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1、铸件“桔皮”缺陷（xiàn）的特征 铸（zhù）件“桔（jú）皮（pí）”是生产中反复（fù）出现的（de）一种（zhǒng）铸（zhù）造（zào）缺陷，它（tā）对铸件质量的影响较大（dà），缺陷出现在铸件肥（féi）厚部（bù）位、热节及内（nèi）浇道附近以及（jí）受热集中而冷却又慢的部位。铸（zhù）件（jiàn）表面有（yǒu）微凸（tū）的小（xiǎo）圆斑，呈“眼圈”状，这（zhè）些表面粗糙，看起来象“桔子皮”的斑（bān）点，在多种（zhǒng）铸件中反复（fù）出现（xiàn），有时（shí）整批铸件（jiàn）均有，其在每个铸件上的数量（liàng）少（shǎo）则几个，多至整（zhěng）个平面（miàn）；小（xiǎo）圆（yuán）斑有的较大，有的小至（zhì）麻点；有时（shí）是单个分（fèn）散的，有（yǒu）时也呈密集的片（piàn）状凸起物，高出铸件0.4-0.6mm，直径3-5mm。据我公司统计，废（fèi）品中的15%是“桔皮”缺（quē）陷造成的，而且碳钢件产生（shēng）桔皮（pí）缺陷（xiàn）的机会更多一些。 2、“桔皮”缺陷产生的原因分析 导致“桔皮”产生（shēng）的根（gēn）本的原因（yīn）是涂（tú）料表面堆积、硬化不充分。型壳在（zài）焙烧后，其表面上（shàng）形成黄色或（huò）黄绿色玻璃体，浇（jiāo）注（zhù）后与钢液反应而形成硅（guī）酸盐瘤粘附于铸件表面。单纯地延（yán）长硬化时间（jiān），无助（zhù）于（yú）zui终（zhōng）解（jiě）决“桔皮”问题。通（tōng）过实践（jiàn），有以（yǐ）下几方面的原因。 2.1原材料方面的（de）影响（xiǎng） 众所周知（zhī），水（shuǐ）玻璃（lí）涂料（liào）的粉液（yè）比（bǐ）低，粉料分布不均匀。水（shuǐ）玻璃的（de）模数愈高，密度（dù）愈大，则涂料的粉液比（bǐ）愈低，粉料的分布愈不均匀，也zui不易充分（fèn）硬化（huà）。 (1)水玻璃的影响（xiǎng） 水玻璃的模数、密（mì）度以及杂质的多少对涂（tú）料的流动性影响极大。随着模数的（de）增大，水玻璃中（zhōng）亚胶粒子比例增加，其粘（zhān）度（dù）会随之增加，涂（tú）料的流变性恶化，当模组涂挂时极易（yì）在表（biǎo）层造成局部涂料堆（duī）积。 水玻璃参数不（bú）一致对涂（tú）料性能的（de）影响是很（hěn）大（dà）的，这（zhè）一点（diǎn）很容易（yì）被（bèi）忽视。参数（shù）的不一致（zhì）性表现在（zài）两个方面。 其（qí）一（yī）是模数的不一致性，刚进（jìn）厂（chǎng）的水玻璃（lí）只有经过长时间的静置扩散(分散)后才能使同一批模数（shù）趋于（yú）一致，达到（dào）稳定的分散（sàn）状（zhuàng）态；这一过程所需时间在（zài）一星期（qī）以上（shàng），如果急于使用则不可能获得理想的涂料流（liú）变性能。 其二是溶液密度（dù）的不一致性（xìng），在配涂料前通常要对水玻璃溶液（yè）的（de）密度进行调整，应该特别注意加水搅拌后马上测得（dé）的密度是不真实的，因为液体分散稳定的过（guò）程尚未完（wán）成，与所希望的密度有一（yī）定的误（wù）差，据此配制（zhì）的涂料，其粘（zhān）度和流动性都有误差。 (2)耐火（huǒ）粉料的（de）影响（xiǎng） 耐火粉料（liào）颗粒（lì）的分（fèn）布和形状（zhuàng）对涂料流变性的影响较（jiào）大（dà），双峰粉涂料具有较好的流变性是大家公认的（de）；但即便是粒度（dù）分布基本（běn）相同的（de）双峰粉，当耐（nài）火粉料（liào）颗（kē）料（liào）形状分别（bié）为多（duō）角、尖角和片状（zhuàng）的粉（fěn）配制涂料（liào）时，在粉液（yè）比和水玻璃模数（shù）相同的（de）条件下其流变性也会有很大的差异。 当粉料形状越接近片状时，其（qí）比表（biǎo）面（miàn）积（jī）也越大，颗粒间的摩擦（cā）力（lì）和（hé）作用（yòng）力（lì）增大（dà），涂料的粘度将大（dà）于多角形的粉料。 (3)水玻璃密度和粉液（yè）比的综合影响 水玻璃密度和粉液比的变化对表层（céng）涂料流变性的影响是非常直观的（de），水玻璃（lí）密度和粉液比过大时涂料粘度增加、流变性变差、涂层变（biàn）厚会引起（qǐ）涂料在型壳表面局部堆积，型壳硬化不（bú）良zui终导致“桔皮”问题。 2.2工艺方面的影（yǐng）响 (1)表面层风干不（bú）充分。表面（miàn）层风干是涂料（liào）的再均匀（yún）化（huà）过程，同（tóng）时，也是水玻（bō）璃（lí）脱水固化过（guò）程（chéng），如风（fēng）干时间过（guò）短，表面层涂（tú）料在熔（róng）模表（biǎo）面分布不均匀，造成其后的硬化不充分，脱蜡后将在（zài）型（xíng）壳内（nèi）表面形成团状聚集物，局部形成钠盐杂质。 (2)过度（dù）滴控。过度滴控指表面层浸挂涂（tú）料时，单（dān）方向流动（dòng）未能及时粘砂（shā），将导致涂料（liào）在熔模（mó）表面（miàn）局部方向（xiàng）上的堆积，造成其后的硬化不完全。 (3)型壳层间硬化不良（liáng）。由于涂料（liào）层尤其是前两层（céng）中（zhōng）存在未硬化部分，未硬化（huà）的涂料在脱蜡和焙烧（shāo）后造成型（xíng）壳内表（biǎo）面的钠盐（yán）聚集，与（yǔ）钢水反应后生成“桔（jú）皮”缺（quē）陷。 2.3环境方面的影响 在寒冷的冬季，过低的室（shì）温使涂料流动性（xìng）变差造成涂料堆积，过厚（hòu）堆（duī）积的涂料（liào）又（yòu）不能完全硬（yìng）化；此（cǐ）外硬化液的温度（dù）随（suí）室（shì）温的（de）降低也（yě）会造成（chéng）硬化过程（chéng）的（de）缓慢和不完（wán）全。环境湿度的影响（xiǎng）则主要发生在雨季，空气湿度的增加会（huì）影响风干过（guò）程，常因（yīn）为风干（gàn）不足而出（chū）现（xiàn）“桔皮”问题（tí）。 3、避免“桔皮”缺（quē）陷的措施 3.1原料选用 (l)水玻璃（lí）在模数合适（shì）的情况下，必须严格控制杂（zá）质含（hán）量（liàng）；应根据环境的（de）温度、湿度（dù）、铸件的结构（gòu）特（tè）点以及（jí）所配粉料的特点调（diào）整水玻璃密度。 (2)粉（fěn）料在粒度符合使用要求的条件下，其粒形至关重（chóng）要，球形和多角（jiǎo）形粉料是较（jiào）理想的，而片状粉料不（bú）能使用。 3.2工艺对策（cè） (1)水（shuǐ）玻璃密（mì）度的调（diào）整。密度的合适与否将直接影响铸件的表面质量，密度过大会导（dǎo）致涂料流动性差而造（zào）成分层和（hé）“桔皮”缺陷，密度过小又会（huì）形成铸件表面的（de）黄瓜刺；合适的（de）密度（dù）通常与环境（jìng）温度、粉（fěn）料的粒度、微观形状（zhuàng）及铸件（jiàn）的结构（gòu）特点有关系。密度一般（bān）控制在1.27-1.29g/cm3之间，其调整原则是: ①环境温度高时增（zēng）加密度，低时减小密度； ②粉料粗且片状（zhuàng）比（bǐ）例小时增加（jiā）密度，粉料细且片（piàn）状比（bǐ）例大时减小密度； ③结构简单涂料易流动的铸件可适（shì）当增加密度，反之减小密度。 (2)粉液比的确定。粉液（yè）比也是影响铸件表面质（zhì）量的重要（yào）因素（sù）之一（yī），比（bǐ）例过大则（zé）会（huì）因涂（tú）料的流动性差导致（zhì）涂挂不均匀而产生分层和（hé）涂料堆（duī）积；而太小则会（huì）产生（shēng）铸（zhù）件表面的（de）黄（huáng）瓜（guā）刺。其配比（bǐ）原则是在保证（zhèng）涂料流动性的前提下尽量提高粉液比。 (3)硬化液的浓度、温度与硬化时间。一（yī）般情况下（xià），氯化氨质（zhì）量（liàng）分数在25%以上（shàng）的硬化剂（jì）才会有较好（hǎo）的硬化效果；如果（guǒ）氯化铵（ǎn）含量低，靠（kào）延长时间是不能改善硬化效（xiào）果的。 (4)涂挂操作方式。实际（jì）生产中有相当一部分“桔皮”问（wèn）题（tí）是由于操作不当造成的，涂料的单方（fāng）向流（liú）动极易产生堆积而造成硬化不（bú）充分，所以在蜡模浸挂涂料之后的滴控直到撒砂完毕的（de）整个过（guò）程中，必须不断改变模组的方向（xiàng）。 (5)脱蜡工艺。在脱蜡热（rè）水（shuǐ）中（zhōng）补充适当的（de）硬化剂，由于硬化剂（jì）的吸热作用（yòng）和反（fǎn）应，会进一步（bù）使得表（biǎo）面层所滞留的反（fǎn）应产（chǎn）物NaCl溶于脱蜡水中而大部分（fèn）去除（chú），此时，型壳表面形（xíng）成的是一层低钠（nà）硅胶层，有利于（yú）防止“桔皮”缺陷的产生。 (6)环境（jìng）温度。环境温度偏（piān）低会导（dǎo）致涂料流动性差，造（zào）成（chéng）涂挂不均匀而形成（chéng）桔皮（pí）及其他制（zhì）壳缺陷，制（zhì）壳工序（xù）的环境温度应控制在（zài）15℃以上。
+查（chá）看全文23 2020-04
