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登錄熔煉工藝的案例
鑄造用純銅及銅合金的典型熔煉工藝
(4)合金熔煉工藝過(guò)程 鑄造青銅的種類(lèi)較多,這里僅討論幾種典型的合金,同類(lèi)其他銅合金可以參考使用。
ZCuSn10Pb1、ZCuPb10Sn10的熔煉:①先將坩堝預(yù)熱至暗紅色,并在其底部加入20厘米-40厘米厚木炭。②加入電解銅,迅速升溫熔化后再加入回爐料,同時(shí)補(bǔ)加木炭,以保證合金液面不暴露在空氣中。③回爐料熔化后,加入磷銅(一般加占爐料重0.5%,熔化磷錫青銅時(shí)使用的磷銅可全部加入)。④依次加入鋅、錫、鉛(按配料成分),前一種爐料熔化完全后,再加入下一種,并不斷攪拌合金液。⑤調(diào)整合金液溫度在1100-1150℃之間。⑥出爐打渣,再加磷銅(一般加爐料重的0.1%),進(jìn)行脫氧,均勻攪拌,并在合金液表面上撒一層稻草灰,調(diào)整合金液至鑄件工藝卡片要求溫度(一般為1130-1180℃)后,迅速出爐澆注。
ZCuAl10Fe3、ZCuAl10Fe3Mn2的熔煉: ①不能用熔化過(guò)別的牌號(hào)合金的坩堝熔化這兩種合金。②把坩堝預(yù)熱至暗紅色,加入配制好的熔劑。(熔劑成分:冰晶石20%(質(zhì)量百分比),氟化鈉60%,氟化鈣20%)。③將預(yù)熱至200℃左右的低碳薄鋼片和回爐料同時(shí)加入,熔化后攪拌合金,升溫至1150-1180℃。④加入合金重量0.3%的磷銅脫氧,并補(bǔ)加熔劑。⑤將預(yù)熱至200℃的純鋁和純錳(按配料成分)分批加入,每加入一批,即用攪拌棒將其壓入,使迅速熔融,并不斷攪拌使其成分均勻,最后調(diào)整合金液的溫度在1120-1220℃之間。⑥用稻草灰覆蓋打渣,按鑄件工藝卡片調(diào)整合金溫度(一般為1160-1200℃)后迅速調(diào)整出爐澆注。
4.安全事項(xiàng)
安全生產(chǎn)是鑄造行業(yè)的基本要求,純銅及銅合金的熔煉都必須做到:
(1)操作者應(yīng)穿戴好防護(hù)用品,工作場(chǎng)地保持整潔,不允許有積水和雜物。
(2)開(kāi)爐前應(yīng)檢查所用設(shè)備是否完好,如有不安全因素應(yīng)及時(shí)排除。
展開(kāi) 球墨鑄鐵經(jīng)驗(yàn)匯總:原材料選擇、熔煉工藝制定、溫度控制、爐前球化孕育處理
3.2 球化及孕育處理
球化處理 為保證球化處理成功,須注意以下幾點(diǎn):
1)鐵水包的結(jié)構(gòu)要適應(yīng)工藝要求,一般鐵水包的內(nèi)腔高度與內(nèi)徑之比值為1.0-1.2,有利于鎂和稀土元素的吸收。包底應(yīng)搪成凹坑或堤壩式。
2)球化劑破碎成適當(dāng)大小的粒度。粒度過(guò)小,容易浮起,氧化;過(guò)大,則溶解速度過(guò)慢,延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間,鐵水降溫大。粒度的大小視每次處理的鐵水量而言。球化劑最好當(dāng)天破碎、當(dāng)天使用,不要久放或受潮。
3)球化劑的加入量要根據(jù)熔煉工藝、出鐵溫度和原鐵水的含硫量來(lái)決定。
4)電爐熔煉時(shí),出鐵前要將渣扒凈。
5)球化處理方法要合理。我們采用沖入法,球化劑放入包坑內(nèi),應(yīng)搗緊,上面覆蓋孕育硅鐵、鑄鐵屑。不要在鐵水包紅熱時(shí)放入球化劑,以免氧化,失去球化能力,出鐵時(shí),鐵水流不能直接沖入球化劑。鐵水流不能太大太小,不能斷流。出鐵量要盡量準(zhǔn)確,上下不能有5%的誤差。球化反應(yīng)結(jié)束后,要盡快放入集渣劑,攪拌扒渣,進(jìn)行后續(xù)孕育處理。
孕育處理 孕育處理的作用主要是消除球化元素造成的白口傾向,促進(jìn)石墨析出,提高球化率、細(xì)化石墨球,使之分布均勻。不同的孕育劑,不同的加入量,不同的孕育處理方法和不同的孕育處理時(shí)間對(duì)球鐵機(jī)械性能都有較大影響。目前國(guó)內(nèi)處企業(yè)采用孕育劑和孕育方法不盡相同,但都強(qiáng)調(diào)要采有瞬時(shí)孕育工藝,強(qiáng)化孕育效果,保證鐵水在較長(zhǎng)時(shí)間直至澆注完畢處在良好的孕育狀態(tài)。我公司采用的是包內(nèi)孕育(一次)+鐵水包浮硅孕育(二次)+轉(zhuǎn)包孕育(三次),實(shí)踐表明是可行的,孕育效果良好。
3.3.3爐前檢驗(yàn) 爐前球化情況判斷可用爐前三角試塊法、爐前快速金相法、光譜分析等智能化儀器測(cè)定。1)三角試塊法。普遍采用的一種方法,立澆或臥澆。待試樣表面呈暗紅色時(shí)取出,底部向下淬入水中,打斷觀察斷口。
展開(kāi) 原材料的選擇、熔煉工藝的制定、溫度的掌握,如何控制鑄態(tài)鐵素體球墨鑄鐵件質(zhì)量?
