熔模铸造现有制壳工艺的改进

发布时间： 06 / 18 2021 作者：网站编辑访问：12447

1 生育力的测定

孕育量一般根据产品的金相组织确定。要考虑的金相组织主要包括石墨的形状和长度，是否有渗碳体，珠光体的含量。湿型砂是所有砂型中冷却速度最快的砂型。含水量一般在3.0%左右，有的达到4.0%。因此，用湿砂生产灰铁零件最容易造成薄壁零件渗碳，其他条件不变。在这种情况下，这成为判断生育率增加多少的最重要依据。我们公司就遇到过这样的问题。同种生铁液、同种孕育剂在不同产品中的用量差别很大，从0.15%到0.9%不等，而孕育量为0.9%的产品薄壁部分仍为渗碳体。即使零件的形状相差很大，如此大的偏差也是不合理的。为此，我们进行了现场调查。

每种产品二的浇注重量比产品一少13公斤。因此，等量铁水的浇注时间必须增加一倍以上。每种铁水的浇注重量不能改变。不管是什么孕育剂，都不可能让它在37分钟内下降。问题在于产生的铁量。如果减少每包生产的铁量，多生产两个铁，则可以避免接种量下降；或者如果接种后移，即随流量增加接种量，也可以解决这个问题。

熔模铸造现有制壳工艺的改进

由于出钢和起重平台是同一台起重机，改变出钢方式必然会对生产和物流产生较大的影响，所以我们选择了随流增加接种的方式。根据各种资料，一般灰口铸铁的孕育率在0.2%左右，才能保证孕育良好。我们已经尝试通过流动增加接种率。

随流增加孕育量后，铁槽中孕育剂的加入量大大减少。因此，流式接种是解决接种量下降的最佳方法。但随流孕育量过大，孕育剂可能无法完全溶解。因此，我们最终选择了铁槽0.3%+流量0.18%的方法。与绿砂相比，树脂砂对灰口铸铁件的冷却效果要小得多，白口的可能性要小得多。因此孕育能力的确定应主要考虑石墨的形状和长度，以及珠光体的含量。

2 关于百口

白口常出现在我们的产品中。白口对产品加工性能影响很大。如何预防和消除它们一直是我们日常工作的重点。嘴巴发白的原因有很多。这里我们抛开零件本身形状和型砂含水率的影响，只对铁水和孕育方面进行一些调查。

2.1 铁水质量的影响

如果原铁液有深白口，则产品有深白口，这是众所周知的。生铁白口的深浅与生铁白口的遗传、废钢加入量、w(S)的高低有关。在制作过程中，有一段时间。由于生铁紧缺，我们只能使用球墨铸铁生铁生产灰口铸铁件。其 w (Si) 含量极低。采用独创的接种方式，产品白而深。只能用增加生育能力的方法来消除白口。

废钢的多次使用也会导致产品的增加。 S对孵化的影响比较明显，w(S)在0.05%~0.1%范围内对孵化有好处，当然也有利于减少白口；如果w(S)低，可以用硫化铁浓缩法补充，但w(S)低于0.05%，一定有问题吗？我公司长期有0.02%~0.04% w(S)的产品。不存在不孕不育的问题。分析认为，这可能与我公司使用的孕育剂有关。

我公司使用的SiBaCa孕育剂对高、低w(S)铁液具有良好的孕育效果。然而，为了确保良好的孵化，最好有更高的 w(S) 含量。 2.2 孕育的影响现有除白口能力强的孕育剂主要有含有Sr、RE、Ca等元素的孕育剂。一般可以保证三角形试片在15-20分钟内不出现白口。对于产品来说足够了。但是，孕育剂再强也有腐烂的问题，所以预防白口的关键是孕育后如何尽快倒出铁水，用流动加强孕育无疑是最好的办法。 .

根据我们的经验，只要接种量在0.15%左右，对于大多数产品来说，白口问题基本可以解决。

3 关于孕育剂

市场上销售的孕育剂品种繁多，应选择价格高、适合自己的孕育剂产品。

3.1 75硅铁

75 SiFe是最常用的孕育剂，其中Al和Ca对孕育效果起重要作用。但75SiFe孕育的铁水衰变快，一般不适合大规模生产和流水线铸造炉生产。为了有效促进A型石墨的形成，防止薄壁处白孔的产生，必须增加75SiFe的添加量，有时达到1.0%，但添加1.0%不仅增加成本，而且可能还会造成铸件缩孔。因此，不建议将其作为第一孕育剂。

3.2 含锶孕育剂

含Sr孕育剂具有很强的消白口能力，有利于改善薄壁铸件中石墨的形态和分布，使不同厚度的组织差异更小，理论上也有作用防止收缩[1]。含Sr孕育剂对铝w(Al)和w(Ca)的用量要求较高，因为Al、Ca的孕育作用与Sr刚好相反，一般w(Al)≤0.1%，w( Ca) 要求≤0.3%。要达到这样的w(Al)和w(Ca)量，必须对SiFe进行精制，这必然会增加含Sr孕育剂的生产成本，因此含Sr孕育剂价格较贵，几乎是75SiFe孕育剂的两倍。但含Sr孕育剂的添加量约为75SiFe的三分之一，因此总体而言，与75SiFe相比，孕育效果有所提高，经济合算。