气泡是铸（zhù）件常（cháng）见问题（tí）之一，而且一旦铸件出现了气泡问题，也等于（yú）产品报废（fèi）了（le）。那么如何避免铸（zhù）件产生气泡？看看（kàn）下面这7条。 【缺陷现象】 铸件表皮下，聚（jù）集气体鼓胀所形成（chéng）的（de）泡，有时会（huì）崩裂，存在贯（guàn）通和非贯通两种。 别名：鼓泡（pào）、起（qǐ）泡（pào）【原因分析】 模具（jù）温度太高，开模过早。 填（tián）充（chōng）速（sù）度太高，金属流卷入气体过多。 涂料发气量大，用（yòng）量过多，浇注（zhù）前未燃尽，使挥发气体（tǐ）被包在铸件表层（céng），另涂料含水量大。 型腔内气体没有（yǒu）排（pái）出（chū），排气不顺。 合金熔炼温度过高。 铝合金液（yè）体（tǐ）除气不（bú）彻底，吸有（yǒu）较多气体（tǐ），铸（zhù）件凝固时析出留在铸（zhù）件内 填（tián）充时产生紊（wěn）流。 【对应措（cuò）施】 1、测温（wēn）枪测试模具表面温（wēn）度，显示数值超（chāo）过工艺规定范围。降低模具表面温度，增（zēng）加保压时间（jiān）； 2、铸件表面内浇口压入的（de）金属（shǔ）流明显比（bǐ）其它部位亮（liàng）很多。填充速度高产生原因一方面是设备（bèi）本身的压射速（sù）度高，另一方面（miàn）可能是内浇口太薄造成（chéng）。降低压射速度（dù），适当增加内浇口厚度；判断内（nèi）浇口薄（báo）的方法：是（shì）否（fǒu）有浇口易（yì）粘现象，降（jiàng）低二快（kuài）速度看远端是（shì）否有严（yán）重压不实现象，不给压打件，看是否有多股铝液流； 3、喷涂时察看雾的颜色是否呈（chéng）白（bái）色，合模前（qián）察看型腔是否（fǒu）还有气体残留。更换涂料或增大涂料（liào）与水的配比； 4、在烫模（mó）阶段，铸件表面有（yǒu）明显（xiǎn）的漩涡（wō）和涂料堆积（jī）。判断及（jí）解（jiě）决方法：调开档，人为产（chǎn）生（shēng）涨模，如果解决，需开排气（qì）道； 5、铸件表面内浇口压（yā）入的金属流特别亮并伴有粘结。适当降低浇注（zhù）温度； 6、取样（yàng）块测密度，看是否（fǒu）符（fú）合（hé）要求。重新进行除（chú）气处理或在保温炉（lú）内（nèi）进行再次精炼； 7、烫模阶段铸件表面明显有各（gè）流溶接（jiē）不到一起的痕迹伴有涂料堆（duī）积。 判断及解（jiě）决方法：涂黑油生产，看痕（hén）迹是（shì）否有堆积，分析堆积部位（wèi），解决方法： a、开设或加大相应部位的（de）集渣包（bāo）， b、调整内浇口流向、位置或填（tián）充（chōng）方向。
+查看全文22 2020-04
1．冒（mào）口（kǒu）设计（jì）的基（jī）本（běn）原理（lǐ） 铸件冒口主要是在铸钢件上使用（yòng）。铸铁件只用于个别（bié）的厚大件的灰铸铁件和（hé）球铁件上。金属（shǔ）液（yè）在液态降温（wēn）和凝固过程（chéng）中（zhōng），体积（jī）要收缩。铸件的体（tǐ）收缩（suō）大约为线收缩的3倍。因此（cǐ），铸钢的体收缩通常按3---6%考虑，灰（huī）铸（zhù）铁（tiě）按（àn）2---3%，不过由（yóu）于灰铸铁和（hé）球墨铸铁凝固时的石墨化膨胀，可以抵消（xiāo）部分体积收缩，所以如果壁厚均匀，铸型（xíng）紧实度高，通常不需要设计冒口。铸件的（de）体收缩如（rú）果得不到补充，就会在铸件上或者内部（bù）形（xíng）成（chéng）缩孔、缩（suō）陷或（huò）者缩松。严（yán）重时（shí）常常造成铸件（jiàn）报废（fèi）。 冒口尺寸（cùn）计算原则是，首先计算需要补缩的金（jīn）属液需要多少。通常把这一部分金属液假（jiǎ）设（shè）成球体（tǐ），并求出（chū）直径（设（shè）为d0）用于冒口计算。冒口补（bǔ）缩铸（zhù）件是有一定的范围------叫（jiào）有效补（bǔ）缩（suō）距（jù）离，设为L，对厚度（dù）为h的板状零件通常L=3~5h 。对棒状零件L=（25~30）√h 式子中（zhōng），h------铸件厚度 2．冒口尺寸的基（jī）本计算方（fāng）法 冒口计（jì）算（suàn）的公式、图（tú）线、表格等有很多（duō）。介绍如下。 zui常用的（de）方法是，冒口直径 D=d0+h 理由是（shì）假定冒口和铸件以相（xiàng）同的速度凝固（gù），凝固过程是从铸件的（de）两个表面向内层进行，当铸件（jiàn）完全凝固终了，正好冒（mào）口凝（níng）固了同（tóng）样的厚度，这（zhè）时还（hái）剩下中（zhōng）间的空心的缩孔，体积（jī）正好等于补缩球的体积，这部分金属液在凝固过程（chéng）中正好（hǎo）补缩进了铸件。 当铸件存在热节（jiē）时，可以把h换成热节的（de）直径T即可。 即D=do+T 。 另外设计冒（mào）口，还（hái）有个重要的部（bù）位，就是（shì）冒（mào）口颈（jǐng），所谓冒口颈就是冒口和铸件的连接通（tōng）道，冒口里的金（jīn）属液都（dōu）是经由冒口颈补（bǔ）缩到铸件里的。所以对冒口（kǒu）颈的截面是有要求的，通常取（qǔ）冒口颈的（de）直径dj=（0.6~0.8）T 。 冒口高度（dù） H=（1.5~2.5）D 。 H的高度（dù）还应该（gāi）考（kǎo）虑要（yào）高（gāo）于（yú）需要补缩（suō）部位的高（gāo）度，否则（zé）就成了反补缩了（le），铸件补（bǔ）缩了冒口，这是要避免的。 3．其它计（jì）算方（fāng）法 常（cháng）用的经验（yàn）计算方法还有不计算（suàn）需要估算补缩的金属液，直接将热节园的直径乘个系数得出（chū）冒口（kǒu）直径。例如（rú） 简单铸件 D=（1.05~1.15）T 外（wài）形（xíng）简单，热节比较集中。 复（fù）杂铸件 D=（1.40~1.80）T 外（wài）形复杂，例如（rú）有许多筋条和（hé）铸件的其余部分连接。 中间类型 D=（1.15~1.40）T 介于以上（shàng）两种之（zhī）间。 铸造（zào）生（shēng）产的条件（jiàn）千差万（wàn）别，因素太多，以（yǐ）至（zhì）于所有的计算公式都是近似的有条件的。往往一（yī）个公式不一定（dìng）适用（yòng）于所有的场合。所以公式中往往（wǎng）有取值范围较（jiào）大的（de）系数供用户结合本单位（wèi）的情况选择。
+查（chá）看全文21 2020-04
型砂（shā）的配制包（bāo）括三个方面，即（jí）原材料的准（zhǔn）备、型砂的混制和将（jiāng）混（hún）制好的型砂调匀及松砂等工艺环节。铸（zhù）造（zào）生产中所使用的型砂，有的是由回用（yòng）砂加适量的新砂、粘土和水经混合均匀配制成（chéng）的，有的（de）全部是（shì）由新的材料配制（zhì）成的。为了确（què）保新砂质（zhì）量，所有的原材料都须根（gēn）据技术要求经验（yàn）收合格后才能使（shǐ）用。为此，在配砂前都必须（xū）进行加工准备。 （1） 新砂 新（xīn）砂在采购、运输（shū）过程中常混有（yǒu）草根、煤屑及泥（ní）块等（děng）杂物，同（tóng）时含（hán）有一定数量的分分。潮（cháo）湿的原砂（shā）不易过筛，配砂时（shí）不（bú）便于控制型砂的（de）水分。因此，除含水量低、用于手（shǒu）工造（zào）型的湿型砂可直接配制外，新（xīn）砂在使用前必须进行烘干和过筛（shāi）。新砂的（de）烘干用立式或卧式烘干滚（gǔn）筒，也可采用气（qì）流烘（hōng）干（gàn）的办法。常用（yòng）的筛砂（shā）设备有手工（gōng）筛、滚筒筛和（hé）振动筛等（děng）。 （2） 粘土 刚开采的粘（zhān）土往（wǎng）往含有较多的水分具多为块状，因此使用前必（bì）须（xū）烘干、破（pò）碎并磨成粘土粉，主要由专门的工（gōng）厂进行加（jiā）工（gōng），包装万袋供应。有的工厂事先将膨润土或粘土与煤粉按比例制成粘土（tǔ）—煤粉（fěn）粉浆，使粘土充分（fèn）吸水膨胀，混（hún）砂时与原砂一起加入到（dào）混（hún）砂机里混合均匀。这种做法可（kě）简化混砂操作（zuò），便于运输，改（gǎi）善劳（láo）动（dòng）条件，提高型砂质（zhì）量。但（dàn）必须（xū）严（yán）格控（kòng）制粉浆的含水量，否则会影（yǐng）响型（xíng）砂性能（néng）。 （3） 附加物 煤（méi）粉、硼配、氟（fú）化物和硫黄等附加物都必须粉碎、过（guò）筛（shāi）后再使用。 （4） 旧砂 为了节省（shěng）造（zào）型材料，降低铸件成本，旧砂应回用。旧（jiù）砂在（zài）型砂所占比例很大，它对型砂的成分及性能有着很大的（de）影响。旧砂中常混有各（gè）种杂（zá）物（wù），如钉子、铁块（kuài）和砂团等，在回用前必须进行（háng）处（chù）理，包括将砂块粉碎，用电磁分离器除去（qù）其中的铁质杂物然后过筛（shāi），必（bì）要时进行冷却。 在机械化程度高的铸造（zào）车间，型砂需求量（liàng）大，周（zhōu）转速度（dù）很快（kuài），往往旧砂（shā）的温度还比较（jiào）高，有的回用（yòng）砂（shā）温度高达（dá）60摄氏度（dù）以上，如果采用这种型砂（shā）造型（xíng），容（róng）易粘附模（mó）样、芯盒（hé）及（jí）砂（shā）斗。由于型砂温度（dù）过高，会使水分（fèn）蒸发（fā）太（tài）快，使型砂性（xìng）能不（bú）稳定，同时（shí）影响铸（zhù）件表面质量，影（yǐng）响造型劳动生产率。因（yīn）此必须（xū）在铸件落砂（shā）、旧砂过筛、运输（shū）和混砂（shā）过程中（zhōng）加强通风冷却，降低型（xíng）砂温度。 （5） 混砂（shā） 混砂的任（rèn）务是将各种原材料（liào）混（hún）合均匀，使粘结剂包覆在（zài）砂粒表面上（shàng），混砂的质量（liàng）主要取决于混砂工艺和混砂机的（de）形（xíng）式。 一（yī）、混砂机的形式。生产中（zhōng）常用的混砂设备有辗轮式、摆轮式（shì）和叶片式（shì）混（hún）砂机。辗轮式混砂机除（chú）有搅拌作用外，还（hái）有辗压搓揉作用，型砂的质量（liàng）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）砂机的生产效率比辗轮式高几倍，且（qiě）可边混（hún）砂（shā）边鼓风冷却，并有（yǒu）一定（dìng）的搓揉（róu）作用，但型砂质量不如（rú）辗轮式混砂好，主要用于机械化程度高、生（shēng）产量大（dà）的铸造车间混制单一砂及背砂。叶片式混砂机是一种连续（xù）作业式（shì）的设备，各种原是否无（wú）误（wù）混砂机的一端（duān）进（jìn）入（rù），混好的型砂从混砂机的另（lìng）一端出来，生产效（xiào）率高。叶片式混砂机有混合作用，但搓揉作用很差，主要用（yòng）于（yú）混制背砂（shā）和粘（zhān）土含量低的单一砂。 二、加（jiā）料顺序与混砂时间（jiān）。混制粘土型砂的加顺序（xù）一般（bān）是先加回用砂、原砂、粘土粉和附（fù）加物等干料，干混均（jun1）匀后再加水（shuǐ）湿混，均匀后即（jí）可（kě）使用。如（rú）果型砂中含有渣油（yóu）液以（yǐ）及其他（tā）液态粘（zhān）结剂，则应先加水将型（xíng）砂混合均匀（yún）后再加入油类粘结剂。这（zhè）种先（xiān）加干粉后加（jiā）水的混砂加料顺序存在的缺点是，在（zài）混砂机的辗盘（pán）边缘遗留（liú）一些（xiē）粉料（liào），这些（xiē）粉料吸水后粘附在（zài）混砂机壁上，直到混辗后期（qī）或卸砂时才脱（tuō）落下（xià）来，使型砂（shā）里含有（yǒu）混合不均匀的粘土或煤粉团块，恶化了型砂性能（néng）。同时干混时粉尘（chén）飞（fēi）扬，劳动（dòng）条件差。因此，有的工（gōng）厂（chǎng）采用先在回用砂里加（jiā）水混合，然后加粘土（tǔ）及煤粉混合均匀，zui后再加（jiā）少量水分（fèn）调节到所需要（yào）的含水量的混砂工艺。试验结果（guǒ）表明，后面这种（zhǒng）加（jiā）料顺序可缩短（duǎn）混砂时间，提高（gāo）型砂（shā）质量（liàng），改善劳动条件。 为了使各种原材（cái）料混合均匀，混砂时间不能太短，否则影（yǐng）响型砂性（xìng）能（néng），但混砂时（shí）间也（yě）不宜过长。否则将使型砂温度升（shēng）高，水（shuǐ）分过（guò）多（duō）挥发，型砂结成块状（zhuàng），性（xìng）能变（biàn）坏且生产效率低。混（hún）砂（shā）时间主要根据（jù）混砂机（jī）的（de）形（xíng）式、粘土含量、对型砂性（xìng）能（néng）要求等（děng）来决（jué）定。一般（bān）来说，粘土含量越多，对（duì）型（xíng）砂质量（liàng）要求（qiú）越高，混砂时间越（yuè）长。采（cǎi）用辗轮式混砂机混制面砂时，混砂时间（jiān）一（yī）般（bān）为6—12分钟，北砂为3—6分钟，单一砂（shā）为4—8分（fèn）钟（zhōng）。 （6） 调匀 型砂的调匀又称回性（xìng）、渗匀，是指将混好（hǎo）的（de）型砂在不失（shī）去水分的条（tiáo）件下放置一（yī）段时间，使水分均匀渗透到（dào）型砂中，让（ràng）粘土充分吸（xī）水膨胀（zhàng），以提高型砂的强度和透（tòu）气（qì）性（xìng）等（děng）性能。调匀时间主要根（gēn）据粘土种（zhǒng）类及加入（rù）量而定（dìng）。型砂中（zhōng）粘土含量越多（duō），原砂的（de）颗粒越细，调匀时间（jiān）越长。调匀（yún）时间应适当，否则型砂（shā）性能难以满足要注。单一砂一般为2—3小时，面砂为（wéi）4—5小时。机械化铸造（zào）厂间型砂调匀是在型砂调匀斗里进行，非机械化的手工（gōng）造型车间是将混好的（de）型砂堆放（fàng）在轩间地面（miàn）上，并（bìng）用湿麻袋（dài）覆盖进行调匀。 型砂经混辗（niǎn）和（hé）调匀后会被压实，有的被（bèi）压成团块。如果采用这（zhè）种型砂（shā）直接造型，型砂的坚（jiān）实度（dù）不均匀，透气性等（děng）性能差。因此，调匀后的（de）型砂必须经（jīng）松（sōng）砂或（huò）过筛（shāi）才能使用。在机（jī）械（xiè）化的铸造车间一般采用圆棒式或（huò）叶片式松砂机（jī）进行松砂处理。在百机械化（huà）的手工（gōng）造型（xíng）车（chē）间，常用移（yí）动式松砂机或用筛孔为5—8毫米的筛子过筛。
+查看（kàn）全文20 2020-04
覆膜（mó）砂铸造在（zài）铸造领域已有相当长的历史（shǐ），铸件的产量（liàng）也相当大；但采用覆膜（mó）砂铸造（zào）生产精密（mì）铸钢件时面临很多难（nán）题：粘砂（结疤）、冷隔（gé）、气孔。如何解（jiě）决这些问题有待于我（wǒ）们去（qù）进（jìn）一步（bù）探讨。 一、对覆膜砂的认识与了解（覆膜（mó）砂属于有（yǒu）机粘结剂型、芯砂） （1）覆（fù）膜砂的特点：具（jù）有适宜（yí）的强度性能；流（liú）动（dòng）性好，制出（chū）的砂（shā）型、砂芯轮廓清晰，组织（zhī）致密，能够制造（zào）出复（fù）杂（zá）的砂芯；砂型（芯（xīn））表面质量（liàng）好，表面（miàn）粗糙度可达Ra=6.3～12.5μm，尺寸精度（dù）可达CT7～CT9级；溃（kuì）散（sàn）性好，铸件容易清理。 （2）适用范围（wéi）：覆膜砂（shā）既可制作铸（zhù）型又可（kě）制作砂芯（xīn），覆膜砂的型或芯既可互相配合使用又可（kě）与其它砂型（芯）配合使用；不（bú）仅可以用（yòng）于金属型（xíng）重力铸造或低压铸造，也可以用于铁型覆砂铸造，还可以用于热法离心铸造；不仅可以（yǐ）用于铸铁（tiě）、非铁合金铸（zhù）件的生产，还可以用于（yú）铸钢件的生产。 二（èr）、覆膜砂（shā）的制（zhì）备（bèi） 1．覆膜砂组成 一（yī）般由耐火材料、粘结（jié）剂、固化剂、润滑剂及特殊添（tiān）加剂组（zǔ）成。 （1）耐火材料是构成覆膜砂的主体。对耐火材料的要求是：耐火（huǒ）度高、挥发物少、颗粒（lì）较圆整（zhěng）、坚实等。一般（bān）选用天然擦洗硅砂。对（duì）硅砂（shā）的要求是：SiO2含量高（gāo）（铸铁及非（fēi）铁（tiě）合金铸件要（yào）求大于90%，铸钢件要求（qiú）大（dà）于97%）；含（hán）泥量不大（dà）于（yú）0.3%（为（wéi）擦洗砂）--[水洗砂含泥量规定小于（yú）；粒度①分布在（zài）相邻（lín）3～5个筛（shāi）号上（shàng）；粒（lì）形圆整，角形因素应不大于1.3；酸耗值不（bú）小于（yú）5ml。 （2）粘（zhān）结剂（jì）普遍采用（yòng）酚（fēn）醛树脂。 （3）固化（huà）剂通常采用乌洛托品（pǐn）；润滑剂一般采用硬脂酸钙，其作用是防止（zhǐ）覆膜砂结块（kuài），增加流动（dòng）性。添加（jiā）剂的主（zhǔ）要作用是改善（shàn）覆（fù）膜砂的性能。 （4）覆膜砂（shā）的基本配比 成分（fèn） 配（pèi）比（质（zhì）量（liàng）分数，%）说明：原（yuán）砂 100 擦洗砂， 酚醛树脂（zhī） 1.0～3.0 占原砂重 ，乌洛托品（水（shuǐ）溶液2）10～15 占树脂重，硬脂酸钙 5～7 占树脂重（chóng），添加剂 0.1～0.5 占原砂重（chóng）。1：2）10～15 占树脂重（chóng），硬脂酸钙 5～7 占树脂重（chóng），添加剂 0.1～0.5 占原砂重。 ２．覆膜砂的（de）生（shēng）产（chǎn）工艺 覆膜砂的制备工艺主要有冷法覆（fù）膜、温法覆膜、热法覆膜三种，目前（qián）覆（fù）膜砂的生产几乎都是采用热覆膜法。热法覆膜工艺（yì）是先将原（yuán）砂加（jiā）热到一定（dìng）温度，然（rán）后分（fèn）别（bié）与树（shù）脂、乌洛托品水（shuǐ）溶液（yè）和硬脂酸钙混合（hé）搅拌，经冷却破碎和筛分而成。由于（yú）配方（fāng）的（de）差异，混制工艺有所不同。目（mù）前国内覆膜（mó）砂生产（chǎn）线的种类很多，手工加料的半自（zì）动生产线约（yuē）有2000~2300条（tiáo），电脑控制（zhì）的全自动生产线也已经有将近（jìn）50条，有（yǒu）效（xiào）提高了生产效率和（hé）产品稳（wěn）定性。例如xx铸（zhù）造有限（xiàn）公司的（de）自动化可视生产（chǎn）线，其加料时间（jiān）控制精确到0.1秒，加热（rè）温度控制精确到（dào）1/10℃，并且可以通过视频时时观察混砂（shā）状态，生产（chǎn）效率达到6吨/小时。 ３．