3.2 球化及孕育處理
球化處理 為保證球化處理成功,須注意以下幾點(diǎn):
1)鐵水包的結(jié)構(gòu)要適應(yīng)工藝要求,一般鐵水包的內(nèi)腔高度與內(nèi)徑之比值為1.0-1.2,有利于鎂和稀土元素的吸收。包底應(yīng)搪成凹坑或堤壩式。
2)球化劑破碎成適當(dāng)大小的粒度。粒度過(guò)小,容易浮起,氧化;過(guò)大,則溶解速度過(guò)慢,延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間,鐵水降溫大。粒度的大小視每次處理的鐵水量而言。球化劑最好當(dāng)天破碎、當(dāng)天使用,不要久放或受潮。
3)球化劑的加入量要根據(jù)熔煉工藝、出鐵溫度和原鐵水的含硫量來(lái)決定。
4)電爐熔煉時(shí),出鐵前要將渣扒凈。
5)球化處理方法要合理。我們采用沖入法,球化劑放入包坑內(nèi),應(yīng)搗緊,上面覆蓋孕育硅鐵、鑄鐵屑。不要在鐵水包紅熱時(shí)放入球化劑,以免氧化,失去球化能力,出鐵時(shí),鐵水流不能直接沖入球化劑。鐵水流不能太大太小,不能斷流。出鐵量要盡量準(zhǔn)確,上下不能有5%的誤差。球化反應(yīng)結(jié)束后,要盡快放入集渣劑,攪拌扒渣,進(jìn)行后續(xù)孕育處理。
孕育處理 孕育處理的作用主要是消除球化元素造成的白口傾向,促進(jìn)石墨析出,提高球化率、細(xì)化石墨球,使之分布均勻。不同的孕育劑,不同的加入量,不同的孕育處理方法和不同的孕育處理時(shí)間對(duì)球鐵機(jī)械性能都有較大影響。目前國(guó)內(nèi)處企業(yè)采用孕育劑和孕育方法不盡相同,但都強(qiáng)調(diào)要采有瞬時(shí)孕育工藝,強(qiáng)化孕育效果,保證鐵水在較長(zhǎng)時(shí)間直至澆注完畢處在良好的孕育狀態(tài)。我公司采用的是包內(nèi)孕育(一次)+鐵水包浮硅孕育(二次)+轉(zhuǎn)包孕育(三次),實(shí)踐表明是可行的,孕育效果良好。
3.3.3爐前檢驗(yàn) 爐前球化情況判斷可用爐前三角試塊法、爐前快速金相法、光譜分析等智能化儀器測(cè)定。1)三角試塊法。普遍采用的一種方法,立澆或臥澆。待試樣表面呈暗紅色時(shí)取出,底部向下淬入水中,打斷觀察斷口。
展開(kāi) 不同鑄造廠爐型熔煉工藝對(duì)灰鐵氫、氮含量的影響
此時(shí)需要查明生產(chǎn)工序中(從熔煉到澆注)幾種特定工位上它們的含量變化。以便改變這些氣體與鐵液的平衡條件,減少或消除在鏈條的不同位置上氣體過(guò)量的原因。
摘要
不管是氫還是氮的含量都要受熔煉工藝的影響,發(fā)現(xiàn)鐵液在澆包及保溫爐內(nèi)的停留時(shí)間是影響氫含量的重要參量。氮的總含量(指化合氫和熔解的氮兩者之和)受溫度影響不太顯著。論文還指出;鐵液中的氫含量、保溫時(shí)間、和溫度高低三者之間的關(guān)系,說(shuō)明氫含量的關(guān)系不是直接的關(guān)系。
序言
在生產(chǎn)高端鑄件,例如;灰鐵發(fā)動(dòng)機(jī)缸體及缸蓋等高端產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí),經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一定比例的產(chǎn)品缺陷,以及突發(fā)性引起的產(chǎn)品價(jià)格上漲事故。所以保證氣孔及氣縮孔缺陷發(fā)生率最低,盡快減少缺陷,并得到解決。
只要熔爐在正常參數(shù)下進(jìn)行,熔池空間中的氣體,熔化了的液體及它周?chē)h(huán)境三者之間的關(guān)系與發(fā)生的,應(yīng)是很容易理解的事情。液體金屬非常活躍,在它的表面生成化合物。不管生成氣體或是縮氣孔,其基本原理是三者平衡關(guān)系受到破壞,它們和周?chē)后w之間是處在一個(gè)平衡狀態(tài)下的。含量與熔液表面之間所產(chǎn)生的影響,在熔液和型腔內(nèi)的氣氛,或者說(shuō),型砂與鐵液之間界面間形成的各種反應(yīng)。借而得出,氣孔的形成核心與鐵液及凝固有著密切的關(guān)系。
鐵液中氫氣和氮?dú)獾暮窟^(guò)高,就會(huì)在鑄件內(nèi)形成針孔,當(dāng)凝固的鑄件針孔析出的原因是由于凝固時(shí)氣體的溶解度下降所導(dǎo)致。熔液中的氣體含量是依熔液溫度及處理方法變化而改變的。這種變化也反應(yīng)在鐵液充型過(guò)程,型腔界面產(chǎn)生的反應(yīng)形成的氫氣和氮?dú)饩蛷脑煨筒牧现嗅尫懦鰜?lái),也可以熔入鐵液中,這是很有趣味的。從爐料熔化到澆注,再到型腔充滿。在這個(gè)生產(chǎn)鏈條的各個(gè)階段中,平衡參數(shù)的變化就反應(yīng)出氣體含量(包括氫和氮)的含量變化。
試驗(yàn)的進(jìn)行
本文介紹的內(nèi)容分別來(lái)自?xún)蓚€(gè)很不相同的工廠。他們制造灰鑄鐵的工藝路線差異很大。
展開(kāi) 
以堿性爐襯為例,探究熔煉工藝對(duì)爐襯使用壽命的影響
在盡量控制熔煉溫度的同時(shí),也不要出現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間高溫或保溫等待澆鑄的情況,過(guò)高的溫度不但易使合金燒損,同時(shí)能耗也會(huì)增加。總之,熔煉溫度越高爐襯的使用壽命越低.
