在可鍛鑄鐵件生產(chǎn)中，常見的鑄件缺陷有縮孔、縮松、疏松、氣孔、裂紋、粘砂、鑄件表面粗糙、縮陷、偏芯、錯型、澆不足、型漏、灰口、麻口、反白口、白邊過厚、變形、裂紋、氧化層過厚、花心斷口、過燒，樹枝狀晶疏松、回火脆性、退火不足等。通常，產(chǎn)生這些缺陷的原因不單是退火工藝問題，有時還有造型制芯、熔煉澆注、配砂質(zhì)量、落砂清理等許多生產(chǎn)工序的問題，因此必須具體分析，以便采取相應(yīng)的合理措施加以解決。
生產(chǎn)可鍛鑄鐵件時，鑄件一些缺陷及其原因分析與防止方法如下：
1.縮松與縮孔
特征及發(fā)現(xiàn)方法：在鑄件內(nèi)部，厚壁處、熱節(jié)處有分散的小孔洞稱為縮松；集中的孔洞稱為縮孔，孔洞的表面粗糙。
原因分析：1.由于底焦下降，鐵液碳含量急劇下降，使收縮增大；2.澆冒口設(shè)置不當(dāng)，冒口頸截面積過小，冒口與補縮部分距離過長，使鑄件補縮不足；3.澆注溫度過高，產(chǎn)生縮松、縮孔的傾向增大；4.型砂水分過高，透氣性降低，阻礙鐵液充滿冒口，造成補縮不足。
防止方法：1.穩(wěn)定化學(xué)成分，控制ωc在2.3%~2.7%之間；2.一般把冒口置于鑄件最后凝固的部位；冒口頸截面積應(yīng)合適，冒口頸的長度一般為5~8mm；3.要選用適宜的澆注溫度；4.嚴格控制型砂水分。
2.枝狀縮松
特征及發(fā)現(xiàn)方法：鑄件外層呈現(xiàn)樹枝狀疏松，從鑄件表面起有一根根很細的針狀晶體指向中心，使結(jié)晶具有輻射狀態(tài)。一般產(chǎn)生在冒口頸附近、熱節(jié)、砂芯和鑄件尖角處。
原因分析：1.一般產(chǎn)生枝狀疏松的原因與縮松相同，主要是補縮不足造成的；與鑄件的厚度、鐵液化學(xué)成分、澆注溫度、加鋁量和澆冒口布置有關(guān)；2.另外，由于可鍛鑄鐵件是亞共晶白口鐵，液固相線間距較大，易形成枝晶，氫在高溫時大量滲入鐵液中，鐵液凝固時，氫停留在表面內(nèi)層，形成枝狀疏松；
防止方法：1.嚴格控制ωAl，一般在0.05%左右；2.嚴格控制型砂水分，提高透氣性；3.對于壁厚的鑄件應(yīng)降低澆注溫度；4.高硅量加孕育，以縮短凝固時間；5.合理布置澆冒口系統(tǒng)，使補縮良好。
3.氣孔與針孔
特征及發(fā)現(xiàn)方法:鑄件在表面或皮下有密集或分散氣孔，孔洞表面光滑。
原因分析：1.型砂水分過多，灰分過高，粒度過細，使型砂的透氣性降低；2.澆注溫度過低，凝固快，氣泡不易逸出；3.型砂中煤粉含量過高，便其發(fā)氣量大；4.砂型緊實度過高或砂芯的通氣道不良；5.鐵液中含氣較多；6.冷鐵不干凈，或位置不當(dāng)。
防止方法：1.控制型砂的水分，并提高型砂的透氣性；2.適當(dāng)提高澆注沮度；3.控制合適的煤粉加入量；4.適當(dāng)減少型砂和芯砂的粘結(jié)劑，對舊砂進行去灰處理；5.砂型緊實度應(yīng)適宜，并加強砂芯的通氣；6.烘干爐缸、前爐及鐵液包；7.冷鐵需經(jīng)光潔處理，并合理設(shè)置。
4.裂紋
特征及發(fā)現(xiàn)方法：鑄件外部或內(nèi)部有穿透或不穿透的裂紋。熱裂帶有暗色或黑色的氧化表面；冷裂是較干凈的脆性裂紋。
原因分析：1.碳含量過低，收縮過大；2.鑄件厚壁處補縮不足或冷鐵設(shè)置不合理；3.型砂或芯砂退讓性不好；4.鐵液硫含量過高，增加了熱脆性；5.內(nèi)澆口大而集中，個數(shù)少，使局部過熱；6.鑄件結(jié)構(gòu)不合理，壁厚變化太突然；7.鑄件開箱過早，冷卻太快；8.鑄件在落砂清理時，受沖擊過大。
防止方法：1.控制ωc不應(yīng)低于2.3% ；并適當(dāng)提高鐵液出爐溫度，降低澆注溫度；2.合理設(shè)置澆冒口和冷鐵；3.砂型不宜太緊實，加入適量木屑改善退讓性；4.盡量使鐵液硫含量低，或控制合適的錳硫比；5.改進鑄件結(jié)構(gòu)，壁厚過渡要求漸變；6.延長開箱時間；7.鑄件在清理時，應(yīng)避免受沖擊。
