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1、铸件（jiàn）“桔皮（pí）”缺陷的特征 铸（zhù）件“桔皮”是生产中反复出（chū）现（xiàn）的一种铸造缺陷，它对铸件质量的影（yǐng）响较大，缺陷出现在铸件肥（féi）厚部位、热（rè）节（jiē）及内浇道附（fù）近以及受热集中而冷（lěng）却又慢的部位。铸（zhù）件表面（miàn）有微凸的小圆斑，呈“眼（yǎn）圈”状，这些表（biǎo）面粗糙，看起来（lái）象（xiàng）“桔（jú）子皮”的斑点（diǎn），在多种铸（zhù）件中反复出现，有时整批铸件均有，其在（zài）每个铸（zhù）件上的数量（liàng）少则几个（gè），多至整个平面；小圆斑（bān）有的较大（dà），有（yǒu）的（de）小至麻点（diǎn）；有时是单（dān）个分（fèn）散的（de），有时也呈（chéng）密集的片状凸起物，高出铸件（jiàn）0.4-0.6mm，直径3-5mm。据我公司（sī）统计，废品中的（de）15%是“桔皮”缺陷造成的，而（ér）且碳钢件产生桔皮缺陷的机会（huì）更多一些。 2、“桔皮（pí）”缺陷（xiàn）产生的原因分析 导致“桔皮”产（chǎn）生的根本的原因是涂料表面堆积、硬化不充分。型壳在焙烧（shāo）后，其表面上形成黄色或黄绿色玻璃体，浇（jiāo）注后与钢液反应而形成（chéng）硅酸盐（yán）瘤粘附（fù）于铸件表面。单纯（chún）地延长硬化时间，无助于zui终（zhōng）解决“桔（jú）皮（pí）”问题。通（tōng）过实践，有以下（xià）几方面（miàn）的原因。 2.1原材料方面的影响 众所周知，水（shuǐ）玻璃（lí）涂（tú）料的（de）粉液比低，粉料分布不（bú）均（jun1）匀。水（shuǐ）玻璃（lí）的模数愈高，密度（dù）愈大，则涂料的（de）粉液比愈低，粉料的分布（bù）愈不（bú）均匀，也zui不易（yì）充（chōng）分硬化（huà）。 (1)水玻璃的影响 水（shuǐ）玻璃（lí）的模（mó）数（shù）、密度以及杂质的多少对涂（tú）料的流动性（xìng）影响极大。随（suí）着模数（shù）的增（zēng）大（dà），水（shuǐ）玻璃（lí）中亚（yà）胶粒子比例增加，其粘度（dù）会随之（zhī）增（zēng）加，涂料（liào）的流（liú）变性（xìng）恶（è）化，当模组（zǔ）涂挂时极易（yì）在表层（céng）造成局部涂料（liào）堆积（jī）。 水玻璃参数不一致对涂料性能的影响是很大的（de），这一点（diǎn）很容易被忽视。参（cān）数的（de）不一致（zhì）性表现在（zài）两（liǎng）个（gè）方面。 其一是模（mó）数的不一致（zhì）性（xìng），刚进厂的水玻璃只有经过长（zhǎng）时间的静置扩散(分散)后才能使同一（yī）批模数趋于一（yī）致，达到稳定的分散状态；这一过（guò）程（chéng）所需时间在一（yī）星期以上，如果急于使用则不可能获（huò）得理想的涂料流变性能。 其二是溶（róng）液密度的不一致性，在配涂料前通常要（yào）对（duì）水玻璃溶液的密度进行调（diào）整（zhěng），应该特别注意加水搅拌后马上测得的密度是不（bú）真实的，因为液体分散稳定（dìng）的过程尚未完成（chéng），与所希（xī）望的密度有一定的误差，据（jù）此配制的涂料，其粘度和流（liú）动性都有误差。 (2)耐火粉料的影响 耐火粉料（liào）颗粒的分布和形状对涂料（liào）流变性的影响较大，双（shuāng）峰粉涂（tú）料具有较好（hǎo）的流（liú）变性（xìng）是大家公认的（de）；但即便是（shì）粒（lì）度分布基本相同（tóng）的双峰粉，当耐火粉（fěn）料颗料形状分别为多角、尖（jiān）角和片状的粉配制涂料时，在粉液比和水玻璃模数相同的条件下（xià）其流变（biàn）性（xìng）也会有很大的差异。 当粉料形状越接近片状时（shí），其比表面（miàn）积也越大，颗粒间的摩（mó）擦（cā）力（lì）和作用（yòng）力增（zēng）大，涂料的粘（zhān）度将（jiāng）大于（yú）多角（jiǎo）形的粉料。 (3)水玻璃密度（dù）和粉液比的综合影响 水玻璃（lí）密度和粉液比的变（biàn）化对表层涂（tú）料流变性的影响（xiǎng）是非常（cháng）直观的，水（shuǐ）玻（bō）璃（lí）密度和（hé）粉（fěn）液比过大时涂（tú）料粘度（dù）增加、流（liú）变性变差、涂层（céng）变（biàn）厚会（huì）引起涂（tú）料在（zài）型壳表面局部堆积（jī），型壳硬化不良（liáng）zui终导（dǎo）致“桔皮”问题（tí）。 2.2工艺（yì）方面的影响 (1)表面层风（fēng）干不（bú）充分。表（biǎo）面层风干是涂料的再均（jun1）匀化过程，同时，也是水玻璃（lí）脱水固化过程，如风干时（shí）间（jiān）过短，表面（miàn）层涂料在熔模表（biǎo）面（miàn）分布不均匀，造成其后的硬化（huà）不（bú）充（chōng）分，脱蜡后将在型壳内表（biǎo）面形成团状聚（jù）集物，局部形（xíng）成钠盐杂质。 (2)过度滴控。过度滴控指表面层浸挂涂料（liào）时，单方向流动未能及时粘砂，将（jiāng）导致涂料在熔模表面局部方向上的堆积，造（zào）成其后的硬化不完全。 (3)型壳层间硬（yìng）化不良。由于涂料层尤其（qí）是前两层中存在未硬化部分，未（wèi）硬化的涂料在脱蜡和焙烧后（hòu）造成型壳内表面的钠盐聚集，与钢水反（fǎn）应后生成“桔皮”缺陷。 2.3环境方面的影（yǐng）响 在寒（hán）冷（lěng）的（de）冬季，过低的室温使涂料流动性（xìng）变差造成（chéng）涂料堆积，过厚堆积（jī）的涂料又不能完全硬化；此外硬（yìng）化液的温度随室温的（de）降低（dī）也会造成硬化（huà）过程的（de）缓慢和不（bú）完全。环境湿度的影响则主要发生在雨季（jì），空气湿度的增加会影（yǐng）响风干过（guò）程，常因为风（fēng）干不足而出现“桔皮”问题。 3、避免“桔（jú）皮”缺陷的措施 3.1原料选用 (l)水玻璃在模数合适的情况下，必须严格控制杂质含量；应（yīng）根据环（huán）境的温度（dù）、湿（shī）度、铸件的结构特点以及所配粉（fěn）料的特点调整水玻璃密（mì）度。 (2)粉料在（zài）粒（lì）度符合使用要求的条件（jiàn）下，其（qí）粒形至关重要，球（qiú）形和多角形粉料（liào）是较理想的（de），而片状粉料（liào）不能使用。 3.2工艺对策 (1)水玻璃密度的调整。密度的合适与否（fǒu）将（jiāng）直接影响铸件的表面质（zhì）量，密度过（guò）大（dà）会导致涂料流动性差而造成分层和（hé）“桔皮”缺陷，密（mì）度过小又（yòu）会形（xíng）成（chéng）铸件（jiàn）表面的黄瓜刺；合适的密度通（tōng）常与环境温度、粉料的粒度、微观形状及铸件的结构特点有关系。密度一般控制（zhì）在1.27-1.29g/cm3之间，其（qí）调整原则（zé）是: ①环境温度高（gāo）时增加密度，低（dī）时减（jiǎn）小密（mì）度； ②粉料粗且片状比（bǐ）例小时增加（jiā）密度，粉料细且片状比例大时（shí）减小密度； ③结构简单涂料易流动的铸件可（kě）适当增加密度，反之减小密（mì）度。 (2)粉（fěn）液（yè）比的确（què）定（dìng）。粉液（yè）比也是影响铸件表（biǎo）面质量的（de）重要因（yīn）素之一，比（bǐ）例过大则会因（yīn）涂（tú）料的流动性差（chà）导致涂挂不（bú）均匀而产（chǎn）生（shēng）分层和涂料堆积；而太小则会产（chǎn）生（shēng）铸件表（biǎo）面的黄瓜刺。其配比原则（zé）是在保（bǎo）证涂料流动性的（de）前提下尽量（liàng）提高粉液比。 (3)硬化液的浓（nóng）度、温度（dù）与硬（yìng）化时（shí）间。一（yī）般情况下，氯化氨质量分数在25%以（yǐ）上的硬化剂才会（huì）有较好的（de）硬化效果；如果氯化铵含（hán）量低，靠延长（zhǎng）时间是不能改善硬化效（xiào）果的。 (4)涂挂操作方（fāng）式。实际生产中有相（xiàng）当一部分“桔皮”问题是由（yóu）于操（cāo）作不当造成的，涂料的单方向（xiàng）流动极易产生堆积而造成硬（yìng）化不充分，所以在（zài）蜡（là）模（mó）浸（jìn）挂涂料（liào）之后（hòu）的滴控直到撒砂（shā）完毕的整个过程（chéng）中（zhōng），必须不断改变模组的方向。 (5)脱蜡工艺。在（zài）脱（tuō）蜡热水中（zhōng）补充适当的硬（yìng）化剂，由于（yú）硬化剂的（de）吸（xī）热作用和反应，会进一步使得表面层（céng）所滞留的反应产物NaCl溶于（yú）脱蜡水中而大部分去除，此时，型壳表面（miàn）形成的是一（yī）层低钠硅胶层，有利（lì）于（yú）防（fáng）止“桔皮”缺陷（xiàn）的（de）产生。 (6)环境温（wēn）度。环境（jìng）温度（dù）偏低会导致（zhì）涂（tú）料流动性（xìng）差（chà），造成（chéng）涂挂（guà）不均匀而形成桔皮及其他制壳缺陷，制壳工序的环境温度应控制在15℃以上（shàng）。