高溫的作用下?tīng)t襯材料中的SiO2會(huì)與鋼(鐵)液中的C發(fā)生還原反應(yīng),快速侵蝕爐襯。
高溫保持是正常情況下?tīng)t襯浸蝕的主要原因,應(yīng)盡量減少高溫保持時(shí)間。高溫出鐵、低溫澆鑄,一直是操作的準(zhǔn)則。但是每一種鑄件都有其熔化工藝要求,在達(dá)到適合的溫度時(shí),不要過(guò)于追求過(guò)度的超溫,要經(jīng)常觀察和測(cè)溫。滿足工藝要求即可,做到低溫熔化、快速升溫。高溫鋼液停留在爐襯中時(shí)間越長(zhǎng),對(duì)爐襯的侵蝕越大。
某鑄造廠采用石英砂材料作爐襯材料生產(chǎn)鑄鐵件時(shí),鐵液檢驗(yàn)合格,澆注也正常,但檢驗(yàn)鑄件質(zhì)量時(shí),發(fā)現(xiàn)碳元素低了、硅元素高了導(dǎo)致鑄件不合格。究其原因其實(shí)是盲目追求高溫出鐵所造成的。鐵液樣送檢后,爐上超高溫保持導(dǎo)致碳元素在高溫作用下形成一氧化碳?xì)怏w蒸發(fā),爐襯材料在高溫作用下熔融—石英砂中的二氧化硅元素大量滲入鐵液中。
2、熔煉鋼種對(duì)爐襯使用壽命的影響
熔煉熔點(diǎn)低、流動(dòng)性好的高碳和高錳鋼時(shí),鋼液對(duì)爐襯的滲透作用加劇,會(huì)降低爐襯的使用壽命。
熔煉低碳高鎳鉻流動(dòng)性差的鋼種時(shí),爐襯具有比較高的使用壽命。
熔點(diǎn)高的材質(zhì)需要較高的溫度,長(zhǎng)時(shí)間的高溫也會(huì)降低爐襯的使用壽命。
因此,在安排熔煉鋼種時(shí)應(yīng)當(dāng)在爐襯的后期冶煉高碳鋼和高錳鋼。
另外熔煉不同的材質(zhì)應(yīng)注意金屬材料的屬性,如上一爐熔煉硫含量較高的金屬,下一爐熔煉高錳鋼極易造成爐壁侵蝕。
展開(kāi) 厚大斷面工作臺(tái)類(lèi)鑄件 常見(jiàn)缺陷及解決方法
四、結(jié)語(yǔ)
通過(guò)對(duì)立式式加工中心用厚大斷面工作臺(tái)鑄件的質(zhì)量問(wèn)題改進(jìn),總結(jié)歸納了生產(chǎn)此類(lèi)鑄件時(shí)遇到的夾砂/渣、氣孔缺陷及材質(zhì)問(wèn)題的解決方案,主要是對(duì)鑄造工藝、熔煉澆注工藝甚至加工工藝進(jìn)行改進(jìn),提出了有效的改進(jìn)措施,改進(jìn)效果好,使得厚大斷面工作臺(tái)鑄件的綜合廢品率控制在3%以下。
來(lái)源: 《金屬加工(熱加工)》
航空發(fā)動(dòng)機(jī)用高溫合金的鑄造、鍛造工藝
前言
原文限于篇幅,沒(méi)有包含加工工藝。本文作為補(bǔ)充內(nèi)容,介紹航空用高溫合金的加工工藝,包括鑄造工藝、鍛造工藝,以及鑄件、鍛件在航空發(fā)動(dòng)機(jī)零部件的應(yīng)用。
注:高溫合金原材料的加工還有熔煉工藝,可以參考轉(zhuǎn)發(fā)的文章
鎳基合金VIM+ESR+VAR三大熔煉工藝簡(jiǎn)析 (qq.com)
鑄造工藝
航空發(fā)動(dòng)機(jī)零件使用最多的是熔模鑄造工藝,特點(diǎn)是可以獲得最終尺寸的零件,并且成本相對(duì)較低。但是鑄件常見(jiàn)問(wèn)題如氣孔、偏析等,機(jī)械性能無(wú)法跟鍛件相比。
航空發(fā)動(dòng)機(jī)中,使用鑄件的零部件有渦輪葉片、風(fēng)扇框架等,主要的制造工藝是:真空感應(yīng)熔煉、鑄造、機(jī)加、精整。
從顯微組織結(jié)構(gòu)上看,鑄件可分為3大類(lèi):
等軸晶鑄件,主要用于制造低壓渦輪零部件。工藝的特點(diǎn)是液態(tài)金屬的凝固速率只受限于膜殼的散熱能力。為了控制熱量損失的速率,膜殼通常都是絕熱的。所獲得的鑄件產(chǎn)品是多晶體結(jié)構(gòu),晶粒生長(zhǎng)方向也是隨機(jī)的。
定向凝固,主要也是用于制造低壓渦輪零部件。基本原理是使用冷卻機(jī)構(gòu)從一端吸收熱量,使得鑄件只沿著一個(gè)方向凝固。
