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      公司新聞 行業動態

      鑄鋼缺陷產生的原因分析

      2022-03-04
      鑄鋼件常常會出現砂眼、氣孔、裂紋、縮松、縮孔和夾雜物等各種鑄造缺陷, 生產控制有一定難度,尤以砂型鑄造的合金鋼鑄件為多。因為鋼中合金元素越多鋼液的流動性越差,鑄造缺陷就更容易產生。


      一、鑄鋼的鑄造工藝特點


      鑄鋼的熔點較高,鋼液易氧化、鋼水的流動性差、收縮性大,其體收縮率為10~14%,線收縮為1.8~2.5%。為防止鑄鋼件產生澆不足、冷隔、縮孔和縮松、裂紋及粘砂等缺陷,必須采取較為復雜的工藝措施:

      1、由于鋼液的流動性差,為防止鑄鋼件產生冷隔和澆不足,鑄鋼件的壁厚不能小于8mm;澆注系統的結構力求簡單;采用干鑄型或熱鑄型;適當提高澆注溫度,一般為1520°~1600℃,因為澆注溫度高,鋼水的過熱度大、保持液態的時間長,流動性可得到改善。但是澆溫過高,會引起晶粒粗大、熱裂、氣孔和粘砂等缺陷。因此一般小型、薄壁及形狀復雜的鑄件,其澆注溫度約為鋼的熔點溫度+150℃;大型、厚壁鑄件的澆注溫度比其熔點高出100℃左右。

      2、由于鑄鋼的收縮量較大,為防止鑄件出現縮孔、縮松缺陷,在鑄造工藝上大都采用冒口、冷鐵和補貼等措施,以實現順序凝固。

      3、為防止鑄鋼件產生縮孔、縮松、氣孔和裂紋缺陷,應使其壁厚均勻、避免尖角和直角結構、在鑄型用型砂中加鋸末、在型芯中加焦炭、以及采用空心型芯和油砂芯等來改善砂型或型芯的退讓性和透氣性。


      4、鑄鋼的熔點高,相應的其澆注溫度也高。高溫下鋼水與鑄型材料相互作用,極易產生粘砂缺陷。因此,應采用耐火度較高的人造石英砂做鑄型,并在鑄型表面刷由石英粉或鋯砂粉制得的涂料。為減少氣體來源、提高鋼水流動性及鑄型強度,大多鑄鋼件用干型或快干型來鑄造,如采用CO2硬化的水玻璃石英砂型。


      二、鑄鋼件常見的鑄造缺陷

      鑄鋼件在生產過程中經常會發生各種不同的鑄造缺陷,常見的缺陷形式有:砂眼、粘砂、氣孔、縮孔、縮松、夾砂、結疤、裂紋等。

      A )砂眼缺陷

      砂眼是由于金屬液從砂型型腔表面沖下來的砂粒(塊),或者在造型、合箱操作中落入型腔中的砂粒(塊)來不及浮入澆冒系統,留在鑄件內部或表面而造成的。砂眼缺陷處內部或表面有充塞著型(芯)砂的小孔,是一種常見的鑄造缺陷。

      B)粘砂缺陷

      在鑄件表面上,全部或部分覆蓋著一層金屬(或金屬氧化物)與砂(或涂料)的混(化)合物或一層燒結構的型砂,致使鑄件表面粗糙,難于清理。粘砂多發生在型、芯表面受熱作用強烈的部位,分機械粘砂和化學粘砂兩種。機械粘砂是由金屬液滲入鑄型表面的微孔中形成的,當滲入深度小于砂粒半徑時,鑄件不形成粘砂,只是表面粗糙,當滲入深度大于砂粒半徑時,就形成機械粘砂,化學粘砂是金屬氧化物和造型材料相互進行化學作用的產物,與鑄件牢固地結合在一起而形成的。

      C)氣孔缺陷

      在鑄件內部,表面或近于表面處,有大小不等的光滑孔眼,形狀有圓的,長的及不規則的,有單個的,也有聚集成片的。顏色有白色的或帶一層暗色,有時覆有一層氧化皮。由于氣體的來源和形成原因不同,氣孔的表現形式也各不相同,有侵入性氣孔、析出性氣孔和反應性氣孔。侵入性氣孔體積較大,形狀近似梨形,常出現在鑄件上部靠近型芯壁或澆注位置處,主要是由于砂型芯中產生的氣體侵入金屬中未能逸出造成的,梨形氣孔小端位置表明氣體由該處進入鑄人件。析出性氣孔多而分散,一般位于鑄件表面,往往同一爐鑄件幾乎都會出現,主要是由于金屬在熔煉過程中吸收的氣體在凝固前未能全部析出,就在鑄件中形成許多分散的小氣孔。反應性氣孔是由于金屬一鑄型界面發生化學反應而產生的氣孔,因其分布均勻且往往在鑄件表皮以下1-3è處(有時在一層氧化皮下面)出現,所以又稱為皮下氣孔。又由于這種氣孔多呈細長形針孔狀,其長軸與鑄件表面垂直,又可將其稱為針孔。