覆膜（mó）砂的（de）主要产品类型 （1） 普通（tōng）类覆膜砂 普通覆膜砂（shā）即传（chuán）统覆（fù）膜砂（shā），其组成通常（cháng）由石英砂（shā），热塑性酚醛（quán）树脂，乌（wū）洛托品和硬脂酸钙构成，不加（jiā）有关添加（jiā）剂，其树脂加入量通常在一定强度要求下相对较高，不具备耐（nài）高温，低膨胀、低（dī）发气（qì）等特性，适用于要求不高（gāo）的铸件生产（chǎn） （2） 高（gāo）强度低发气（qì）类覆膜砂 特点：高强度、低膨（péng）胀、低发气、慢发气（qì）、抗氧化 简（jiǎn）介:高（gāo）强度低发气覆膜砂是（shì）普通覆膜砂的更新换（huàn）代产品，通过加入有关特（tè）性的“添加剂”和（hé）采用新的配制工艺（yì），使树脂用量大幅（fú）度下（xià）降，其强度比普通覆膜砂高30%以（yǐ）上，发气量（liàng）显著降（jiàng）低，并能（néng）延（yán）缓发气速度，能（néng）更好地（dì）适应铸件生（shēng）产的需要。该（gāi）类覆膜砂主要适（shì）用于铸铁件中，中小铸钢、合金（jīn）铸钢件的（de）生产。目前该类覆膜砂有三个系列：GD-1高强（qiáng）度低（dī）发气覆膜砂；GD-2高强（qiáng）度低膨胀低发（fā）气（qì）覆膜（mó）砂；GD-3高强度低膨胀低发气（qì）抗（kàng）氧化覆膜。 （3） 耐高温(类)覆（fù）膜砂(ND型) 特点：耐高温、高强度（dù）、低膨胀、低发（fā）气、慢发气、易溃散、抗氧化（huà） 简介:耐高温覆膜（mó）砂（shā）是通（tōng）过特殊工艺配方技术生产出的具有优异高（gāo）温性能(高温下强度高（gāo）、耐热时间长、热膨胀量小、发气量低)和综（zōng）合（hé）铸造性能的新（xīn）型覆（fù）膜砂（shā）。该类覆膜砂特别适用于复杂薄壁精密（mì）的铸（zhù）铁件(如汽车发动机缸体、缸盖（gài）等)以及高要（yào）求的铸钢（gāng）件(如集装箱角和火车刹车缓（huǎn）；中器壳件等)的生产，可（kě）有效消（xiāo）除（chú）粘砂、变形、热裂和气孔（kǒng）等铸造缺陷（xiàn）。目前该覆膜砂有四个系列：VND-1耐高温覆膜砂. ND-2耐高温低膨胀（zhàng）低发气覆膜砂 ND-3耐（nài）高温低（dī）膨胀低发气抗（kàng）氧化覆膜砂（shā） ND-4耐高温高强底（dǐ）低膨胀（zhàng）低发（fā）气覆（fù）膜 （4） 易溃散类覆膜砂 具（jù）有较好（hǎo）的强度（dù），同时（shí）具有优异的低温溃散性（xìng）能（néng），适用于（yú）生产有色金属铸件。 （5） 其它（tā）特殊要求（qiú）覆（fù）膜砂（shā） 为适应不同产品的（de）需要，开发出了系列特种覆膜砂（shā）如：离心铸造用覆膜砂（shā）、激冷覆膜砂、湿态覆膜砂、防粘砂、防脉（mò）纹、防橘皮覆膜砂等（děng）。 三、覆膜（mó）砂制芯主（zhǔ）要工艺过程（chéng） 加热温度200-300℃、固化时间30-150s、射（shè）砂压力0.15-0.60MPa。形状简单的（de）砂芯（xīn）、流动性好的覆膜（mó）砂可选用较（jiào）低的射砂压力，细薄砂芯选择较（jiào）低的加热（rè）温度，加热温度低时可适当延（yán）长固化时间等。覆膜砂所使用的树脂是（shì）酚醛类树脂。制芯工（gōng）艺的优（yōu）点：具有（yǒu）适宜的强度性能；流动性好；砂芯表面质量好（hǎo）（Ra=6.3-12.5μm）；砂芯抗吸湿性强；溃散性好，铸件容易清理。 1、铸型（模具（jù））温（wēn）度（dù） 铸（zhù）型温度是影响壳（ké）层厚度及（jí）强（qiáng）度（dù）的主要因素之一,一般（bān）控制在220～260℃,并根（gēn）据下列原则选（xuǎn）定: （1）保（bǎo）证覆膜砂（shā）上的树脂（zhī）软化及（jí）固化所需的（de）足够热量； （2）保证形成需要的壳厚且壳型（芯）表面不焦化（huà）； （3）尽量缩短结壳（ké）及硬化时间，以提高生产率。 2、射砂压力及时间 射砂时间一般控制在（zài）3～10s，时（shí）间过短则砂型（芯）不能成型（xíng）。射砂压（yā）力一（yī）般为（wéi）0.6MPa左右；压（yā）力过低时，易（yì）造成射不足或疏松现象。3、硬化时间：硬（yìng）化时间的长短主要取决（jué）于砂型（xíng）（芯）的厚度与铸（zhù）型的温（wēn）度，一般在（zài）60～120s左右（yòu）。时间过短，壳层未完全（quán）固化则强度低；时间过长，砂型（芯）表面层易烧焦影响铸件质量。覆膜砂（shā）造型（xíng）（芯（xīn））工艺参数实例（lì）：序号图（tú）号 壳厚（hòu）（㎜） 重量（㎏） 铸型温度（℃） 射（shè）砂时间（jiān）（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、覆膜砂应用中存在（zài）的（de）问题及（jí）解决对策 制芯的方法（fǎ）种类（lèi）很（hěn）多，总的（de）可以划分为热固性（xìng）方法（fǎ）和冷固（gù）性方法两（liǎng）大类，覆膜砂制芯属于（yú）热固性（xìng）方法（fǎ）类。任何（hé）一种制芯方（fāng）法都有（yǒu）其自身的优点和缺点，这主要取决于产品的质量要求、复杂程度、生（shēng）产批量、生（shēng）产成本、产品（pǐn）价格等综合因（yīn）素来决定采用何种制芯方（fāng）法。对铸件内腔（qiāng）表面质量要求高（gāo），尺寸精（jīng）度要求高、形（xíng）状复杂的砂芯采（cǎi）用覆膜砂制芯是（shì）非常有（yǒu）效（xiào）的。例如：轿车（chē）发动机气缸盖（gài）的（de）进（jìn）排气（qì）道（dào）砂（shā）芯、水道砂芯、油道砂芯，气缸体的水道砂（shā）芯、油道砂芯，进气岐管、排（pái）气岐管的壳芯砂芯，液（yè）压阀的流（liú）道砂芯，汽（qì）车涡轮增压器（qì）气道砂芯等等。但是（shì）在覆（fù）膜砂使用中（zhōng）还常（cháng）遇到一些问题，这里（lǐ）仅就工作中（zhōng）的（de）体会（huì）略谈（tán）一二。 1、覆膜砂的强度和发气（qì）量的确定方法 在原砂质量（liàng）和树脂质量一定的前提下，影响覆膜砂强（qiáng）度的关键因素主要取于酚（fēn）醛树脂的加（jiā）入量。酚醛树（shù）脂（zhī）加入量（liàng）多，则强（qiáng）度就提高（gāo），但发气（qì）量也增加，溃散（sàn）性（xìng）就（jiù）降低（dī）。因（yīn）此（cǐ）在生（shēng）产应（yīng）用中一定要控制覆膜砂的强度来减少发气量（liàng），提（tí）高溃散性，在强度（dù）标准的（de）制订（dìng）时定要找到一（yī）个平衡点（diǎn）。这个平衡点就是保证（zhèng）砂芯的表（biǎo）面质量（liàng）及在浇注时不产生变（biàn）形、不产生断芯前提下的强（qiáng）度。这样才能（néng）保（bǎo）证铸件的表面质（zhì）量和尺寸精度，又可以减少发气量（liàng），减少铸造（zào）件气孔缺陷，提高砂芯的出砂性能。对砂芯存放，搬运过程（chéng）中可（kě）以采用工位器具、砂芯小车，并在其上面铺有10ｍｍ～15ｍｍ厚的海绵，这样可以（yǐ）减少砂芯的（de）损耗（hào）率。 2、覆膜（mó）砂砂芯的存放（fàng）期 任何砂芯都会吸（xī）湿，特别（bié）是南方地区（qū）空气相对湿度大，必须对（duì）砂芯存放期（qī）在工艺文件（jiàn）上加（jiā）以规定，利（lì）用精益（yì）生产先（xiān）进先出的（de）生产（chǎn）方式减少砂芯（xīn）的存放量（liàng）和存放周（zhōu）期。各（gè）企业（yè）应结合自己的厂房条件和当地的气候条件来确定（dìng）砂芯的存放周期。 3、控制好（hǎo）覆膜（mó）砂的供（gòng）货质量（liàng） 覆膜砂（shā）进厂时（shí）必须附有供应商的质量（liàng）保证（zhèng）资料，并（bìng）且企业根据（jù）抽样标（biāo）准（zhǔn）进（jìn）行检查，检查合格后方可入库。企业取样检测不合格时由质保和技术部门做（zuò）出处（chù）理（lǐ）结果，是让步接受或（huò）向供应（yīng）商退货（huò）。 4、合格的覆膜（mó）砂在制芯时发现砂（shā）芯断裂变形（xíng） 制芯（xīn）时砂芯的断裂变形通（tōng）常会（huì）认为覆膜砂强度（dù）低造成的。实际上砂芯断裂和变形会涉及到许多生产过程。出（chū）现（xiàn）不正常情（qíng）况，必须要（yào）查到真正的原因才能（néng）彻底（dǐ）解决。具（jù）体原因如（rú）下： （１）制（zhì）芯（xīn）时模具的温度和留模时间，关系到砂芯结壳硬化厚度是否满足（zú）工（gōng）艺要求。工艺上所（suǒ）规定（dìng）的工艺参数都需要有一个范围，这个范围需靠操作人员的技能来进行（háng）调整。在（zài）模具温度（dù）上限（xiàn）时留模时间（jiān）可以（yǐ）取下限，模具（jù）温度在下限时留模（mó）时间取上限。对操作人员需要（yào）不断（duàn）地培训（xùn）提高操作技能。 （２）制芯时在模具上会粘有酚醛树（shù）脂和砂粒，必（bì）须进行及时清（qīng）理并（bìng）喷上脱模（mó）剂，否则会越积越多开模时会把砂（shā）芯拉断或变形（xíng）。 （３）热芯盒模（mó）具静模上的弹簧顶杆，由于长期在高温状态下工（gōng）作会产生弹性失（shī）效而造成（chéng）砂芯断裂或变（biàn）形。必须及时更换弹簧。 （４）动模和静模不平（píng）行或（huò）不在同一中（zhōng）心线上，合模（mó）时在油缸或气缸的压力作用下，定位销前端（duān）有（yǒu）一段斜度，模具（jù）还（hái）是会合紧，但在开（kāi）模时动模和静模仍会恢复（fù）到原始状态使砂芯（xīn）断裂或（huò）变形。在这种（zhǒng）情况下（xià）射砂时会跑砂，砂芯的尺寸会变（biàn）大。解决对策是及（jí）时调整（zhěng）模具的平行度和同（tóng）轴度。 （５）在壳芯机上生产空心砂芯时，从（cóng）砂芯（xīn）中倒出尚未硬化的覆膜砂（shā）需要重新使用时（shí），必须（xū）进行过（guò）筛并未用过的覆膜砂按３：７比例混合（hé）后使用，这（zhè）样才能保证壳芯砂芯（xīn）的表面质（zhì）量（liàng）和砂芯（xīn）强（qiáng）度。