單晶凝固是鑄造工藝的特殊應(yīng)用,只用于承受最高溫度的應(yīng)用,比如高壓渦輪葉片,燃燒室零部件等。其原理跟定向凝固相同,控制凝固溫度梯度;區(qū)別是單晶需要使用籽晶,使得液態(tài)金屬凝固時(shí),能夠沿著擇優(yōu)晶向生長(zhǎng),最終獲得只有一個(gè)晶粒的產(chǎn)品。當(dāng)今世界上先進(jìn)的發(fā)動(dòng)機(jī)高壓渦輪葉片都是100%單晶。什么時(shí)候開(kāi)始的呢?30年前!
單晶爐示意圖:
高溫合金由于其合金化元素超過(guò)10種以上,最常見(jiàn)的問(wèn)題第一個(gè)就是偏析,所以,高溫合金必須通過(guò)均勻化熱處理消除偏析。當(dāng)合金錠偏析嚴(yán)重?zé)o法消除時(shí),可以使用粉末冶金技術(shù),但缺點(diǎn)是成本較高。如下圖,單晶葉片配粉末盤(pán)。
展開(kāi) 以堿性爐襯為例,探究熔煉工藝對(duì)爐襯使用壽命的影響
在盡量控制熔煉溫度的同時(shí),也不要出現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間高溫或保溫等待澆鑄的情況,過(guò)高的溫度不但易使合金燒損,同時(shí)能耗也會(huì)增加。總之,熔煉溫度越高爐襯的使用壽命越低.
高溫的作用下?tīng)t襯材料中的SiO2會(huì)與鋼(鐵)液中的C發(fā)生還原反應(yīng),快速侵蝕爐襯。
高溫保持是正常情況下?tīng)t襯浸蝕的主要原因,應(yīng)盡量減少高溫保持時(shí)間。高溫出鐵、低溫澆鑄,一直是操作的準(zhǔn)則。但是每一種鑄件都有其熔化工藝要求,在達(dá)到適合的溫度時(shí),不要過(guò)于追求過(guò)度的超溫,要經(jīng)常觀察和測(cè)溫。滿足工藝要求即可,做到低溫熔化、快速升溫。高溫鋼液停留在爐襯中時(shí)間越長(zhǎng),對(duì)爐襯的侵蝕越大。
某鑄造廠采用石英砂材料作爐襯材料生產(chǎn)鑄鐵件時(shí),鐵液檢驗(yàn)合格,澆注也正常,但檢驗(yàn)鑄件質(zhì)量時(shí),發(fā)現(xiàn)碳元素低了、硅元素高了導(dǎo)致鑄件不合格。究其原因其實(shí)是盲目追求高溫出鐵所造成的。鐵液樣送檢后,爐上超高溫保持導(dǎo)致碳元素在高溫作用下形成一氧化碳?xì)怏w蒸發(fā),爐襯材料在高溫作用下熔融—石英砂中的二氧化硅元素大量滲入鐵液中。
2、熔煉鋼種對(duì)爐襯使用壽命的影響
熔煉熔點(diǎn)低、流動(dòng)性好的高碳和高錳鋼時(shí),鋼液對(duì)爐襯的滲透作用加劇,會(huì)降低爐襯的使用壽命。
熔煉低碳高鎳鉻流動(dòng)性差的鋼種時(shí),爐襯具有比較高的使用壽命。
熔點(diǎn)高的材質(zhì)需要較高的溫度,長(zhǎng)時(shí)間的高溫也會(huì)降低爐襯的使用壽命。
因此,在安排熔煉鋼種時(shí)應(yīng)當(dāng)在爐襯的后期冶煉高碳鋼和高錳鋼。
另外熔煉不同的材質(zhì)應(yīng)注意金屬材料的屬性,如上一爐熔煉硫含量較高的金屬,下一爐熔煉高錳鋼極易造成爐壁侵蝕。
展開(kāi) 驅(qū)動(dòng)鈦絲(SMA)的可靠性設(shè)計(jì)(2)不同廠家生產(chǎn)的鈦絲有什么區(qū)別
不同廠家生產(chǎn)的鈦絲有什么區(qū)別
各廠家采用的原材料和熔煉工藝的不同,導(dǎo)致鈦絲表現(xiàn)出不同的相變溫度和相變溫度偏差,市面上常見(jiàn)的鈦絲相變溫度偏差有20度~50度不等,一般來(lái)說(shuō),原材料配比和熔煉工藝的精度越高,相變溫度范圍越窄,相變溫度偏差值越小;精度越低,相變溫度范圍越寬,相變溫度偏差值越大。
例如下表中,B廠和C廠都標(biāo)稱(chēng)相變溫度為80度,但是通過(guò)檢測(cè)發(fā)現(xiàn),C廠的鈦絲相變溫度偏差達(dá)到了40度。如果選擇C廠的鈦絲,在實(shí)際應(yīng)用中就容易導(dǎo)致產(chǎn)品出現(xiàn)不穩(wěn)定的現(xiàn)象。