5.渣眼
特征及發(fā)現(xiàn)方法：在鑄件外部或內(nèi)部的孔穴中有熔渣。
原因分析：1.澆包中的渣未除凈；2.鐵液中熔渣太多；3.澆注時斷流；4.澆注系統(tǒng)設(shè)置不合理，擋渣效果不好；5.澆注位置不正確。
防止方法：1.除凈澆包中的殘渣；2.適當(dāng)提高鐵液溫度，可在鐵液包內(nèi)加人少量干砂，以利聚渣撇除；3.澆往時，注意不發(fā)生斷流，并保持澆口杯充滿；4.在橫澆道上可設(shè)置集渣包，以利擋渣；5.應(yīng)使鑄件的重要部位放在下面或側(cè)面。
6.多肉
特征及發(fā)現(xiàn)方法：鑄件上有形狀不規(guī)則的毛刺、披縫或凸出部分。
原因分析：1.面砂強度不夠，產(chǎn)生裂紋，致使鐵液鉆入；2.涂料不好；3.鑄型緊實度不均勻或吃砂量不夠。
防止方法：1.應(yīng)用較細的面砂,并適當(dāng)增加粘結(jié)劑和混砂時間，以提高面砂弧度；2.改善涂料；3.要求型砂緊實度均勻，并有足夠的吃砂量。
7.鐵豆
特征及發(fā)現(xiàn)方法：氣孔中有小鐵珠。
原因分析：1.型砂潮濕，內(nèi)澆道離鑄件最低處太高，造成鐵液飛濺，形成鐵豆，鐵液充滿后，又未能把鐵豆熔化，使其與氣體一塊包入鑄件中；2.砂芯透氣性不好，發(fā)氣量又大，產(chǎn)生的大量氣體從鐵液中向外跑時，使鐵液翻滾，易在砂芯附近的鑄件表面產(chǎn)生鐵豆。
防止方法：1.降低型砂水分或采用底部注入式澆注系統(tǒng)，平穩(wěn)注入型腔，以減少鐵液飛濺；2.適當(dāng)減少芯砂中發(fā)氣含量大的附加物，并加強砂芯的通氣 。
8.冷隔與澆不足
特征及發(fā)現(xiàn)方法：鑄件上有未完全融合的縫隙或局部缺肉，周圍呈圓邊。
原因分析：1.鐵液澆注溫度太低；2.鐵液化學(xué)成分不合適；3.砂型太濕；4.澆注系統(tǒng)設(shè)置不合理，澆口截面太小；5.鑄件部分壁太??；6.冷鐵位置不當(dāng)；7.下芯時偏斜。
防止方法：1.適當(dāng)提高澆注溫度；2.控制合適的鐵液化學(xué)成分；3.降低型砂中的水分；4.加大澆口尺寸，加快澆注速度。對長鑄件可兩端引人鐵液；5.改進鑄件結(jié)構(gòu)；6.合理設(shè)置冷鐵；7.砂芯安放正確。
9.鑄態(tài)麻口、灰口
特征及發(fā)現(xiàn)方法：鑄態(tài)鑄件斷面呈麻口或灰口組織。
原因分析：1.配料熔化中成分不合要求，碳硅含量過高；2.熔化中落料不均勻，或鐵液混合不均勻；3.鑄件壁厚相差太大，在厚壁處，產(chǎn)生麻口或灰口；4.開箱太晚 。
防止方法：1.正確選擇化學(xué)成分，合理配料，熔化過程中碳硅含量控制在要求的范圍內(nèi)；2.裝設(shè)前爐，使鐵液均勻；3.對厚壁鑄件，應(yīng)適當(dāng)增加鉍的加入量或降低鐵液的澆注溫度；4.適當(dāng)提前開箱。
10.鑄件、硬脆性能不合標準
特征及發(fā)現(xiàn)方法：力學(xué)性能不符合牌號要求，尤其韌性不足，硬度過高；金相組織中有過量的滲碳體或珠光體；黑心可鍛鑄鐵件斷口往往呈白色或花心。
原因分析：1.鑄件化學(xué)成分不當(dāng)，硅低或硫高或錳高；2.鐵液鉻含量或氧、氮、氫量超過限度；3.石墨化退火規(guī)范不正確或控制不當(dāng)。第一或第二階段石墨化不完全；4.采用低溫石墨化退火工藝時控制不當(dāng)；5.脫碳退火溫度過低或脫碳氣氛控制不當(dāng)。
防止方法：1.正確控制鐵液化學(xué)成分和氣體含量；2.正確控制石墨化退火或脫碳退火工藝。
11.鑄件變形
特征及發(fā)現(xiàn)方法：退火后鑄件形狀、尺寸發(fā)生明顯的改變。
原因分析：1.鑄件裝箱不當(dāng)；2.第一階段石墨化退火溫度過高，時間過長；3.退火爐內(nèi)局部溫度過高。
防止方法：1.注意裝箱方式，增加隔板或填料；2.適當(dāng)降低第一階段石墨化退火退度；3.改進退火爐結(jié)構(gòu)和操作，使爐溫盡量均勻；4.改用低溫石墨化退火工藝。