+查看全文18 2020-04
什么（me）叫淬火？ 钢的淬火是将钢加热到临界温度Ac3（亚共析钢）或Ac1（过共析钢）以上温度，保（bǎo）温一段时间，使（shǐ）之全（quán）部（bù）或部分奥（ào）氏体化，然后以大于临界冷却速度的冷（lěng）速（sù）快冷到Ms以下（或Ms附（fù）近等温）进行马氏体（tǐ）（或贝氏体）转变的热处理工艺。通常也将铝（lǚ）合金、铜合（hé）金、钛合（hé）金（jīn）、钢化玻璃等材料的固溶处理或（huò）带有快速冷却过程的热处理工艺称为淬（cuì）火。 淬火的目的： 1）提高金属成材或零件（jiàn）的机（jī）械性能。例如（rú）：提（tí）高工具、轴承等的硬度和（hé）耐磨性，提高弹簧（huáng）的弹性极限，提高轴类零（líng）件的综（zōng）合机械（xiè）性能等。 2）改善（shàn）某些特殊钢的材料性能或化学（xué）性能。如提（tí）高不锈钢的耐蚀性，增加（jiā）磁钢的永磁性等。 淬火冷却时，除需合理选（xuǎn）用淬火介质外，还要（yào）有正确的淬火方法，常用的（de）淬火方法，主要（yào）有单液淬火，双液淬火，分级淬火、等温（wēn）淬（cuì）火，局部淬火等。 钢铁工件（jiàn）在（zài）淬火后具有以（yǐ）下特点： ① 得到了马氏体、贝氏体、残余奥氏体等不平衡（héng）（即不稳定）组织（zhī）。 ② 存在（zài）较大内应力。 ③ 力（lì）学性能不能满（mǎn）足要求（qiú）。因此，钢铁工件淬（cuì）火后一般都要经过回火 什么叫回火？ 回火是（shì）将淬火后的（de）金（jīn）属（shǔ）成材或（huò）零（líng）件加热到某一温度，保温一定时间（jiān）后，以一（yī）定方式冷（lěng）却的（de）热处（chù）理工艺（yì），回火是淬火后紧接（jiē）着进行的（de）一（yī）种操作，通常（cháng）也（yě）是（shì）工件进行热处理的（de）zui后一道工序（xù），因而把淬火和回火的（de）联（lián）合工艺称为（wéi）zui终处理。淬（cuì）火与回火的（de）主要目的是： 1）减（jiǎn）少内应力和降低脆（cuì）性，淬火件存在（zài）着很大的应力和脆（cuì）性，如没有及时回火（huǒ）往往（wǎng）会产生变形甚至开裂。 2）调整工件的机械性能，工件淬火后，硬（yìng）度高（gāo），脆性大，为（wéi）了满足各种工（gōng）件不同的性能要求，可以通过回火（huǒ）来调（diào）整，硬度，强度，塑性和韧（rèn）性。 3）稳定工件尺寸（cùn）。通过回火（huǒ）可使金相组织趋于稳定，以保证在以后的使（shǐ）用过程中（zhōng）不再发生变形。 4）改善某些合金钢的切削性能。 回（huí）火的作用在于： ① 提高组（zǔ）织稳定（dìng）性，使工件在使用过程中不再（zài）发生组织（zhī）转变，从而使（shǐ）工件几何尺寸和性能保持稳定。 ② 消除（chú）内应力，以便改善（shàn）工件的使用性能并稳定工件几何尺寸。 ③ 调整钢（gāng）铁的力学性能以满足使用要求。 回火之所（suǒ）以具有这些作用，是因为温度升高时，原子活动能力增强，钢铁中的（de）铁、碳和其他（tā）合金元（yuán）素的原子可（kě）以较快地进行扩散（sàn），实现原子的重新排列组合，从而使不稳定的不（bú）平衡组织逐步转变为（wéi）稳定（dìng）的（de）平衡组织。内应（yīng）力（lì）的消除还与温（wēn）度升高时金属强度降低有关（guān）。一般钢铁回火时，硬度（dù）和强度下降，塑性提高。回火（huǒ）温度越高（gāo），这些力学性（xìng）能（néng）的变化越大。有些（xiē）合金元素（sù）含量较高的合金钢（gāng），在某一温度范围回火（huǒ）时，会析（xī）出一些颗（kē）粒细（xì）小的金属化合物，使强度和硬度上（shàng）升（shēng）。这种（zhǒng）现象称为二次硬化。 回火要求：用途（tú）不同（tóng）的工（gōng）件（jiàn）应在不同温度下回火，以满（mǎn）足使（shǐ）用中的要求。 ① 刀具（jù）、轴承、渗（shèn）碳淬火零件、表面（miàn）淬火（huǒ）零件通常在250℃以下进（jìn）行低温回（huí）火。低（dī）温回火后硬度（dù）变化不大，内应（yīng）力减小，韧性（xìng）稍（shāo）有提高。 ② 弹簧在350～500℃下中（zhōng）温回火，可获得较高的（de）弹性和必要的韧性。 ③ 中碳结构钢制作的零（líng）件通常在500～600℃进行高温回火，以获（huò）得适宜的强度（dù）与韧性（xìng）的良好配合。 钢在（zài）300℃左（zuǒ）右回火（huǒ）时，常使其脆性增大，这种现（xiàn）象称为首类（lèi）回火脆性。一般不应（yīng）在这个温度（dù）区间回火。某些中碳（tàn）合金结构钢（gāng）在高温（wēn）回（huí）火后，如（rú）果（guǒ）缓慢冷至室温，也易于（yú）变脆。这种现象称为第二类（lèi）回火（huǒ）脆性。在（zài）钢中加（jiā）入钼，或（huò）回火时在油或水中（zhōng）冷却，都（dōu）可以防止第（dì）二类回火脆性。将第二类回火脆性的钢重新加热至（zhì）原来的（de）回火温度，便可以消除这种脆性。 在生产（chǎn）中，常根（gēn）据对工件性能（néng）的要求（qiú）。按加（jiā）热温度（dù）的（de）不同，把回（huí）火分为低温回火，中温回（huí）火，和（hé）高温回火。淬火和随后的高温回火相结合的热（rè）处理工艺（yì）称为调质，即（jí）在具有（yǒu）高度强度的同时，又有好的塑性（xìng）韧性。 1、低温回（huí）火：150-250℃ ，M回，减（jiǎn）少内应力和脆（cuì）性，提高塑韧（rèn）性，有较高的硬度和耐（nài）磨性。用于制作量具（jù）、刀具和滚动（dòng）轴承等。 2、中温回火：350-500℃ ，T回，具（jù）有较高的（de）弹性（xìng），有一定的（de）塑性（xìng）和硬（yìng）度。用于制（zhì）作弹簧、锻模等（děng）。 3、高温回火（huǒ）：500-650℃ ，S回，具有良（liáng）好的综合力学性能。用于（yú）制作齿轮、曲轴等。 什么是正火（huǒ）? 正火是（shì）—种改善钢材（cái）韧性的（de）热处理。将钢构件（jiàn）加热到Ac3温度以（yǐ）上30〜50℃后，保温一段时间出炉空冷（lěng）。主要特点（diǎn）是冷却（què）速度快于退火而低于淬（cuì）火，正火时可在稍快的冷却中使钢材的结晶（jīng）晶粒细化，不但可得到满意的（de）强度（dù），而且（qiě）可（kě）以明显提高韧性(AKV值），降（jiàng）低（dī）构件的（de）开裂倾向（xiàng）。—些低合金热（rè）轧钢板、低合金钢锻件与铸造件经正火处（chù）理后（hòu），材料的综合力学性能可以（yǐ）大大改善，而且也（yě）改善了切削性能。 正火（huǒ）有以下目的和用途： ① 对亚共析钢，正火用以（yǐ）消除铸、锻、焊件的过热粗（cū）晶组织和魏氏组织，轧材（cái）中的带状组织；细化（huà）晶粒；并（bìng）可作（zuò）为淬火前的预（yù）先热（rè）处理。 ② 对过共析钢，正（zhèng）火可以（yǐ）消除网状二次渗碳（tàn）体，并使珠光体细化，不但改善（shàn）机（jī）械性能，而且（qiě）有利于（yú）以（yǐ）后的球（qiú）化退火（huǒ）。 ③ 对（duì）低碳（tàn）深冲薄钢板，正（zhèng）火可以消除晶（jīng）界的游（yóu）离（lí）渗碳体，以改善其深冲性能。 ④ 对低（dī）碳钢和低（dī）碳低合（hé）金钢，采（cǎi）用正火，可得到较多（duō）的（de）细片状珠光体组织，使硬度增（zēng）高到HB140-190，避免切削时的“粘（zhān）刀”现象，改善（shàn）切削加（jiā）工性。对中碳钢，在既可用正火（huǒ）又可用退火的场合下，用正火更为经济和方便。 ⑤ 对普通（tōng）中碳结构钢，在力学性能要求不高的场合（hé）下，可用正火代（dài）替淬火加（jiā）高温回火，不仅操（cāo）作简便，而且使钢材的（de）组织和尺（chǐ）寸稳定。 ⑥ 高温正火(Ac3以上150～200℃)由于高（gāo）温下扩散速度较（jiào）高,可以（yǐ）减少铸件和锻（duàn）件的成分（fèn）偏析。高温正火后的（de）粗大晶粒可通过（guò）随后第二次较（jiào）低温（wēn）度的正火（huǒ）予以细化。 ⑦ 对（duì）某些用于汽轮（lún）机和锅炉的（de）低、中碳合金钢，常采用正火以获得贝氏体组织，再经高（gāo）温回火，用于（yú）400～550℃时（shí）具有（yǒu）良好的抗（kàng）蠕变能力。 ⑧ 除（chú）钢件（jiàn）和钢材以外，正火还广泛用（yòng）于球墨铸铁（tiě）热处理，使其获得珠光体基体，提高球墨铸铁的强度。 由于正（zhèng）火的特（tè）点是空气冷却（què），因而环境（jìng）气温、堆放方式、气流及工件尺寸（cùn）对（duì）正（zhèng）火后的组（zǔ）织和性能均有影响（xiǎng）。正火组（zǔ）织还可（kě）作为合金钢的一种分类方法。通常（cháng）根据直（zhí）径为25毫米的（de）试样加热到900℃后,空（kōng）冷（lěng）得（dé）到的组织，将合金钢分为珠光体钢、贝氏体钢、马（mǎ）氏体（tǐ）钢和奥（ào）氏体钢。 