㈠ 樹脂砂造型澆注球鐵件,如何防止滲硫導致的球化衰退
壁厚會使球化衰退,給個論文給你:
厚大斷面鑄件專用球化劑、孕育劑的開發與應用
王萬超
(宏德鑄造材料有限公司 廣州 510000)
隨著我國進入WTO和工業飛速的發展,厚大斷面球墨鑄鐵件如風力發電鑄件、大功率柴油機曲軸、冶金軋輥鑄件等的需求量不斷增加,厚大斷面球鐵件在生產時,由於斷面過厚,冷卻速度緩慢,因而凝固時間過長,在鑄件厚壁中心或熱節處容易造成石墨畸變、球數減少、組織粗大、石墨飄浮、化學成分偏析和晶間碳化物等問題。因而導致鑄件的機械性能下降,尤其是韌性更為明顯,給大斷面鑄件的生產帶來困難。因此我司依據中國特有的實際狀況開發了厚大斷面鑄件專用球化劑、孕育劑。
1 球化劑
Mg使球墨圓整,對大斷面球鐵能減緩球化衰退,Mg阻礙石墨析出,殘Mg量高,增加收縮和脆性,Mg易氧化,在鐵水表面形成氧化膜,進入砂型易使鑄件產生夾渣和皮下氣孔。殘Mg量應控制在保證球化的前提下越低越好,但我們考慮大件凝固時間長,應提高抗衰退能力,Mg量應高些,使最終鐵液控制在0.05-0.06%。
RE是通過抵消干擾元素的有害作用,而間接地起球化作用,但在厚大鑄件中,RE留量高容易造成碎塊狀石墨增多,我們一般控制在0.03%以下。為了提高抗衰退能力,我司特別設計專用球化劑,既可以保證起球化作用的Mg的含量,同時也可以保持較高的抗衰退能力,高碳孕育良好時,亦不會出現滲碳體。另外,這專用球化劑可使磷共晶減少並彌散,從而進一步提高球鐵的延伸率。在球化處理時,為了提高鎂的吸收率,控制反應速度及提高球化效果,採用特有的球化工藝。對球化處理的控制,主要是在反應速度上進行控制,控制球化反應時間在2-3分鍾左右,綜合范圍1.5-2.5%,原則是低稀土,依據爐料的組成及純凈度調整其含量。
厚大斷面鑄件的特點是低溫處理、低溫澆注, Ca元素可以比常規產品較低,在沖天爐和電弧爐熔煉的條件下,可控制在2.0%以下,以適當地脫氧、脫硫,而在感應電爐條件下,Ca元素可以更低,因為我司的專用球化劑反應時比較平穩,同時Ca的溶解性差,很容易形成夾渣等鑄造缺陷;因此,必須有針對性的成份考慮,一方面延緩球化衰退,另一方面促進異質形核。
厚大斷面鑄件專用球化劑的特色是:高鎂、低稀土、低鈣、低硅、適度的鋇。
2 孕育劑
孕育劑要求具有強烈的促進石墨化作用,並能維持時間較長,吸收率高而穩定,所以孕育分為爐前孕育和瞬時孕育,兩者缺一不可。爐前使用含Ba的防衰退,長效孕育劑,澆注隨流使用特殊成分的孕育劑,主要是表面活性元素的應用,其中應用於風力發電鑄件時配入適量Bi元素,即改善斷面中心部位的球化狀況,使得球徑小,球數多,並能提高鐵素體含量,提高鑄態性能。當應用於大功率柴油機曲軸、冶金軋輥等珠光體型鑄件時,配入適量Sb元素,即改善斷面中心部位的球化狀況,使得球徑小,球數多,提高鑄態性能。粒度根據鐵水量而定,爐前使用一般有3-8mm和5-12mm的兩種粒度,而隨流使用一般有0.5-1.2mm和1-3mm的兩種粒度。
3 專用球化劑、孕育劑在實際生產中的應用
3.1 在風力發電球鐵件生產中的實際應用
風力發電球鐵件的材質為歐洲標准EN-GJS-400-18LT,抗拉強度≥400Mpa,屈服強度≥240Mpa,延伸率≥18%,低溫沖擊值-20℃,三個試樣平均值12 J/cm2,個別值允許9 J/cm2,鑄件重量一般在10噸以上,壁厚大約在100-180mm漸變, 金相基體組織要求: 球化率應在90%以上;球狀石墨數應大於100個/mm2;100%的鐵素體,生產中選擇高純的原材料是非常必要的,原材料中的Si、Mn、S、P含量要少(Si<1.0%, Mn<0.2% S<0.02%, P<0.025%),對Cu、Cr、Mo、Ti、Sn、V、W等一些合金元素要嚴格控制含量。鈦對球化影響很大應加以控制在0.01%以下,鈦高是我國生鐵的特點,解決的方法是在爐料中配入一定比例的QIT生鐵,來稀釋鐵水的鈦含量,同時也稀釋所有促進碳化物的正偏析元素,為增加鐵素體的含量,添加適量的鎳元素,同時消除低硅的副作用。化學成分方面,必須是低CE量,大致成分為:C3.2-3.4%,Si1.6-2.3%,Mn≤0.2%,S≤0.02%,P≤0.03%, Mg0.04-0.06%,RE≤0.03%,,以及適量Bi。