12.鑄件氧化嚴重
特征及發(fā)現(xiàn)方法：鑄件表面形成較厚的氧化皮。
原因分析：1.爐氣氧化性強；2.退火箱密封不好；3.退火溫度過高，時間過長。
防止方法：1.退火箱密封好；2.硅高時，適當(dāng)降低退火溫度；3.合理控制錳硫比；4.采用低溫石墨化退火工藝。
13.過燒
特征及發(fā)現(xiàn)方法：鑄件表面粗糙，邊緣熔化，斷口晶粗大，石墨粗大且形狀差。鑄件變脆，硬度增高。鑄件表層出現(xiàn)一層含氧鐵素體，有時局部熔化。
原因分析：1.第一階段石墨化退火溫度過高，時間過長；2.退火爐溫度差較大，局部區(qū)域的爐溫過高，大大超過工藝規(guī)定。
防止方法：1.控制第一階段石墨化退火溫度；2.改進退火爐結(jié)構(gòu)和操作，使爐溫均勻；3.改用低溫石墨化退火工藝。
14.回火脆性
特征及發(fā)現(xiàn)方法：鑄件呈白色斷口，沖擊韌度、伸長率明顯降低。
原因分析：1.第二階段石墨化退火后或低溫退火后，在550~400℃范圍內(nèi)降溫太慢，停留時間過長，沿鐵素體晶界析出碳化物或磷化物；2.鑄鐵磷含量較高，特別在硅含量高時，更易出現(xiàn)回火脆性；3.在發(fā)生回火脆性的溫度范圍內(nèi)(400~550℃)進行熱鍍鋅。
防止方法：1.退火后在600~650℃出爐快冷；2.適當(dāng)控制鐵液中磷、硅、氮含量；3.鍍鋅作業(yè)避開回火脆性溫度區(qū)，當(dāng)出現(xiàn)鍍鋅回火脆性后，鑄件可以進行返鍍，消除脆性；4.已發(fā)生回火脆性的鑄件可重新加熱到650℃以上(650~700℃)短時間保溫，然后出爐快冷，韌性即可恢復(fù)。
15.低溫脆性
特征及發(fā)現(xiàn)方法：低濕脆性轉(zhuǎn)變溫度升高。
原因分析：鑄件成分中硅、磷含量過高。
防止方法：控制鑄件中硅、磷含量。對在低溫下工作并承受沖擊載荷的可鍛鑄鐵件，ωsi不宜超過1.7% , ωp不宜超過0.05%。
16.石墨形狀分布不良
特征及發(fā)現(xiàn)方法：石墨形狀、分布不良，導(dǎo)致力學(xué)性能達不到標準牌號要求。
原因分析：1.鐵液化學(xué)成分選擇不當(dāng)；2.孕育處理和石墨化退火工藝不當(dāng)。
防止方法：1.控制化學(xué)成分在規(guī)定范圍內(nèi)，防止出現(xiàn)鑄態(tài)石墨；2.孕育劑的加入量要適當(dāng)，加硼的質(zhì)量分數(shù)超過0.02%時會出現(xiàn)串狀石墨；3.退火溫度不宜過高，特別是第一階段石墨化退火溫度要嚴加控制，過高時會出現(xiàn)石墨形狀惡化，顆粒數(shù)減少；4.采用適當(dāng)?shù)牡蜏仡A(yù)處理工藝。
17.樹枝狀晶間疏松
特征及發(fā)現(xiàn)方法：鑄件退火后有可見的或肉眼不能發(fā)現(xiàn)的微小裂紋，里面有明顯氧化色澤的樹技狀疏松結(jié)構(gòu)，從表面指向中心。
原因分析：鑄件凝固時，由于凝固補縮不足以及結(jié)構(gòu)和結(jié)晶等條件，形成微小的熱裂及枝晶疏松。在退火過程中，爐氣沿裂紋及枝晶間隙侵入，引起疏松處嚴重氧化和進一步擴大。
防止方法:改善孕育處理，細化晶粒，消除枝晶組織，優(yōu)化補縮條件。防止板塊狀白口組織和熱裂產(chǎn)生。
公司簡介
諸城市開源鑄造有限公司坐落于風(fēng)箏之都--山東濰坊 ，是一家專業(yè)生產(chǎn)中高端碳鋼、合金鋼、球墨鑄鐵等材質(zhì)鑄件的民營企業(yè)，屬當(dāng)?shù)卣猩桃Y項目。公司占地面積11000m2，現(xiàn)有員工100余人，其中技術(shù)研發(fā)人員5人，高級工程師2人，質(zhì)檢人員3人，年產(chǎn)能可達3000噸。
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