什么是（shì）退火？ 退火（huǒ）是将金属（shǔ）缓慢加热到一定温度，保持足够时间，然（rán）后（hòu）以适（shì）宜速度冷（lěng）却的一种金属热处理工艺。退火（huǒ）热处理（lǐ）分为完全退火，不（bú）完全退火和去应力（lì）退（tuì）火。退火（huǒ）材料（liào）的力学（xué）性（xìng）能（néng）可以用拉伸试验来检（jiǎn）测，也可以用硬度（dù）试验（yàn）来（lái）检测。许多钢材都是以退火热处（chù）理状态供货的，钢（gāng）材硬度检测可（kě）以采用洛氏硬度计（jì），测试HRB硬（yìng）度，对于（yú）较薄的钢板、钢带以及薄壁（bì）钢（gāng）管，可以采用表（biǎo）面洛氏硬（yìng）度计，检测HRT硬度。 退（tuì）火的目的在（zài）于： ① 改善或消除钢铁（tiě）在铸造（zào）、锻压（yā）、轧制和焊（hàn）接过程（chéng）中所造成的各种组织（zhī）缺陷以及残余（yú）应力（lì），防止工件（jiàn）变形、开裂。 ② 软化工（gōng）件以便进行切削加工。 ③ 细化晶粒，改善组织（zhī）以（yǐ）提（tí）高工件的机械性能。 ④ 为zui终热处理（淬火（huǒ）、回火）作好（hǎo）组织（zhī）准备。 常（cháng）用（yòng）的退火工艺（yì）有： ① 完全退火。用以细（xì）化中（zhōng）、低碳（tàn）钢经铸（zhù）造、锻压和焊接后（hòu）出现的力学性（xìng）能不佳的粗大过热组织。将（jiāng）工（gōng）件加热到（dào）铁素（sù）体全（quán）部转变为奥氏体的温度（dù）以上30～50℃，保温一段时间，然后随炉缓慢冷却，在冷却过（guò）程（chéng）中奥氏体再次发生转变（biàn），即可使钢的组织（zhī）变细。 ② 球化退火。用以降低（dī）工具钢（gāng）和轴承钢（gāng）锻压（yā）后的偏（piān）高硬度（dù）。将工件加（jiā）热到钢开始（shǐ）形成奥氏（shì）体的温度以上（shàng）20～40℃，保温后缓慢冷（lěng）却，在冷却过程中珠光体中的片层状渗（shèn）碳体（tǐ）变为球状，从而（ér）降低了硬度。 ③ 等（děng）温退火。用以降（jiàng）低（dī）某些（xiē）镍、铬含量（liàng）较高的（de）合金（jīn）结构钢的（de）高硬度，以（yǐ）进（jìn）行切削加工。一般先以较快速度冷却（què）到（dào）奥氏体zui不稳定的（de）温（wēn）度，保温（wēn）适当时间，奥氏体转变为托氏（shì）体或索氏体，硬度即可降低（dī）。 ④ 再结晶退火。用以（yǐ）消除金（jīn）属线材（cái）、薄板（bǎn）在冷（lěng）拔、冷轧（zhá）过程中的（de）硬化现象（硬度升高、塑（sù）性下降）。加热温度（dù）一般（bān）为钢开始形成奥氏体（tǐ）的温（wēn）度以下（xià）50～150℃ ，只有这（zhè）样才能消除加工硬化效应使金属软化。 ⑤ 石墨化退火。用以使含（hán）有大量渗碳（tàn）体的铸铁变成塑性良好的可锻铸铁。工艺操作是将铸件加热到（dào）950℃左右，保温一定时间后适当（dāng）冷却（què），使渗（shèn）碳体分解形成团絮状石墨。 ⑥ 扩散退火。用以使合金铸件化（huà）学（xué）成分均匀化，提（tí）高其使用性能。方法是（shì）在不发生熔化的前提下，将铸（zhù）件（jiàn）加热到尽（jìn）可能（néng）高的温（wēn）度，并长时间（jiān）保（bǎo）温，待（dài）合金中各种元素扩散（sàn）趋于均（jun1）匀分布（bù）后缓冷。 ⑦ 去（qù）应（yīng）力退（tuì）火。用以消除钢铁（tiě）铸件和焊接件的（de）内（nèi）应力。对于钢（gāng）铁制品加（jiā）热后开始形成（chéng）奥氏体的温度以下100～200℃，保（bǎo）温（wēn）后（hòu）在空气中冷却（què），即（jí）可消除内应力。
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一、变形的原因 钢的变（biàn）形主要原因（yīn）是钢中（zhōng）存在内（nèi）应力或（huò）者外部施加的应力。内应力是（shì）因温度（dù）分布不（bú）均匀或者相（xiàng）变所致，残（cán）余应力（lì）也（yě）是原因之（zhī）一。外应力引（yǐn）起的变形（xíng）主要是（shì）由于工件自重而造（zào）成（chéng）的“塌陷”，在特殊情况下也应考虑碰（pèng）撞被加热的工件，或者夹持工具夹持所引起的凹陷等。变形包括弹性（xìng）变形和塑性（xìng）变形两种。尺寸（cùn）变（biàn）化主要是基于组织转变，故表现出同样的（de）膨（péng）胀和收缩（suō），但当（dāng）工件上有孔穴或（huò）者复杂（zá）形（xíng）状工件，则将导致附加的（de）变形。如果淬（cuì）火形成大量（liàng）马氏体则发生膨胀，如（rú）果产生大量残（cán）余奥氏体则相应的要收（shōu）缩。此外，回火时一（yī）般（bān）发生收缩（suō），而出现二（èr）次硬化现象的合金（jīn）钢则（zé）发生膨胀，如果进行深冷处理，则由于残余奥氏体的马氏体化而进一步膨胀，这些组织的（de）比容都随着含碳量的增加而增大（dà），故含碳量增加也使尺寸变（biàn）化量增大（dà）。 二、淬火变形（xíng）的主要发生时段 1.加热过程：工（gōng）件在加热过程中，由于内应力（lì）逐渐释放（fàng）而产生变形。 2.保温过程：以自重塌陷变形为主，即塌陷弯曲。 3.冷却过程：由于（yú）不均匀冷却（què）和组织转变而至变形（xíng）。 三（sān）、加热与变（biàn）形 当加热大（dà）型工件时，存（cún）在残余应力或（huò）者（zhě）加热不均匀，均（jun1）可产（chǎn）生（shēng）变形。残余应力主要来源（yuán）于加工过（guò）程。当存在这些应力时，由于随着温度的升高，钢的屈服强度（dù）逐渐下降，即使加热很均匀（yún），很（hěn）轻微（wēi）的应力也会导致变形。 一般，工件的外缘部位残（cán）余应（yīng）力较高，当温（wēn）度（dù）的上升从外部（bù）开始（shǐ）进行时，外缘部位（wèi）变形较大，残余应力引起的变形包括弹性变形和（hé）塑性变形两种（zhǒng）。 加热时产生（shēng）的热应力（lì）和想（xiǎng）变应（yīng）力都是（shì）导致（zhì）变形的（de）原因。加热速度越快、工件尺寸（cùn）越大、截（jié）面（miàn）变化越大，则加热变形（xíng）越大。热应力（lì）取（qǔ）决于（yú）温（wēn）度（dù）的不均匀分（fèn）布程度和温（wēn）度梯度，它们都是导致热膨（péng）胀（zhàng）发生差异的原因（yīn）。如果热应力高于材料的高温屈服点，则引起塑（sù）性变形，这种塑（sù）性（xìng）变形就表现为“变形”。 相变（biàn）应力主要源于相变的不等时性，即材料一部（bù）分发生相变，而其它部分（fèn）还未发（fā）生（shēng）相变时产生的（de）。加热（rè）时材料的组（zǔ）织转变成奥氏体发生体积收缩时可出现塑（sù）性变形。如果材料的（de）各部分同时发生相同的组织转（zhuǎn）变，则不产生应（yīng）力。为此，缓慢加热可以（yǐ）适当（dāng）降低加（jiā）热变形，zui好采用预热。 此外，由于加热中（zhōng）因自重而出现（xiàn）“塌陷（xiàn）”变形的（de）情况（kuàng）非常多，加热温度越高，加热时间越长，“塌陷”现象越严重。 四、冷却与变形（xíng） 冷却不均时将产生热应力导致变形（xíng）发生。因工件的外缘和内（nèi）部存（cún）在冷却速度差异，该热（rè）应力是不可避免的，淬火情（qíng）况下，热应（yīng）力与组织（zhī）应力叠（dié）加，变形更为复杂。加之组织的不均（jun1）匀（yún）、脱（tuō）碳等，还会导致相变点出现差异，相变的（de）膨胀量也有（yǒu）所（suǒ）不（bú）同（tóng）。 总之，“变（biàn）形”是相变应力（lì）和热应力（lì）共（gòng）同所致，但并非（fēi）全部应力都消耗在变形（xíng）上，而（ér）是一（yī）部（bù）分作为残（cán）余应力存（cún）在（zài）于工（gōng）件中（zhōng），这种应力就是导致时效变形和时效裂纹的原因。 因冷却而（ér）导致（zhì）的变形表现为以（yǐ）下几种形式： 1.件（jiàn）急冷初（chū）期，急冷的一侧凹陷，然后（hòu）转为凸起，结果快冷的（de）一面凸起，这种情况属于热（rè）应力引起的变形大（dà）于相变（biàn）引起的（de）变形。 2.由热应力所引起（qǐ）的变形（xíng）是钢（gāng）料趋于球形（xíng）化，而由（yóu）相变应力所引起（qǐ）的变形（xíng）则使之趋于绕（rào）线轴状。因（yīn）此淬（cuì）火冷却所（suǒ）致（zhì）的变形表（biǎo）现为两者的（de）结合（hé），按照（zhào）淬火方式的不（bú）同，表现出不同的变形。 3. 仅对内孔部分淬火时，内（nèi）孔收缩。将（jiāng）整个（gè）环形工件加热整（zhěng）体淬火（huǒ）时，其外径（jìng）总是增大，而内（nèi）径则根（gēn）据（jù）尺寸（cùn）的不同时涨时缩，一般内径大（dà）时，内孔涨大，内（nèi）径（jìng）小时，内孔收缩 五（wǔ）、冷处（chù）理与（yǔ）变（biàn）形 冷处理促进马（mǎ）氏体转变，温度较（jiào）低，产生的（de）变形比淬火冷却要小，但此（cǐ）时产生的应力较大，由于（yú）残余应力、相（xiàng）变应力和（hé）热应力（lì）等的叠加容（róng）易导致开裂。 