有资料表明含锶孕育剂可以解决产品缩孔问题，但我公司的生产实践证明并非如此。我公司生产的冰箱压缩机零件在产品较厚的部分偶尔会出现缩孔和气孔。我们曾尝试修改浇注系统，增加产品的进料量，降低浇注温度以减少产品的液体收缩，但效果并不明显。试用含Sr的孕育剂，添加量为铁槽的0.25%+流量的0.15%，产品石墨等级为5级，薄壁件无白口，但仍有缩孔在解剖的厚和大的部分。产品中的共晶簇数约为200个/mm2，确实低于SiBaCa的500个/mm2左右，说明含Sr的孕育剂没有问题，同时说明效果含Sr的孕育剂在解决收缩方面的作用比较有限，预计不会太多。高的。

3.3 含 Ba 的孕育剂

含Ba孕育剂最重要的作用是减缓孕育和衰变，并具有很强的促进石墨化能力，可以改善薄壁铸件中石墨的形状和分布，从而减小厚壁铸件之间的硬度差。和薄的部分。含w(Ba)在20%～30%范围内的SiBa孕育剂可显着降低铸铁白口倾向，且孕育效果维持时间可延长至30min左右。特别适用于大型铸件，但用于小件时可能会造成产品。珠光体量不足。目前应用比较广泛的含Ba孕育剂，其w(Ba)在2%～3%范围内，添加量在0.3%左右，铁液在20分钟内基本不腐烂，其价格仅比比1,000SiFe贵75多元。约占75SiFe的三分之一，是一种值得广泛推广的孕育剂。

3.4 稀土复合孕育剂

稀土孕育剂一般不单独使用。它们通常与 Ba 和 Ca 结合以合成稀土-Ba-Ca 孕育剂。在保留含Ba孕育剂优点的基础上，具有更强的脱氧能力，对高w(S)铁水特别有效。但这种孕育剂的用量不宜过高，否则制品中w（RE残渣）含量过高，可能造成铸铁结晶时冷却过度，出现渗碳体组织。使用时必须严格控制用量，最大用量不得超过0.4%。稀土孕育剂的价格不算太贵，仅比含钡孕育剂略高，是一款值得选择的孕育剂。

4 如何控制外购孕育剂的质量

孕育剂的质量在生产过程中出现波动，供应商经常将质量好的和差的产品混给我们。那么我们应该如何控制外购孕育剂的质量呢？

4.1 化学测试

通过检测孕育剂中Si、Al、Ca、Ba、稀土等的质量分数，可以初步判断孕育剂是否合格，但这些元素的检测较为复杂，耗时较长。一般代工厂没有这个能力，所以，下面的方法比较实用。

4.2 目检

打开袋子检查孕育剂的颜色是否正常？是不是黑渣太多了？不符合粒度要求的颗粒是否太多，太粗或太细？这些问题最常发生，每次购买后都必须打开袋子检查。我公司曾经采购过一批孕育剂，化学检测元素合格后投入使用。结果，20多座炉子出现白口和石墨异常。检查后发现孕育剂中黑色残留物过多，孕育剂颜色发黑。

4.3 现场试用

每批孕育剂到厂后，以上检验合格后，我们还会现场试3~5炉。通过对产品的石墨、白口、珠光体等组织进行金相分析，与正常生产产品进行对比，发现异常立即失活，避免批量产品报废。

4.4 供应商的选择

在选择供应商时，一般选择规模较大、有一定信誉度的供应商，这样质量更有保证。一些供应商没有自己的冶炼炉，也没有对其产品的化学检验方法。他们只是从别人那里购买大块原材料进行粉碎。此类供应商质量保证能力较弱。

5 不良妊娠或过量的危害

孕育不良会导致石墨异常，薄壁件出现白口，机械性能低。孕育过多会造成石墨粗大，珠光体不足，力学性能低。接种过量一般在工艺试生产过程中容易出现，但在正常生产条件下一般不会出现。 2006年我公司用SiBa孕育剂替代75SiFe孕育剂。虽然在工艺测试过程中将接种量从1.0%降低到0.6%，但客户反映加工后产品的厚厚部分仍然显示出厚厚的石墨，直到接种量减少。产品达到0.4%才恢复正常，说明不同接种剂的接种过量或不足情况不同。

在正常的生产条件下，孕育不良是不会发生的，但是当设备出现问题时，尤其是流水线生产过程中，用浇注炉浇注铁水的过程往往会出现孕育不良的情况。因为万一设备出现故障，浇注炉里还有已经设想但没有浇注的铁水。随着失效时间的延长，这些铁水会因孕育而导致孕育不良。当铁水用量不是太多时，我们一般采用在下包铁水中加入更多孕育剂的方法重新孕育；如果铁水量过多，只能将铸造炉内的铁水回炉处理。

6 孕育剂的储存和干燥

孕育剂必须放置在干燥通风的地方，回收的孕育剂必须在使用前干燥。每年1-2月，是南方的雨季。空气越通风，空气就越潮湿。因此，在这个季节使用孕育剂时必须更加小心。添加到出铁槽或转运袋中的孕育剂无需干燥。只需在熨烫前几分钟将孕育剂放入出铁槽或转移袋中，并利用余热将孕育剂干燥。特别注意，不要过早将孕育剂加入转移袋中，否则孕育剂可能被氧化或粘在袋底，影响接种效果。流动孕育装置和浇注机是一体的，流动孕育剂可以每天放在浇注机的炉子上自然晾干XNUMX~XNUMXh，然后加入流动接种装置。一般不需要特殊干燥。有的厂家用压缩空气带动孕育剂流动，所以一定要注意压缩空气的干燥度，否则压缩空气的水分会影响孕育。