最后說(shuō)下環(huán)境適應(yīng)溫度,即鈦絲能正常工作的環(huán)境溫度區(qū)間,目前常見(jiàn)的驅(qū)動(dòng)鈦絲環(huán)境適應(yīng)溫度-40°~60°、-40°~80°。對(duì)于戶(hù)外產(chǎn)品,特別是夏天高溫環(huán)境,如果采用了環(huán)境溫度上限是60度的鈦絲,就容易發(fā)生驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)失靈的現(xiàn)象。財(cái)哥建議,對(duì)于戶(hù)外電子類(lèi)產(chǎn)品,應(yīng)盡量?jī)?yōu)先采用環(huán)境適應(yīng)溫度為-40°~80°的鈦絲。
驅(qū)動(dòng)鈦絲的相變溫度、相變溫度范圍/偏差和環(huán)境適應(yīng)溫度均是非常重要的溫度指標(biāo),很多廠家在標(biāo)示這些數(shù)據(jù)的時(shí)候,往往以范圍值的形式標(biāo)示,極其容易混淆(有時(shí)候連廠家自己的業(yè)務(wù)員都分不清楚),請(qǐng)各位務(wù)必區(qū)分清楚。
我們檢測(cè)和統(tǒng)計(jì)了市面上常見(jiàn)廠家的鈦絲的溫度指標(biāo)及推薦指數(shù),見(jiàn)以下表
綜上,財(cái)哥建議在選擇驅(qū)動(dòng)鈦絲的時(shí)候,優(yōu)先選擇環(huán)境適應(yīng)溫度大,相變溫度高,相變溫度偏差值接近或小于20°的鈦絲,偏差越小,對(duì)鈦絲的驅(qū)動(dòng)控制精度和穩(wěn)定性越高。
2、再次是鈦絲的單程記憶效應(yīng)和雙程記憶效應(yīng),由于各廠家加工的工藝不同,生產(chǎn)出來(lái)的鈦絲具有單程記憶效應(yīng)和雙程記憶效應(yīng)這兩種不同的特征。
單程記憶鈦絲具有以下特點(diǎn):
1)通電收縮后不可逆。它只記得收縮后的狀態(tài),在產(chǎn)品當(dāng)中,需要增加較大的初始載荷,使其驅(qū)動(dòng)收縮后,通過(guò)這個(gè)較大的初始載荷強(qiáng)硬的拉長(zhǎng)到初始長(zhǎng)度。
展開(kāi) 講講熔模鑄造工藝最頭疼的缺陷問(wèn)題
第二次在澆包中加入補(bǔ)充脫氧,用鋁0.02%~0.05%為宜;
第三,制訂合理的熔煉工藝和澆注工藝,,并嚴(yán)格執(zhí)行,如出鋼前的鎮(zhèn)靜時(shí)間要能夠使氧化物充分上浮,扒渣要凈,及時(shí)清除已產(chǎn)生的氧化物;在澆包中加入草木灰,必要時(shí)采用真空澆注,防止金屬液的二次氧化等。
有的資料提出,在型殼填砂材料中加入木炭粉,或把石墨、瀝青等碳質(zhì)材料加入制殼材料中,或澆注前在型殼中加入四氯化碳,或澆注后立即將型殼置于還原氣氛中,如加木屑或廢蠟再蓋箱密封冷卻,或降低熔煉溫度等措施,以減少或降低麻點(diǎn)。筆者認(rèn)為選用這些措施時(shí),即要充分考慮其在批量生產(chǎn)中的可行性、合理性,又要考慮其對(duì)作業(yè)環(huán)境的污染,以及對(duì)操作者身體健康的影響等因素。
(2)合理選用型殼材料,并確保其質(zhì)量。
第一,選用型殼材料,如鋯石英砂/粉的質(zhì)量必須滿足工藝要求,尤其是面層耐火材料中含有的氧化物必須在工藝范圍內(nèi),金屬加工真不錯(cuò)尤其是氧化鐵等氧化物的含量不能超標(biāo),過(guò)高的Fe2O3含量將加劇麻點(diǎn)的產(chǎn)生。
第二,對(duì)進(jìn)廠的原材料要進(jìn)行檢驗(yàn),合格后方可進(jìn)廠、入庫(kù)。對(duì)庫(kù)存的原材料要定期復(fù)驗(yàn),不合格的面層材料不能使用。
(3)選擇合理的型殼焙燒工藝,并嚴(yán)格執(zhí)行。
焙燒型殼的目的是從型殼中除去揮發(fā)性的物質(zhì)(如殘留的水分、鹽分、模料等),進(jìn)一步提高型殼的質(zhì)量。生產(chǎn)中常采用的型殼焙燒工藝:溫度為850~900C,時(shí)間為2~4h(時(shí)間與裝爐量有關(guān))。
型殼焙燒質(zhì)量的好壞可以從型殼外觀的顏色判斷。如果型殼呈深灰色,則說(shuō)明型殼中有較多的碳分,說(shuō)明型殼焙燒不充分;如果型殼內(nèi)表面或斷面呈白色、粉白色或粉紅色,則說(shuō)明焙燒的質(zhì)量好。
焙澆過(guò)的型殼應(yīng)及時(shí)進(jìn)行澆注。
展開(kāi) 熔模鑄造工藝最頭疼的缺陷問(wèn)題,如何解決?