六、回火与变形 工件在回火过程中由于内应力的均匀化、减小（xiǎo）甚至消失（shī），加上组织发生变（biàn）化，变形趋于减小，但同时，一旦（dàn）出（chū）现变形，也是很难矫正的。为了矫正这（zhè）种变形，多采用（yòng）加压回火（huǒ）或喷丸硬（yìng）化等（děng）方（fāng）法。 七 、重复淬（cuì）火与变（biàn）形 通常情况下（xià），一（yī）次淬火后的工件未经（jīng）过（guò）中间退火而（ér）进（jìn）行重（chóng）复（fù）淬（cuì）火，将增大变形。重复淬火引起的变形，经（jīng）过（guò）重复淬火，其（qí）变形（xíng）累（lèi）加而趋于球状（zhuàng），容易产生龟裂，但形状相对（duì）稳定了（le），不再容（róng）易产生变形（xíng）了，因此重复淬火前应增加（jiā）中间退火，重复（fù）淬火次数应小于等于（yú）2次（cì）（不含初（chū）次淬火）。 八、残余应力与变形 加热过程中，在450℃左右，钢由弹性体（tǐ）转变为塑性体，因此很容易呈上升塑（sù）性变形。同（tóng）时，残余应力在约高于此温度时（shí）也将（jiāng）因再结晶而消失。因（yīn）此，快速加热（rè）时，由（yóu）于工件内外部存在温度差，外部（bù）达到450℃变成了塑性（xìng）区，受而内部温（wēn）度较低处（chù）存在残余应力作（zuò）用而（ér）发生变形（xíng），冷（lěng）却后，该（gāi）区域就（jiù）是出（chū）现变形的地方。由于实际生（shēng）产过程中（zhōng），很难实现均匀、缓慢加热（rè），淬火前进行（háng）消除应力退（tuì）火是非常重要的，除了（le）通过加热消（xiāo）除（chú）应力（lì）外，对于大型零件（jiàn）采用振动（dòng）消除应力也是有效（xiào）的。
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球墨（mò）铸铁（NodularCastIron）是一种具（jù）有（yǒu）优（yōu）良力学性（xìng）能的（de）金属（shǔ）材料，通过在铁液（yè）中加（jiā）入球化剂和孕育剂，让石墨呈球状形（xíng）核并长大而获（huò）得。20世纪40年代，现（xiàn）代球墨铸铁由美国国际锡公司(INCO)青年科研人员K.D.Millis首（shǒu）先研（yán）究成功。球墨铸铁在（zài）力学（xué）性能、物理性能、工艺性能、使用性能上（shàng）具（jù）有独特（tè）的优（yōu）势，生（shēng）产工艺（yì）简单，成本低廉，在机械、冶金、矿（kuàng）山、纺织、汽车（chē）及船（chuán）舶（bó）等领域（yù）应用广泛。 生产球墨铸（zhù）铁（tiě）时夹（jiá）渣是（shì）zui常见（jiàn）的（de）缺陷，其多出现在铸件浇注位置的上平（píng）面或型芯上表面（miàn）部位。夹渣缺陷严（yán）重影响（xiǎng）铸件的力（lì）学性（xìng）能，特（tè）别（bié）是韧性和屈服强（qiáng）度，导致（zhì）承压部（bù）位（wèi）发生渗漏。 笔者所在单位生产的一种发（fā）电设备铸件（jiàn）前期经常出现铸（zhù）件夹渣（zhā）缺陷而报废（fèi），针（zhēn）对（duì）此缺陷进（jìn）行（háng）了改进。 1.原工艺及缺陷（xiàn）状况 铸件重（chóng）量（liàng）为4500kg，材料为QT400-18，呋喃树（shù）脂（zhī）自（zì）硬（yìng）砂造（zào）型。采用15t/h工频电炉熔炼，化（huà）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（dù）为1350~1380℃。浇（jiāo）注系统采用半（bàn）封（fēng）闭式、横浇道（dào）在分型面的环形底（dǐ）注工艺，内浇道（dào）为4道φ35mm的陶（táo）瓷管，直浇道为φ80mm，横浇（jiāo）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（rú）图1所示。这样设计出来的铸件缺陷主要为（wéi）夹渣，位（wèi）置在法兰背面和轴承（chéng）上表（biǎo）面，形状不（bú）规（guī）则，无（wú）金（jīn）属光泽，用渗透（tòu）液（yè）或磁粉检测（cè），有时用肉眼（yǎn）即可（kě）发现，如图2所示。图1 工艺（yì）方案图2 夹渣（zhā）缺陷分布 2.缺陷原因分析 （1）熔炼或（huò）球化处理后（hòu），加入的熔剂和形成的（de）熔渣在（zài）浇注时（shí）随金属液一起注（zhù）入（rù）型腔（qiāng）。 （2）金属液在浇注过（guò）程中（zhōng）镁、稀土、硅、锰、铁等二次氧化，产生的金（jīn）属氧化（huà）物和硫化物、游离石墨等（děng）上浮到铸件上表面（miàn）或滞留在铸件（jiàn）内的死角和砂芯下表面等处（chù）。 原工（gōng）艺（yì）该铸件的浇注压（yā）头为2.5m，铁（tiě）液从浇口杯进（jìn）入浇注系统后，直接（jiē）由内浇道底返进入底法兰，进流速度大，约0.7m/s，进入型腔的铁液（yè）紊流严重，且严重卷气，因此铸件表面出（chū）现大（dà）量的渣，造（zào）成（chéng）该（gāi）产品（pǐn）的废品率超过10%。 （3）由于含（hán）硫量过高，使金属（shǔ）液含有大量硫化（huà）物，浇（jiāo）注后在铸件内（nèi）部形（xíng）成渣。 （4）金属（shǔ）液中各组元（碳、锰、硫、硅、铝、钛）之间或这些组元与氮（dàn）、氧之间发生（shēng）化学反应，其氧化物与炉衬（chèn）、包衬（chèn）、砂型壁或涂料之间发生界面反应形成夹渣。 3.改（gǎi）进方案 （1）熔炼时对原（yuán）材料进（jìn）行分拣（jiǎn），保证干（gàn）燥（zào）、清洁、无锈（xiù）蚀。 （2）提高铁液出炉温度和球化处理温度（dù），对浇包进行（háng）充分烘烤。 （3）金属液在（zài）浇包内应静置一（yī）段时间，以利于渣（zhā）上浮。 （4）降低原铁（tiě）液含硫量，在保证球化前提下，尽可能减少球墨铸铁的残留镁含（hán）量。 （5）浇注系统改进。为保证（zhèng）铁液在充填（tián）型腔（qiāng）的过（guò）程中平稳（wěn）、流畅，按（àn）大孔出流理论（lùn）对浇注（zhù）系统进行了改进，如图3所示。采用（yòng）开（kāi）放式浇注系统，通（tōng）过增大进流截（jié）面降低进流（liú）速度（dù）。铸件整体分（fèn）散进流，快速充（chōng）型，保证浇（jiāo）口杯、直浇道及时（shí）充满。图3 改进后的（de）浇注系统 该铸（zhù）件重4500kg，浇注（zhù）重量6000kg，根据相（xiàng）关（guān）公式计算的（de）浇注时间为60s，阻（zǔ）流截面积为（wéi）52cm2，即设计的（de）开放式浇注系（xì）统的（de）直浇道截面（miàn）积为52cm2。按照（zhào）标准（zhǔn）的陶瓷管（guǎn），则（zé）选择φ80mm的陶瓷管，截面（miàn）积是50.24cm2，按照推荐的浇（jiāo）注（zhù）系统比例，设（shè）计（jì）的（de）横浇道截（jié）面形状是矩形（9cm×6cm），则面（miàn）积是108cm2，内浇道（dào）是13道φ35mm的陶（táo）瓷（cí）管（guǎn），截面（miàn）积是125cm2，则zui终的截面比是F直：F横（héng）：F内=1∶2.15∶2.49。 根据上面计算的参数计算得进流速度为0.28m/s，进流速度降低（dī）很多，是原工艺进流速（sù）度的40%。充型平稳，避免紊流，大大降低（dī）了铁液二（èr）次（cì）氧化的机会（huì），从而（ér）可（kě）以减少（shǎo）夹渣缺陷（xiàn）。 4.改进后验证 采用以上措施（shī）连（lián）续生产15件，铸（zhù）件没有再出（chū）现（xiàn）法兰和轴承上表面部位夹（jiá）渣缺陷，改（gǎi）进有效。类似的（de）方法在其他产品上运用，也有明显效果。 5.结（jié）语 大型球墨铸铁件易于在浇（jiāo）注位置上表（biǎo）面以（yǐ）及铁液流动的一些死角区（qū）域产生夹渣缺陷，这（zhè）些缺（quē）陷可以通（tōng）过（guò）熔炼控制和浇注系统的（de）改进（jìn）来解决。浇注系统（tǒng）形式以及参数选择应能保证铁（tiě）液平稳充型，为此浇（jiāo）注系（xì）统各组成（chéng）部（bù）分面积、浇（jiāo）注时（shí）间（jiān）需按照内浇道低速进（jìn）流、铸件整体快速充满的原则来计算。