      D)縮孔縮松缺陷

      在鑄件厚斷面內部,熱節處或軸心等最后凝固的地方,形成不規則的表面粗糙的孔洞,該處晶粒粗大,往往帶有樹枝晶.孔洞大而集中的為縮孔,孔眼小而分散的稱為縮松。主要是由于鑄件在冷卻凝固時所產生的液態收縮和凝固收縮遠遠大于固態收縮,且在鑄件最后凝固的地方得不到金屬液的補充造成的。

      E)夾砂結疤缺陷

      夾砂是指在鑄鋼件表面上,有一層金屬瘤狀物或片狀物,在金屬瘤片和鑄件之間夾有一層型砂或涂料,結疤是由于金屬液在鑄型表面局部沖去了一塊砂的地方或在發生攪拌或沸騰現象的地方出現了一塊凸出的疤痕,脫落的砂夾在疤塊中或鑄件的其他部位中。在澆注時,濕型型腔表面的水分因受到鋼液的高溫烘烤而向砂型內部發生遷移,形成強度較低的水分凝聚區,易使型腔表面脫層而造成鑄鋼件結疤、夾砂等缺陷。

      F)裂紋缺陷

      裂紋分為冷裂和熱裂。冷裂指鑄件凝固后冷卻到彈性狀態時,因鑄件局部的鑄造應力大于合金的極限強度而引起的裂紋;熱裂是鑄件在凝固末期或終凝后不久,鑄件尚處于強度和塑性很低狀態下,因鑄件固態收縮受阻而引起的裂紋。白點是淬透性高的合金鋼鑄件在快速冷卻時,因析出氫及產生較高的組織應力和熱應力而引起的微細裂紋。

      1、皮下裂紋

      皮下裂紋隱藏在鑄件表皮之下,裂紋較大且走向曲折,機加工后即可發現。皮下裂紋也是常見的熱裂紋。

      2、外裂紋

      外裂紋常出現在閥門鑄件兩壁交接的熱節部位,如法蘭根部、閥門本體外壁凸起的表面處。外裂紋肉眼即可發現,裂紋比較直,與應力方向垂直,是比較典型的晶間裂紋。由于鑄件表面早先凝固,裂紋由外向內發展,因此,外裂紋一般很難得到補縮金屬液的自焊補。

      3、內裂紋

      內裂紋是指形成于鑄件厚大熱節內部的熱裂紋,產生波探傷或射線探傷時即可發現,或打壓滲漏。



      公司簡介
      諸城市開源鑄造有限公司坐落于風箏之都--山東濰坊 ,是一家專業生產中高端碳鋼、合金鋼、球墨鑄鐵等材質鑄件的民營企業,屬當地政府招商引資項目。公司占地面積11000m2,現有員工100余人,其中技術研發人員5人,高級工程師2人,質檢人員3人,年產能可達3000噸。
      開源鑄造致力于OEM鑄造,產品廣泛應用于機械五金、建筑、電力金具、鐵路、汽車、農機等領域。公司擁有穩定的客戶群體,產品主要銷往歐盟、美國、加拿大、中東等國家和地區。
      在生產過程中開源鑄造主要采用先進的覆膜砂殼型鑄造生產工藝,常規可生產 0.1kg~50kg的鑄件,該生產工藝具有制殼、制芯速度快等特點,可批量生產,從而提高了生產效率, 且鑄件尺寸穩定,鑄件表面光潔。
      我司擁有全套環評資質,且已通過SGS ISO 9001:2015 質量體系認證。生產車間配有中頻環保電爐、自動模具生產線、熱處理爐等設備,同時應用三維模擬澆鑄軟件和包括爐前分析儀、光譜儀、金相顯微鏡、拉伸試驗機、壓力試驗機、硬度試驗機等在內的先進檢測設備,嚴格控制生產流程,確保產品質量。
      我們的使命是通過完整的模具設計制作、卓越的生產工藝和完善的供應鏈管理為客戶提供最為優質的產品和服務。公司本著雄厚的科技力量,先進的檢測手段,豐富的生產經驗,高度的敬業精神,嚴謹的科學管理,周到的售后服務,贏得了國內外客戶的廣泛好評。我們將以卓越品質,優質服務成為您最值得信賴的合作伙伴。


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