第二次在澆包中加入補(bǔ)充脫氧,用鋁0.02%~0.05%為宜;
第三,制訂合理的熔煉工藝和澆注工藝,,并嚴(yán)格執(zhí)行,如出鋼前的鎮(zhèn)靜時(shí)間要能夠使氧化物充分上浮,扒渣要凈,及時(shí)清除已產(chǎn)生的氧化物;在澆包中加入草木灰,必要時(shí)采用真空澆注,防止金屬液的二次氧化等。
有的資料提出,在型殼填砂材料中加入木炭粉,或把石墨、瀝青等碳質(zhì)材料加入制殼材料中,或澆注前在型殼中加入四氯化碳,或澆注后立即將型殼置于還原氣氛中,如加木屑或廢蠟再蓋箱密封冷卻,或降低熔煉溫度等措施,以減少或降低麻點(diǎn)。筆者認(rèn)為選用這些措施時(shí),即要充分考慮其在批量生產(chǎn)中的可行性、合理性,又要考慮其對(duì)作業(yè)環(huán)境的污染,以及對(duì)操作者身體健康的影響等因素。
(2)合理選用型殼材料,并確保其質(zhì)量。
第一,選用型殼材料,如鋯石英砂/粉的質(zhì)量必須滿足工藝要求,尤其是面層耐火材料中含有的氧化物必須在工藝范圍內(nèi),金屬加工真不錯(cuò)尤其是氧化鐵等氧化物的含量不能超標(biāo),過(guò)高的Fe2O3含量將加劇麻點(diǎn)的產(chǎn)生。
第二,對(duì)進(jìn)廠的原材料要進(jìn)行檢驗(yàn),合格后方可進(jìn)廠、入庫(kù)。對(duì)庫(kù)存的原材料要定期復(fù)驗(yàn),不合格的面層材料不能使用。
(3)選擇合理的型殼焙燒工藝,并嚴(yán)格執(zhí)行。
焙燒型殼的目的是從型殼中除去揮發(fā)性的物質(zhì)(如殘留的水分、鹽分、模料等),進(jìn)一步提高型殼的質(zhì)量。生產(chǎn)中常采用的型殼焙燒工藝:溫度為850~900C,時(shí)間為2~4h(時(shí)間與裝爐量有關(guān))。
型殼焙燒質(zhì)量的好壞可以從型殼外觀的顏色判斷。如果型殼呈深灰色,則說(shuō)明型殼中有較多的碳分,說(shuō)明型殼焙燒不充分;如果型殼內(nèi)表面或斷面呈白色、粉白色或粉紅色,則說(shuō)明焙燒的質(zhì)量好。
焙澆過(guò)的型殼應(yīng)及時(shí)進(jìn)行澆注。
展開(kāi) 
2 鈦絲驅(qū)動(dòng)技術(shù)(NiTiDrivetech)的可靠性設(shè)計(jì)-不同廠家的鈦絲區(qū)別
各廠家采用的原材料和熔煉工藝的不同,導(dǎo)致鈦絲表現(xiàn)出不同的相變溫度和相變溫度偏差,市面上常見(jiàn)的鈦絲相變溫度偏差有20度~50度不等。
相對(duì)高標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)要求的廠家至關(guān)重要,大家可以關(guān)注供應(yīng)商的原材料和生產(chǎn)的管控,供應(yīng)商管控越強(qiáng),精準(zhǔn)度和穩(wěn)定性一定是越好的。
原材料配比和熔煉工藝的精度越高,相變溫度范圍越窄,相變溫度偏差值越小;精度越低,相變溫度范圍越寬,相變溫度偏差值越大。
2.3冷卻恢復(fù)溫度
鈦絲的冷卻恢復(fù)是指我們給通電驅(qū)動(dòng)收縮的鈦絲斷電后,鈦絲在牽引力量的前提下冷卻恢復(fù)到它原來(lái)的長(zhǎng)度。鈦絲的冷卻恢復(fù)溫度是另一個(gè)較為重要的指標(biāo),它決定了我們的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)所在的環(huán)境溫度下正常重復(fù)工作的可行性和可靠性。(MF越高,冷卻恢復(fù)越快,使用環(huán)境溫度越寬)
我們需要重視鈦絲冷卻恢復(fù)溫度的上限,是否和我們的環(huán)境溫度接近或重疊。如果出現(xiàn)環(huán)境溫度接近或高于鈦絲冷卻恢復(fù)溫度的上限,那么大概率會(huì)出現(xiàn)鈦絲驅(qū)動(dòng)后無(wú)法恢復(fù)的現(xiàn)象。
例如:戶(hù)外產(chǎn)品,特別是夏天高溫環(huán)境,如果采用的鈦絲冷卻恢復(fù)溫度上限是60度,就容易發(fā)生驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)失靈的現(xiàn)象。
目前多廠家在標(biāo)示這些數(shù)據(jù)的時(shí)候,往往以范圍值的形式標(biāo)示,極其容易混淆(有些連廠家自己都分不清楚)。
