影响球墨铸铁孕育效果的因素有哪些?
三 孕育剂加入量和颗粒尺寸选择孕育剂及确定加入量,应该考虑许多因素。例如铸件组织类型、孕育处理工艺、铁水出炉温度、铁水化学成分和处理量、孕育后停留时间、铸件壁厚、铸型种类等。球墨铸铁含有镁、等稳定碳化物的元素,凝固过冷倾向大,共晶团数比孕育铸铁多数十倍,与灰铸铁相比,需要较强的孕育。孕育剂加入量一般为灰铸铁的1.5~2.5倍。孕育剂所带入的合金元素,应以不超过球铁中这些元素的允许含量为原则。以75硅铁为例,炉前加入时,根据铸件壁厚不同,一般为0.3%~1.2%。使用复合孕育剂时加入量可以减少。亚共晶球墨铸铁水的石墨,是在已存在初生奥氏体的条件下形核的。形核过冷度大,容易产生白口,孕育剂加入量也应适当增加。孕育剂的粒度,对孕育效果有直接的影响。它是由孕育剂本身的溶解速率和孕育后至出现的时间来决定的。在孕育剂熔化后的短暂时间内,能产生的孕育效果。熔点低的孕育剂(硅钙、含锰的复合孕育剂)熔速高,铁水处理量大和较高温度提高孕育剂熔速,厚壁铸件需要较长的退时间,需采用粒度大的孕育剂。瞬时孕育所需的孕育剂颗粒较细。非瞬时孕育处理时,过细的孕育剂可使石墨球数减少,而且因氧化较快可能形成较多的浮渣,甚至丧失孕育能力。
二、要注意制定的生产工艺的正确性及合理性
生产工艺制定的合理与否,直接影响着铸件的成品率、铸件质量和铸造成本,在制定生产工艺时,树脂砂可适应性如何,主要应注意以下几项:
确定合适的铸造工艺参数
(1)确定合适的终强度
一般地,树脂砂混制好后,经过24小时左右的自行硬化,便可达到强度即终强度。由于各企业的生产条件和生产规模不同,造成从造型到浇注之间的时间间隔不一定超过24小时,因此终强度的确定应因企业而定。规模较小、实行几天一炉制的企业,可采用24小时终强度标准;铸型固化时间不超过的24小时的企业,以浇注前所达到的强度为终强度标准。同时,在生产中还要克服两方面的倾向:一方面为***质量而盲目提高强度,使铸造成本提高,造成浪费;另一方面就是为保成本而压低强度,结果造成质量不稳、波动范围大,使铸件质量受原材料和操作者的影响较大。
(2)确定合适的砂铁比
自硬树脂砂由于其强度高、固化后起模、分型面平整,因此其吃砂量比粘土砂的要小,但其砂铁比也有一定要求。如果铸造砂铁比太高,生产过程中既浪费树脂和固化剂又会产生较大的废砂块,使再生机负担加重,脱膜率降低,树脂砂的应用有哪些,LOI值升高,铸件产生气孔的可能性增大;如果砂铁比太低,浇注时容易产生跑火,铸件容易产生变形。根据我们的经验,砂铁比应选择为2.2~3:1。
(3)确定合适的浇注系统
树脂砂的热稳定性较差,有资料介绍,树脂砂中树脂的加入量在1.4%-1.6%时,其热稳定性,但在一般情况下,树脂加入量在1.2%左右,因此,浇注系统的设计原则为在树脂的热稳定性时间内确保金属液快速、平稳地充满铸型型腔,所以,在确定浇注系统时,树脂砂铸造的砂型配比,应尽量采用陶瓷管,并使内浇口多而分散
4. 粘砂和表面粗糙
粘砂是一种铸件表面缺陷,表现为铸件表面粘附着难以清除的砂粒;如铸件经清除砂粒后出现凹凸不平的不光滑表面,称表面粗糙。
产生原因:
砂粒太粗、砂型紧实度不够;
型砂中水分太高,使型砂不易紧实;
浇注速度太快、压力过大、温度过高;
型砂中煤粉太少;
模板烘温过高,巴中树脂砂,导致表面型砂干枯;或模板烘温过低,型砂粘附在模板上。
解决方法:
在透气性足够的情况下,使用较细原砂,并适当提高型砂紧实度;
***型砂中稳定的有效煤粉含量;
严格控制砂水分;
改进浇注系统,改进浇注操作、降低浇注温度;
控制模板烘烤温度,一般与型砂温度相等或略高。
5. 砂眼
在铸件内部或表面充塞有型砂的孔眼。
产生原因:
型砂表面强度不够;
模样上无圆角或拔模斜度小导致钩砂、铸型损坏后没修理或没修理好就合箱;
砂型在浇注前放置时间过长,风干后表面强度降低;
铸型在合箱时或搬运过程中损坏;
合箱时型内浮砂未清除干净,合箱后浇口杯没盖好,碎砂掉进铸型。
解决方法:
提高型砂中粘士含量、及时补加新砂,提高型砂表面强度;
模样光洁度要高,并合理做出拔模斜度和铸造圆角。损坏的铸型要修好后再合箱;缩短浇注前砂型的放置时间;
合箱或搬运铸型时要小心,避免损坏或掉入砂型腔砂粒;
合箱前清除型内浮砂,并盖好浇口。
6. 披缝和胀砂
披缝常出现在铸件分型面处,是垂直于铸件表面,且厚薄不均匀的薄片状金属突起物。 胀砂是铸件内、外表面局部胀大,形成不规则的瘤状金属突起物。
产生原因:
紧实度不够或不匀;
面砂强度不够、或型砂水分过高;
液态金属压头过大、浇注速度太快。
解决方法:
提高铸型紧实度、避免局部过松;
调整混砂工艺、控制水分,提高型砂强度;
降低液态金属的压头、降低浇注速度。