简析复相球墨铸铁缺陷的解决方案[铁型覆砂线]
1.球化衰退原因及防止措施
高硫低温氧化严重的铁液经球化处理后形成的硫化物、氧化物夹渣未充分上浮,扒渣不充分,铁液覆盖不好,空气中的氧通过渣层或直接进入铁液使有效的球化元素氧化,并使活性氧增加是使球化衰退的重要原因。渣中的硫也可重新进入铁液消耗其中的球化元素,铁液在运输、搅拌、倒包过程中镁聚集上浮逸出被氧化,因此使有效残留球化元素减少造成球化衰退。此外孕育衰退也使石墨球数减少而导致石墨形态恶化。造成球化不良的上述因素也加快球化衰退。
应尽量降低原铁液含硫、含氧量,适当控制温度。可添加稀渣剂使渣充分上浮并充分扒渣,扒净渣后加草灰、冰晶石粉、石墨粉或其它覆盖剂以隔离空气。加包盖或采用密封式浇注包,采用氮气或氩气保护可有效地防止球化衰退。应加快浇注,尽量减少倒包、运输及停留时间。采用钇基重稀土镁球化剂,其衰退时间可延长1.5—2倍,轻稀土镁球化剂衰退时间也略长于镁球化剂。必要时也可适当增加球化剂添加量。由于孕育衰退引起的石墨形态恶化,补充孕育后可改善。
2.缩孔缩松影响因素及预防措施
碳当量低增加缩孔缩松倾向。磷共晶削弱凝固外壳强度,三元磷共晶减少石墨化膨胀,因此含磷量高显著增大缩松倾向。钼增加碳化物稳定性,尤其在高磷条件下易形成碳化物—磷共晶复合物,更增加缩松、缩孔倾向。残留镁量过高增大缩松、缩孔倾向,适量残留稀土量可减少缩松,过高也增大二者倾向。因此应提高铁液碳当量,降低磷含量、在保证球化条件下尽量降低稀土镁残留量,并合理使用钼。提高铸型刚度,如高压造型,树腊砂型,金属型覆砂可减少缩孔缩松,同时提高铁液碳当量,适当降低浇注温度,采用薄而宽的内浇道使其在二次膨胀前凝固封闭,利用石墨化膨胀补偿铁液液态收缩和凝固收缩,可以消除缩孔缩松。
3.皮下气孔预防措施:浇注温度不得低于1300℃。
残留镁量高时,还应相应提高浇注温度;在保证球化条件下尽量降低残留镁量,适当使用稀土;采用开放式多流道浇注系统,使铁液平稳流入型腔,避免在型腔内翻动,控制型砂水分≤4.5%一s.5%,配入煤粉8%一15%可燃烧成CO抑制水气与镁反应形成H2(铸型表面喷涂锭子油也可起同样作用);铸型表面撤冰晶石粉,高温下与水汽反应形成HF气体保护铁液免受反应,控制铁液含铝量低。严格控制炉料干燥少锈,冲天炉除湿送风,减少铁液中气体,采用少氮或无氮树脂砂等。
4.应力变形和裂纹防止措施:适当提高碳当量、降低含磷量、加强孕育及必要的铸型工艺措施。
5.夹渣影响因素及预防措施:形成一次夹渣的重要原因是原铁液含硫量高,氧化严重。
根本预防措施是降低原铁液硫、氧含量,提高温度。生成二次渣的主要原因是残留镁量过高,提高了氧化膜形成温度。主要措施是在保证球化条件下尽量降低残留镁量(中小件不超过0.055%),加入适量稀土可降低形膜温度;球化处理时加0.16%冰晶石,处理后表面再撒入0.3%,用以稀渣并生成A1F3气体和MgF2膜以减少二次氧化。这种方法主要用于防止大件的夹渣,浇注温度不得低于1300℃,使得浇注温度高于形膜温度,可防止二次渣形成。浇注系统设计应使充型平稳,易出现夹砂部位设置排渣冒口。安设过滤网可阻止一次渣进入型腔。
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