綜上,財(cái)哥建議大家在選擇鈦絲的時(shí)候,優(yōu)先選擇相變溫度高,相變溫度偏差值小,冷卻恢復(fù)溫度高的鈦絲廠家,從而提高大家產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性。
3、鈦絲的記憶特性
市面上主流的鈦絲分為單程記憶效應(yīng)和雙程記憶效應(yīng),由于各廠家加工的工藝不同,生產(chǎn)出來(lái)的鈦絲具有單程記憶效應(yīng)和雙程記憶效應(yīng)這兩種不同的特征。
單程記憶鈦絲具有以下特點(diǎn):
1)通電收縮后不可逆。在產(chǎn)品應(yīng)用當(dāng)中,需要較大的初始載荷,使其驅(qū)動(dòng)收縮后,通過(guò)這個(gè)較大的拉力來(lái)拉回到初始長(zhǎng)度。
2)單程記憶鈦絲的應(yīng)用力量的范圍較大。可達(dá)500MPA。
展開(kāi) 鑄鐵件縮孔和縮松缺陷防止方法及應(yīng)用實(shí)例
縮松缺陷的解決方案是影響產(chǎn)品成本的重要因素,它直接影響鑄件的工藝出品率、生產(chǎn)效率。鑄件的補(bǔ)縮效果與鑄件材料和結(jié)構(gòu)有直接的關(guān)系。雖然根據(jù)材料的凝固特點(diǎn),灰鑄鐵件較易補(bǔ)縮,球墨鑄鐵件較難補(bǔ)縮,但如果沒(méi)有補(bǔ)縮通道,即使是灰鑄鐵,其補(bǔ)縮也較難實(shí)現(xiàn)。例如HT250材料的制動(dòng)盤(pán)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,由于沒(méi)有補(bǔ)縮通道,常常產(chǎn)生縮松缺陷;而若有較好的補(bǔ)縮通道,球鐵曲軸也不易產(chǎn)生縮松缺陷。常用的消除或者減小縮松缺陷的方法一般有:冒口補(bǔ)縮、熔煉澆注工藝調(diào)整控制、冷鐵激冷以及采用冷卻筋、散熱片和導(dǎo)熱率高的型砂、芯砂局部加速冷卻等。以下是筆者公司使用這些方法解決縮孔縮松缺陷的實(shí)例。
1.胃口補(bǔ)縮
冒口補(bǔ)縮是優(yōu)先考慮的方法,也是應(yīng)用最廣泛的方法。在設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)即須通過(guò)合理選擇鑄件、冒口頸、冒口三者的模數(shù)關(guān)系,達(dá)到用冒口補(bǔ)縮的目的;但由于鑄件形狀的復(fù)雜性,理論計(jì)算與實(shí)際情況有較大差異,冒口、冒口頸的大小要經(jīng)過(guò)不斷地調(diào)整才能達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。
目前,保溫冒口和發(fā)熱冒口得到了廣泛應(yīng)用。保溫冒口、發(fā)熱冒口不但能夠減小或消除縮松缺陷,還可以提高工藝出品率10%以上,尤其在生產(chǎn)中、大件時(shí)使用保溫或發(fā)熱冒口經(jīng)濟(jì)性更好。
筆者公司生產(chǎn)轎車(chē)曲軸、叉車(chē)轉(zhuǎn)向橋鑄件時(shí)都使用保溫發(fā)熱冒口,在遇到解決縮松(孔)很困難的情況時(shí),推薦的方法也是使用保溫發(fā)熱冒口。例如,生產(chǎn)轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)球鐵軸承蓋時(shí),因縮松很難消除,使用鑄件本體冒口,工藝出品率只有30%,而使用保溫冒口,出品率提高到了50%以上,有比較高的經(jīng)濟(jì)性。
2 熔煉及澆注工藝的調(diào)整和控制
如果鑄件只有很小的微觀縮松或者顯微縮松,可以考慮通過(guò)調(diào)整和控制熔煉澆注工藝來(lái)解決。要注意的是,這種方法只適用于縮松或者顯微縮松比較輕微,x射線檢查沒(méi)有發(fā)現(xiàn)每個(gè)鑄件都有這種缺陷,也就是出現(xiàn)縮松缺陷的鑄件比例不高時(shí)。
2.1化學(xué)成分方面的控制
(1)適當(dāng)提高CE。
展開(kāi) 球墨鑄鐵經(jīng)驗(yàn)匯總:化學(xué)成分最佳控制值,球化處理要點(diǎn)
3.2 球化及孕育處理
球化處理 為保證球化處理成功,須注意以下幾點(diǎn):
1)鐵水包的結(jié)構(gòu)要適應(yīng)工藝要求,一般鐵水包的內(nèi)腔高度與內(nèi)徑之比值為1.0-1.2,有利于鎂和稀土元素的吸收。包底應(yīng)搪成凹坑或堤壩式。