①爐料組成:國內生鐵、20-30%的QIT生鐵、廢鋼;
②原鐵水成分:C3.2-3.4%、Si0.6-1.5%、Mn≤0.2%、S≤0.02%、P≤0.03%、Ni0.7%;
③球化劑與孕育劑的成分:
成分 Mg RE Ca Ba Si Bi
球化劑 6.0/7.0 2.0/3.0 1.0/2.0 適量 40/42
爐前孕育劑 適量 65/70
瞬時孕育劑 微量 適量 65/70 微量
備註:瞬時孕育劑中的微量RE是與Bi元素復合,起增加形核,細化石墨的作用;
④熔煉鐵液共計12.5噸,15噸的鐵水處理包;
⑤球化孕育處理過程:
球化處理前,用清渣劑進行扒渣處理,並進行原鐵水成分化驗。將15-35mm粒度的球化劑放入用15噸的處理包底的一側的凹槽內,加入量1.1%,略加緊實,上面覆蓋鐵屑覆蓋劑。鐵水沖入另一側,處理溫度在1400℃-1450℃,沖入約2/3的鐵水,進行球化處理,反應時間應在3分鍾以上,待反應結束後將再沖入剩餘1/3的鐵水,同時將粒度為5-12mm爐前孕育劑隨鐵水流入沖入鐵水包,加入量0.4%,進行鐵水孕育,然後扒渣2-3次,用保溫覆蓋劑覆蓋。
在鑄件設置設置澆口杯,開設了2個澆口進行澆注,澆注溫度:1320℃-1360℃,一邊澆注,一邊將粒度為1-3mm瞬時孕育劑通過特製的漏斗隨流加入,加入量0.2%,依據澆注時間控制瞬時孕育劑的加入速度,澆注結束後在48小時,即鑄件溫度約500℃以下開箱。
⑥鑄件成分結果:
C3.4%,Si2.2%,Mn0.15%,S0.012%,P0.03%,殘余Mg0.051%,殘余RE0.025%;
⑦金相檢測結果:球化等級2級,石墨大小6-7級,鐵素體99%;
⑧機械性能檢測結果:
抗拉強度432 Mpa、423 Mpa、428Mpa,平均427.7 Mpa;屈服強度248 Mpa、245.7 Mpa、253Mpa,平均248.9 Mpa;延伸率19.2%、20.6%、19.6%,平均19.8%;低溫沖擊值-20℃,三個試樣12.8、13.7、14.1 J/cm2,平均值13.5J/cm2;
3.2 在冶金軋輥鑄件中應用
冶金軋輥鑄件一般QT600-3,抗拉強度≥600Mpa,屈服強度≥370Mpa,延伸率≥3%,鑄件壁厚大約在100mm以上, 金相基體組織要求: 球化級別應在2-3,石墨大小6-7級,75%以上的珠光體,20%左右的鐵素體,允許極少數的碳化物,但應呈彌散狀、棒狀,顆粒狀分布,生產的重點是強化孕育,多次孕育。
①國內生鐵、回爐料以及廢鋼;
②熔煉鐵液共計4.4噸,6噸的鐵水處理包,鑄件最大直徑300mm,重量4噸;
③原鐵水成分:
C3.2-3.4%、Si0.6-1.5%、Mn0.4-0.6%、S≤0.03%、P≤0.03%、Cu0.4%、Mo0.3%
④球化劑與孕育劑的成分:
成分 Mg RE Ca Ba Si Sb
球化劑 6.0/7.0 2.0/3.0 1.0/2.0 適量 40/42
爐前孕育劑 適量 65/70
瞬時孕育劑 微量 ≤2.0 適量 65/70 微量
瞬時孕育劑中的微量RE是與Sb元素復合,起增加形核,細化石墨的作用;
⑤球化孕育處理過程:
球化處理前,用清渣劑進行扒渣處理,並進行原鐵水成分化驗。將15-35mm粒度的球化劑放入用15噸的處理包底的一側的凹槽內,加入量1.4%,略加緊實,上面覆蓋鐵屑覆蓋劑,鐵水沖入另一側,處理溫度在1400℃-1450℃,沖入7.5噸的鐵水,進行球化處理,反應時間應在3分鍾以上,待反應結束後將鐵水包吊至5噸的電爐前,沖入5噸的鐵水,同時將粒度為5-12mm爐前孕育劑隨鐵水流入沖入鐵水包,加入量0.5%,進行鐵水孕育,然後扒渣2-3次,用保溫覆蓋劑覆蓋。
澆注溫度:1350℃-1400℃,一邊澆注,一邊將粒度為1-3mm瞬時孕育劑通過特製的漏斗隨流加入,加入量0.2%,依據澆注時間控制瞬時孕育劑的加入速度,澆注結束後在600℃左右開箱風冷。
⑥鑄件成分結果:
C3.4%,Si1.6%,Mn0.46%,S0.012%,P≤0.03%,殘余Mg0.051%,殘余RE0.026%;Cu0.4%、Mo0.3%
⑦金相檢測結果:
球化等級2-3級、石墨大小6級、珠光體76%、鐵素體22%、碳化物約2%,而且呈細條狀、棒狀,極少數呈顆粒狀;
⑧機械性能檢測結果:
抗拉強度653 Mpa、707 Mpa、698Mpa,平均686 Mpa;屈服強度443 Mpa、395 Mpa、403Mpa,平均413.7 Mpa;延伸率3.2%、3.6%、3.7%,平均3.5%;
4 應用過程中的分析與總結
(1) 應選用純凈度高的爐料,鐵液中雜質越少越好;
(2) 鐵水成分方面:生產風力發電鑄件時,控制要點是低CE、低Mn、S、P以及盡可能低的Cu、Cr、Mo、Ti、Sn、V等,殘余Mg要高、殘余RE要低;生產厚大斷面珠光體鑄件時,控制要點是低CE、低S、P、Cr、Ti、Sn、V等,殘余Mg要高、殘余RE比風力發電鑄件略高,適量的的Mn 、Cu、Mo等元素;
(3) 球化處理方面:低溫處理、低溫澆注、多次孕育、瞬時孕育是關鍵;
(4) 厚大斷面鑄件專用球化劑、孕育劑比使用單一的輕稀土球化劑以及常規孕育如硅鐵,球化率、石墨數量提高,尤其是中心部位的石墨畸變幾率大大減少,組織相對緻密,鑄件綜合機械性能相應提高;
(5) 厚大斷面鑄件專用球化劑、孕育劑是技術組合型配套使用,不得單一使用,否則將嚴重影響使用效果。
㈡ 關於鑄造模具 樹脂砂造型 和槽模 有什麼區別 求解 感激不盡
樹脂砂和潮模砂就是造型材料的區別。樹脂砂是用樹脂作為粘接劑把砂子粘專在一起,而且還有自硬特屬性,操作簡單方便,對工人要求較低。潮模砂對工人要求高,表面質量比樹脂砂要好一些,因為顆粒度小。但是容易出現粘砂缺陷等。
㈢ 能不能從外觀判斷鑄鐵件是用普通黑砂鑄造 還是用樹脂砂鑄造成的
看打磨後的抄產品不容易區分,可以到其生產廠家實地看看毛坯。
手工造型的:一般情況,中大型鑄件,採用樹脂砂造型的,外觀質量好、尺寸精度高;小薄件(20kg內),採用粘土砂濕型的外觀質量好,表面有煤粉燃燒後留下的藍色。
機械造型的不容易區分。
㈣ 樹脂砂的配比和用量
新世紀鑄造網·鑄造技術·鑄造方法選擇的原則
1.優先採用砂型鑄造
據統計,我國或是國際上,在全部鑄件產量中,60~70%的鑄件是用砂型生產的,而且其中70%左右是用粘土砂型生產的。主要原因是砂型鑄造較之其它鑄造方法成本低、生產工藝簡單、生產周期短。所以象汽車的發動機氣缸體、氣缸蓋、曲軸等鑄件都是用粘土濕型砂工藝生產的。當濕型不能滿足要求時再考慮使用粘土砂表干砂型、干砂型或其它砂型。粘土濕型砂鑄造的鑄件重量可從幾公斤直到幾十公斤,而粘土干型生產的鑄件可重達幾十噸。
一般來講,對於中、大型鑄件,鑄鐵件可以用樹脂自硬砂型、鑄鋼件可以用水玻璃砂型來生產,可以獲得尺寸精確、表面光潔的鑄件,但成本較高。
當然,砂型鑄造生產的鑄件精度、表面光潔度、材質的密度和金相組織、機械性能等方面往往較差,所以當鑄件的這些性能要求更高時,應該採用其它鑄造方法,例如熔模(失臘)鑄造、壓鑄、低壓鑄造等等。