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热处（chù）理工艺中淬（cuì）火的常用方法有（yǒu）十种（zhǒng），分别是（shì）单介质(水、油、空气)淬火;双介（jiè）质（zhì）淬火;马氏体（tǐ）分级（jí）淬火（huǒ）;低于Ms点（diǎn）的马氏体分级淬（cuì）火（huǒ）法（fǎ）;贝氏体等温淬火法;复合淬火（huǒ）法;预冷等温淬火法;延迟冷却淬火（huǒ）法（fǎ）;淬火自回（huí）火法;喷射淬（cuì）火法等。 一、单介（jiè）质(水、油、空（kōng）气)淬火 单介质(水（shuǐ）、油、空气)淬火：把已（yǐ）加热到淬火温度的工件淬人一种淬火介质，使其（qí）完（wán）全冷却。这种是zui简单的（de）淬（cuì）火方法，常用于形状简单的碳（tàn）钢（gāng）和合金钢工（gōng）件。淬火（huǒ）介质根据零件传热系数大小、淬透（tòu）性、尺寸、形状等（děng）进行选择。 二、双介质淬火 双介质淬火：把加热到淬火温度的工件，先在冷却能力强的（de）淬（cuì）火介（jiè）质中冷却至（zhì）接近Ms点，然后转入慢冷的淬火介质中冷却（què）至室（shì）温，以（yǐ）达到（dào）不同淬火冷却温度区间（jiān），并有比较理想的（de）淬（cuì）火冷却速度。用于（yú）形状复杂件或高碳钢、合金钢制（zhì）作的大型工件，碳素（sù）工（gōng）具钢也多（duō）采（cǎi）用此法。常用（yòng）冷却介质有水-油、水-硝盐、水-空气（qì）、油-空气，一般用水作快冷淬（cuì）火介质（zhì），用油或空气作慢冷淬火（huǒ）介质（zhì），较少采用空气。 三、马氏体分级淬火 马（mǎ）氏体分（fèn）级淬火：钢（gāng）材奥氏体化，随之浸入温度稍高或稍（shāo）低（dī）于（yú）钢的上（shàng）马氏点（diǎn）的液态介质(盐浴（yù）或碱浴)中，保持适当时间，待钢件的内、外层（céng）都达到介质温度后取出空冷，过（guò）冷奥氏体缓慢转变（biàn）成马氏体的淬火（huǒ）工艺。一般用于（yú）形状（zhuàng）复杂和变形（xíng）要求严（yán）的小（xiǎo）型（xíng）工件（jiàn），高速钢和高合金钢工模具也（yě）常用此法淬火（huǒ）。 四、低于Ms点的马氏体分级淬火法（fǎ） 低于Ms点的马氏体分级淬火法：浴（yù）槽（cáo）温度低于（yú）工件用钢的Ms而高于Mf时，工（gōng）件在（zài）该浴槽中冷却较快（kuài），尺寸较大时仍可获得和分级淬火（huǒ）相同的结果。常用（yòng）于尺寸较大的（de）低淬透性钢工件。 五、贝（bèi）氏体等温淬火（huǒ）法（fǎ） 贝氏体等温淬火法：将工（gōng）件淬入该钢（gāng）下贝氏体温（wēn）度的浴槽中（zhōng）等温，使其发（fā）生下贝氏体转变，一般在浴槽中（zhōng）保温30~60min。数控微信（xìn）公号cncdar贝氏体等温淬（cuì）火工艺主（zhǔ）要三（sān）个步骤：①奥氏体化处理;②奥（ào）氏体化后冷却（què）处理;③贝氏体（tǐ）等温处理;常用于合金钢（gāng）、高碳钢小尺寸零件（jiàn）及球墨铸铁件。 六、复合淬火法 复合淬（cuì）火法：先将工件急冷至Ms以下得体积分数为10%~30%的马氏体，然（rán）后在下（xià）贝氏体区等温，使较大截面工件得到马（mǎ）氏体和贝氏体组织，常用于（yú）合金工具钢工件。 七、预冷等温淬火法 预冷等温淬火法：又称升温等温淬火，零件先（xiān）在温度（dù）较低(大于Ms)浴（yù）槽（cáo）中（zhōng）冷却，然后转入温度较高的浴槽中，使奥氏体进行等温转变。适用于（yú）淬透性较（jiào）差的钢（gāng）件或尺寸（cùn）较大又必须进行等温淬火的工（gōng）件。 八、延迟（chí）冷却淬火法 延迟冷却淬（cuì）火法：零件先（xiān）在（zài）空气、热水、盐浴中预冷到稍高于（yú）Ar3或Ar1温度，然（rán）后进行单介质淬火。常用于形（xíng）状（zhuàng）复杂（zá）各（gè）部位（wèi）厚薄悬（xuán）殊及要求（qiú）变形小的零件。 九、淬火自（zì）回火法 淬火（huǒ）自（zì）回火法：将（jiāng）被处理工件（jiàn）全部加热，但在淬火时仅将需要淬硬的部分(常（cháng）为工作部（bù）位)浸入淬火液冷却，数控微信公号cncdar待到（dào）未浸入部（bù）分（fèn）火色（sè）消失的瞬（shùn）间，立即取出在（zài）空气中冷却的（de）淬火（huǒ）工艺。淬火（huǒ）自回火（huǒ）法利用心部未全（quán）部（bù）冷透的热量传到（dào）表面，使（shǐ）表（biǎo）面回（huí）火。常用于承（chéng）受冲击的工具（jù）如錾子（zǐ）、冲子、锤（chuí）子等。 十、喷射淬火（huǒ）法 喷射淬火法（fǎ）：向工件喷射（shè）水流的淬火方法，水流可（kě）大可小，根据所要（yào）求的淬火（huǒ）深（shēn）度而定。喷射淬火（huǒ）法不会在工件表（biǎo）面形成蒸（zhēng）汽（qì）膜，这（zhè）样（yàng）就能够保证得到比昔通水中淬火更深的淬硬层。主要用于局部表面（miàn）淬火。
+查（chá）看全文13 2020-04
第1步 材料的选择 铁素体球铁（tiě）的生产（chǎn），选择高纯（chún）的原材料（liào）是非常必要的，原材料中的（de）Si、Mn、S、P含量（liàng）要（yào）少（Si<1.0%, Mn<0.3% S<0.03%，P<0.03%），对Cu、Cr、Mo等一些（xiē）合（hé）金元素要严格控制含量。由于（yú）很多（duō）微（wēi）量元素对球化衰退zui为敏感（gǎn），如，钨、锑、锡、钛、钒等。钛对球化影响很大（dà）应加以（yǐ）控制，但钛高是我国生铁的特点，这主要（yào）与生（shēng）铁的冶金工艺（yì）有关。 第2步 脱（tuō）硫 原铁液含硫量决定球化剂的加入（rù）量，原铁（tiě）液中的（de）含硫量（liàng）越高（gāo），则球化剂的加入量（liàng）越多，否则（zé）不能（néng）获得球化良（liáng）好的（de）铸件。球化（huà）处（chù）理前原（yuán）铁（tiě）液中（zhōng）的S含量（liàng）控制在0.02%以下。对球化处理前原铁液的含（hán）硫量（liàng）高时，必须进行脱硫处理。 第（dì）3步 Mo合金处（chù）理 Mo合金化处理，采用涡（wō）流工艺，加入量控制在0.5～1.0%，具体根据zui终Mo含量（liàng）进（jìn）行调整。为了确保Mo的（de）有效吸收，对（duì）合金的（de）粒度应该（gāi）严格（gé）要（yào）求。 第4步 球化剂和（hé）球（qiú）化处理 生产厚大断面球铁件（jiàn）时，为了提高抗衰退能（néng）力，在球化剂中加入一（yī）定（dìng）比例的重（chóng）稀土，这（zhè）样既（jì）可（kě）以保证起球化（huà）作用（yòng）的Mg的含量，同时（shí）也可以增加具（jù）有（yǒu）较高（gāo）抗衰退能力的重稀土元素，如，钇等。根据国（guó）内很多工厂的试验（yàn）和生产实践，采用Re—Mg与（yǔ）钇基重稀土（tǔ）的复合球化剂作为（wéi）厚大断（duàn）面球（qiú）铁（tiě）件生产的球化剂（jì）是非常理想的，使用这（zhè）种球化剂在实际生（shēng）产（chǎn）应用（yòng）过程中（zhōng）也取得了（le）很好的（de）效果。据有关资料表明，钇的球化能力仅次于（yú）镁（měi），但其抗（kàng）衰退能力比镁强的多，且不回硫，钇可（kě）过量加入，高碳（tàn）孕育良（liáng）好时，不（bú）会（huì）出现渗（shèn）碳体。另外，钇与磷可形成高熔点夹杂物，使磷共晶（jīng）减少（shǎo）并弥散，从而进一（yī）步提高球铁（tiě）的延伸率。在球化处理（lǐ）时，为（wéi）了提高镁的吸收率，控制反应速度及提高球化效果，采用特有的（de）球（qiú）化工艺。对球化处理的控制，主要是在反应速度（dù）上进行（háng）控制，控制球化反应时间在2分钟左右。 对此采（cǎi）用中低Mg、Re球化剂和钇基重稀土的复合球（qiú）化剂，球化剂的加入量根据（jù）残留Mg量确定（dìng）。 球化衰（shuāi）退防止：球化衰退的原因一方（fāng）面和（hé）Mg、RE元素（sù）由（yóu）铁液（yè）中（zhōng）逃逸减少有关，另一方（fāng）面也（yě）和孕育作（zuò）用不断衰退有关，为了防止球化衰退，采取以（yǐ）下措施： A、铁液（yè）中应（yīng）保持有足够的球化元素含量； B、降低原铁液的含硫量，并防止铁（tiě）液氧化； C、缩短铁（tiě）液经球（qiú）化处理（lǐ）后的停留时间（jiān）； D、铁液经球化处理并扒渣（zhā）后，为防止（zhǐ） Mg、RE元素逃逸，可（kě）用覆盖剂将铁液表（biǎo）面覆盖严，隔绝空气以减少元（yuán）素（sù）的逃逸。 第5步 孕育剂和孕育（yù）处理 球化处理是球铁生产的（de）基础，孕育（yù）处理是球铁生（shēng）产的关键，孕育效果（guǒ）决定了石墨（mò）球的直径、石墨球（qiú）数（shù）和（hé）石墨球的园整度，为了保证孕育效果，孕育（yù）处理（lǐ）采用（yòng）多级孕（yùn）育处理。孕育处理越（yuè）接近（jìn）浇注，孕育效果（guǒ）越好。从孕育（yù）到浇注需要一定的时（shí）间，该时间（jiān）越长，孕（yùn）育衰退就越严重。为了防止或减少孕育衰退，采用以下（xià）措施（shī）： A、使（shǐ）用长效孕育剂（含有一定量的钡、锶、锆或锰的（de）硅基孕育剂）； B、采用（yòng）多（duō）级孕（yùn）育（yù）处理（包内孕育、孕（yùn）育槽孕育、水口瞬时孕育等）； C、尽量缩短孕育（yù）到浇注（zhù）时间。 孕育剂的加入量控（kòng）制（zhì）在0.6～1.4%，孕育剂加（jiā）入量过少，直接造（zào）成孕育效（xiào）果差，孕育量过大，导致铸件（jiàn）夹杂。 第（dì）6步 浇注工艺控制 浇注（zhù）应采用快浇（jiāo），平稳注入的原则。为（wéi）了提高瞬时孕育的均匀性及防止熔（róng）渣进入型腔，水口（kǒu）盆的总容量应与铸件的毛重相当，浇注时将（jiāng）孕（yùn）育剂放（fàng）入水（shuǐ）口（kǒu）盆中，将铁（tiě）水一次（cì）全部（bù）注入水口，使（shǐ）铁水与孕（yùn）育剂充分混合，扒去表（biǎo）面浮渣，提出水口堵浇注。
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