2)球化劑破碎成適當(dāng)大小的粒度。粒度過(guò)小,容易浮起,氧化;過(guò)大,則溶解速度過(guò)慢,延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間,鐵水降溫大。粒度的大小視每次處理的鐵水量而言。球化劑最好當(dāng)天破碎、當(dāng)天使用,不要久放或受潮。
3)球化劑的加入量要根據(jù)熔煉工藝、出鐵溫度和原鐵水的含硫量來(lái)決定。
4)電爐熔煉時(shí),出鐵前要將渣扒凈。
5)球化處理方法要合理。我們采用沖入法,球化劑放入包坑內(nèi),應(yīng)搗緊,上面覆蓋孕育硅鐵、鑄鐵屑。不要在鐵水包紅熱時(shí)放入球化劑,以免氧化,失去球化能力,出鐵時(shí),鐵水流不能直接沖入球化劑。鐵水流不能太大太小,不能斷流。出鐵量要盡量準(zhǔn)確,上下不能有5%的誤差。球化反應(yīng)結(jié)束后,要盡快放入集渣劑,攪拌扒渣,進(jìn)行后續(xù)孕育處理。
孕育處理 孕育處理的作用主要是消除球化元素造成的白口傾向,促進(jìn)石墨析出,提高球化率、細(xì)化石墨球,使之分布均勻。不同的孕育劑,不同的加入量,不同的孕育處理方法和不同的孕育處理時(shí)間對(duì)球鐵機(jī)械性能都有較大影響。目前國(guó)內(nèi)處企業(yè)采用孕育劑和孕育方法不盡相同,但都強(qiáng)調(diào)要采有瞬時(shí)孕育工藝,強(qiáng)化孕育效果,保證鐵水在較長(zhǎng)時(shí)間直至澆注完畢處在良好的孕育狀態(tài)。我公司采用的是包內(nèi)孕育(一次)+鐵水包浮硅孕育(二次)+轉(zhuǎn)包孕育(三次),實(shí)踐表明是可行的,孕育效果良好。
3.3.3爐前檢驗(yàn) 爐前球化情況判斷可用爐前三角試塊法、爐前快速金相法、光譜分析等智能化儀器測(cè)定。1)三角試塊法。普遍采用的一種方法,立澆或臥澆。待試樣表面呈暗紅色時(shí)取出,底部向下淬入水中,打斷觀察斷口。
展開(kāi) 球墨鑄鐵經(jīng)驗(yàn)匯總:化學(xué)成分最佳控制值,球化處理要點(diǎn)
3.2 球化及孕育處理
球化處理 為保證球化處理成功,須注意以下幾點(diǎn):
1)鐵水包的結(jié)構(gòu)要適應(yīng)工藝要求,一般鐵水包的內(nèi)腔高度與內(nèi)徑之比值為1.0-1.2,有利于鎂和稀土元素的吸收。包底應(yīng)搪成凹坑或堤壩式。
2)球化劑破碎成適當(dāng)大小的粒度。粒度過(guò)小,容易浮起,氧化;過(guò)大,則溶解速度過(guò)慢,延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間,鐵水降溫大。粒度的大小視每次處理的鐵水量而言。球化劑最好當(dāng)天破碎、當(dāng)天使用,不要久放或受潮。
3)球化劑的加入量要根據(jù)熔煉工藝、出鐵溫度和原鐵水的含硫量來(lái)決定。
4)電爐熔煉時(shí),出鐵前要將渣扒凈。
5)球化處理方法要合理。我們采用沖入法,球化劑放入包坑內(nèi),應(yīng)搗緊,上面覆蓋孕育硅鐵、鑄鐵屑。不要在鐵水包紅熱時(shí)放入球化劑,以免氧化,失去球化能力,出鐵時(shí),鐵水流不能直接沖入球化劑。鐵水流不能太大太小,不能斷流。出鐵量要盡量準(zhǔn)確,上下不能有5%的誤差。球化反應(yīng)結(jié)束后,要盡快放入集渣劑,攪拌扒渣,進(jìn)行后續(xù)孕育處理。
孕育處理 孕育處理的作用主要是消除球化元素造成的白口傾向,促進(jìn)石墨析出,提高球化率、細(xì)化石墨球,使之分布均勻。不同的孕育劑,不同的加入量,不同的孕育處理方法和不同的孕育處理時(shí)間對(duì)球鐵機(jī)械性能都有較大影響。目前國(guó)內(nèi)處企業(yè)采用孕育劑和孕育方法不盡相同,但都強(qiáng)調(diào)要采有瞬時(shí)孕育工藝,強(qiáng)化孕育效果,保證鐵水在較長(zhǎng)時(shí)間直至澆注完畢處在良好的孕育狀態(tài)。我公司采用的是包內(nèi)孕育(一次)+鐵水包浮硅孕育(二次)+轉(zhuǎn)包孕育(三次),實(shí)踐表明是可行的,孕育效果良好。
3.3.3爐前檢驗(yàn) 爐前球化情況判斷可用爐前三角試塊法、爐前快速金相法、光譜分析等智能化儀器測(cè)定。1)三角試塊法。普遍采用的一種方法,立澆或臥澆。待試樣表面呈暗紅色時(shí)取出,底部向下淬入水中,打斷觀察斷口。
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