2.鑄造方法應和生產批量相適應
例如砂型鑄造,大量生產的工廠應創造條件採用技術先進的造型、造芯方法。老式的震擊式或震壓式造型機生產線生產率不夠高,工人勞動強度大,雜訊大,不適應大量生產的要求,應逐步加以改造。對於小型鑄件,可以採用水平分型或垂直分型的無箱高壓造型機生產線、實型造型生產效率又高,佔地面積也少;對於中件可選用各種有箱高壓造型機生產線、氣沖造型線,以適應快速、高精度造型生產線的要求,造芯方法可選用:冷芯盒、熱芯盒、殼芯等高效制芯方法。中等批量的大型鑄件可以考慮應用樹脂自硬砂造型和造芯。
單件小批生產的重型鑄件,手工造型仍是重要的方法,手工造型能適應各種復雜的要求比較靈活,不要求很多工藝裝備。可以應用水玻璃砂型、VRH法水玻璃砂型、有機酯水玻璃自硬砂型、粘土干型、樹脂自硬砂型及水泥砂型等;對於單件生產的重型鑄件,採用地坑造型法成本低,投產快。批量生產或長期生產的定型產品採用多箱造型、劈箱造型法比較適宜,雖然模具、砂箱等開始投資高,但可從節約造型工時、提高產品質量方面得到補償。
低壓鑄造、壓鑄、離心鑄造等鑄造方法,因設備和模具的價格昂貴,所以只適合批量生產。
3.造型方法應適合工廠條件
例如同樣是生產大型機床床身等鑄件,一般採用組芯造型法,不製作模樣和砂箱,在地坑中組芯;而另外的工廠則採用砂箱造型法,製作模樣。不同的企業生產條件(包括設備、場地、員工素質等)、生產習慣、所積累的經驗各不一樣,應該根據這些條件考慮適合做什麼產品和不適合(或不能)做什麼產品。
4.要兼顧鑄件的精度要求和成本
各種鑄造方法所獲得的鑄件精度不同,初投資和生產率也不一致,最終的經濟效益也有差異。因此,要做到多、快、好、省,就應當兼顧到各個方面。應對所選用的鑄造方法進行初步的成本估算,以確定經濟效益高又能保證鑄件要求的鑄造方法。
㈤ 前輩,我是個鑄造新手。請問,樹脂砂造型後5小時內能否澆注。會不會出氣孔缺陷
大型鑄件一般十二個小時,小件可以
㈥ 怎樣使用樹脂砂鑄造,.
一、樹脂砂型鑄造的方法:
大量生產的工廠應創造條件採用技術先進的造型、造芯方法。老式的震擊式或震壓式造型機生產線生產率不夠高,工人勞動強度大,雜訊大,不適應大量生產的要求,應逐步加以改造。對於小型鑄件,可以採用水平分型或垂直分型的無箱高壓造型機生產線、實型造型生產效率又高,佔地面積也少;對於中件可選用各種有箱高壓造型機生產線、氣沖造型線,以適應快速、高精度造型生產線的要求,造芯方法可選用:冷芯盒、熱芯盒、殼芯等高效制芯方法。中等批量的大型鑄件可以考慮應用樹脂自硬砂造型和造芯。
單件小批生產的重型鑄件,手工造型仍是重要的方法,手工造型能適應各種復雜的要求比較靈活,不要求很多工藝裝備。可以應用水玻璃砂型、VRH法水玻璃砂型、有機酯水玻璃自硬砂型、粘土干型、樹脂自硬砂型及水泥砂型等;對於單件生產的重型鑄件,採用地坑造型法成本低,投產快。批量生產或長期生產的定型產品採用多箱造型、劈箱造型法比較適宜,雖然模具、砂箱等開始投資高,但可從節約造型工時、提高產品質量方面得到補償。
二、樹脂砂的簡單介紹:
樹脂砂Crystrip塑料粒是由熱塑性壓克力或聚合熱固胺類製成的顆粒,有角的顆粒設計,為大部分乾式條狀表面鍍膜,提供了有效的處理方法。 Crystrip塑料具化學惰性,透過適當的使用與回收,這種乾式條狀方式可降低有害廢物的產生,減少環境污染。
㈦ 我要上一個鑄造廠,請問覆膜砂或樹脂砂造型那種更適合我
這個不是三言兩語就能說得清的,不同的鑄件精度要求不同,你得請一個專業人士來幫助你。
㈧ 樹脂砂混砂造型時產生了什麼氣體,太嗆人了有毒嗎求好心人指點迷津
有毒的,你用手套試下,粘一點樹脂油,兩天就腐爛了,固化劑粘在手上很癢的,又痛要馬上用清水洗。