勁國重工技術發布:2.7抗磨白口鑄鐵件 (見表2.1-15和表2.1-16) 表2.1-15抗磨白口鑄鐵牌號及化學成分(摘自GB/T8263-1999) 表2.1-16抗磨白口鑄鐵力學性能及應用舉例(摘自GB/T8263-1999) 注: 1.牌號中的DT和 GT,分別為低碳和高碳的拼音字母的字母,表示含碳全的高低。 2.鑄
2.7抗磨白口鑄鐵件(見表2.1-15和表2.1-16)
表2.1-15抗磨白口鑄鐵牌號及化學成分(摘自GB/T8263-1999)
表2.1-16抗磨白口鑄鐵力學性能及應用舉例(摘自GB/T8263-1999)
注:
1.牌號中的"DT"和" GT",分別為“低碳”和“高碳”的拼音字母的字母,表示含碳全的高低。
2.鑄鐵的熱處理規范和金相組織,參見GB/T8263-1999。
3.鑄件在清理鑄件或處理鑄件缺陷過程中,不能采用火焰切割、電弧切割、電焊切割和補焊。
根據鐵座的使用狀況,此處為鐵座使用過程中的主要受力部位,由于夾渣缺陷的存在,會使夾渣處的力學性能大幅降低,從而無法線路的安全性,因此,夾渣缺陷成為鐵座是否采用消失模工藝生產的一個重要決定因素。
三、消失模顯微夾渣分析
消失模鑄造工藝的主要工序為:模樣簇的制作(模樣制作→模樣組合→涂刷涂料→模型簇烘干)、埋模、熔煉和澆注等4道工序。依據夾渣缺陷生成的機理,我們認為造成夾渣缺陷的原因主要有三個方面:一是熔煉后鐵液內部的熔渣未能清理干凈,特別是球墨鑄鐵的熔煉,由于球化處理完畢后,鐵液內部會殘留部分球化反應的殘留物;二是澆注過程中,工藝控制不嚴,鐵液表面的浮渣隨鐵液進入型內;三是消失模工藝的充型過程中,高溫鐵液與模樣之間產生強烈的化學反應,通過鐵液的熱量,使模樣熱解氣化,再通過真空泵將模樣氣化產生的氣體抽出,而如果模樣氣化不,模樣氣化產生的氣體不能及時抽至型外,型內產生的氣體壓力會使模樣殘渣留在鑄件表皮下,從而造成鑄件產生夾渣缺陷(消失模行業內稱為模樣殘渣缺陷)。
由于金屬熔渣和模樣殘渣顏色非常相近,都是黑色,并且留在鑄件內形成夾渣的部位相同,所以消失模鑄件夾渣缺陷從顏色和部位很難分清是金屬熔渣,還是模樣殘渣。但是,由于金屬熔渣一般體積較大,肉眼可以看見,而且形成的比例較小,而ⅢB型鐵座的夾渣體積微小,形成比例較大,從而我們制定了在嚴格熔煉、澆注工藝的前提下,主要以解決模樣殘渣為主的解決方案。
四、顯微夾渣預防措施
1.嚴格鐵液的熔煉和處理工藝
(1)為了減少熔煉過程中由于原材料的銹蝕造成過多的熔渣,我們嚴格規定了原材料使用前的表面清理標準,通過采用振動、拋丸、加熱等處理手段,將原材料表面的銹蝕、油污等雜質處理干凈。
(2)熔煉后期,利用聚渣劑將熔煉產生的熔渣盡可能地干凈,同時,在鐵液出爐前,提高鐵液溫度100℃左右,用聚渣劑清理熔渣2~3次,而后將鐵液溫度降低到出爐要求的溫度后再出爐。
(3)球化包內清理干凈,球化處理用的球化劑、孕育劑使用前進行烘烤,覆蓋用的鐵屑使用前加熱油污。
(4)球化處理反應完畢后,靜置3~5min,并用聚渣劑除渣2~3次。
2.澆注工序
(1)澆口杯使用水玻璃砂硬化制作,嚴禁使用其他方式的澆口杯。
(2)澆注過程中,安排專人進行擋渣。
(3)澆注時鐵液必須充滿澆口杯,要求鐵液連續,流速平穩。
(4)通過人工控制,澆注時砂箱內的真空度在一定范圍,上下波動在0.05MP左右。
3.模樣制作工序控制
(1)在模樣強度的前提下,通過調整發泡時間、蒸汽壓力,來控制加大模料發泡后的顆粒度,可能地降低模樣(白模)的密度。通過多次的試驗,我們將ⅢB型鐵座模樣的密度控制在0.018~0.026g/cm3。
(2)在澆道強度要求的前提下,可能地降低澆道模樣(白模)的密度。通過試驗,我們將澆道模樣的密度控制在0.016~0.022g/cm3。
(3)通過調整涂料中耐火材料的粒度和比例,在鑄件的表面粗糙度的前提下,使涂料的透氣性達到,澆注過程中模樣產生的氣體順利排出。
(4)模樣組合時,通過鑲嵌方式,在使用少量粘接劑的情況下,達到模樣簇強度的目的。
(5)控制填充砂的粒度比例,加強填充砂的除塵,澆注過程中填充砂的透氣性,以利模樣產生的氣體排出。
五、實施效果
對爐試驗的ⅢB型鐵座,我們進行了全部破壞性試驗,對工件的重要受力部位進行了切割檢驗,檢驗后未發現夾渣缺陷。隨后,按照爐試驗過程中各道工序的控制措施,我們又連續試驗了5爐,以50%的抽檢比例對每個砂箱內的鑄件進行切割檢驗,共抽檢工件960件。抽檢結果發現,有兩件ⅢB型鐵座孔的端壁有夾渣缺陷(肉眼可以看見),而ⅢB型鐵座過度圓角處(受力部位),通過顯微鏡檢驗,未發現夾渣缺陷。依據試驗過程中制定的預防措施,我們對ⅢB型鐵座的消失模鑄造工藝進行了修訂、補充后,進入批量生產。
