浇注时将孕育剂放（fàng）入水口盆中，将铁水一次全部（bù）注入水（shuǐ）口，使铁（tiě）水（shuǐ）与孕育剂（jì）充（chōng）分混合（hé），扒去表（biǎo）面浮渣，提出水口堵浇注。
+查看全文10 2020-04