+查看全文（wén）23 2020-04
气（qì）泡是铸件常见问题之（zhī）一（yī），而且一旦铸件出现了气泡（pào）问题，也等（děng）于产（chǎn）品（pǐn）报废（fèi）了。那么如何避免铸件产生气泡？看看下（xià）面（miàn）这7条。 【缺陷（xiàn）现象】 铸件表皮下，聚集气体（tǐ）鼓胀所形成的泡，有时会崩裂（liè），存在贯（guàn）通和（hé）非贯通两种。 别名：鼓泡、起泡【原（yuán）因分析】 模具温度太高，开模过早。 填（tián）充速度太高，金属（shǔ）流卷入气体过多。 涂（tú）料发（fā）气量大，用量（liàng）过（guò）多，浇注（zhù）前未燃尽，使（shǐ）挥发气体被包在铸件表层，另涂料含水（shuǐ）量大（dà）。 型腔内气体没有排出（chū），排（pái）气不顺。 合金熔炼温度过高。 铝合金液体除气不彻底，吸有较多气体，铸（zhù）件凝固（gù）时析出留在铸件（jiàn）内 填充时产生紊（wěn）流。 【对应措施（shī）】 1、测温枪测试模（mó）具表面（miàn）温度，显示数值超过工艺规定范围（wéi）。降（jiàng）低模（mó）具表面温度，增加保压（yā）时间； 2、铸件表面内浇口压入（rù）的金属流明显（xiǎn）比其它部位亮（liàng）很多（duō）。填充速（sù）度高产生（shēng）原因一方面是设备（bèi）本身的（de）压射速（sù）度高，另一方（fāng）面可能是内浇口（kǒu）太薄造成。降低压射（shè）速度，适当增加内（nèi）浇口（kǒu）厚度（dù）；判断（duàn）内浇口薄的方法：是否有浇口易粘现象（xiàng），降低（dī）二快速度看远端是否有严重压不（bú）实现象，不给压打件，看（kàn）是否有多股铝液流； 3、喷涂时察看雾的颜色是否呈白色，合模前察看型腔是否还有气体（tǐ）残留。更（gèng）换涂料或增大涂料与水的配比； 4、在烫（tàng）模阶段，铸件表（biǎo）面有明显的漩涡和涂料堆积。判断及解（jiě）决方法：调（diào）开档，人为产（chǎn）生涨模，如果解决，需（xū）开排气（qì）道； 5、铸件（jiàn）表（biǎo）面内浇口压入的金属流特别亮并（bìng）伴有粘结（jié）。适当降低浇（jiāo）注温度； 6、取样块测密度（dù），看是否符合要求（qiú）。重新进行除气处理或在保温炉内进行再次精炼； 7、烫模阶（jiē）段铸（zhù）件（jiàn）表面（miàn）明显有各流溶接不到（dào）一起的痕迹伴有涂料（liào）堆积。 判断及解决方法：涂黑油生（shēng）产，看痕迹是否有堆积，分析堆（duī）积部位，解（jiě）决方法（fǎ）： a、开设（shè）或加大相应部位的（de）集渣包， b、调整内浇（jiāo）口流向（xiàng）、位置（zhì）或填充（chōng）方向。
+查看全文22 2020-04
1．冒口设计（jì）的基本（běn）原（yuán）理 铸件冒口主要是在铸钢件上（shàng）使用（yòng）。铸（zhù）铁件只用于个别的厚（hòu）大件的灰铸铁（tiě）件和球铁件上。金属（shǔ）液在液（yè）态降温和（hé）凝固（gù）过程中，体积要收（shōu）缩。铸件的体收缩大约为线收缩（suō）的3倍。因此（cǐ），铸钢（gāng）的体收缩通常（cháng）按（àn）3---6%考虑，灰铸铁按2---3%，不过由于灰铸（zhù）铁和球墨铸铁凝固时（shí）的石（shí）墨化（huà）膨胀，可以抵（dǐ）消部分体积收缩，所（suǒ）以如果壁厚均匀，铸型（xíng）紧实度高，通常不（bú）需（xū）要设计冒口。铸件（jiàn）的（de）体（tǐ）收缩如果得（dé）不到补（bǔ）充，就会在铸件（jiàn）上（shàng）或者内部（bù）形成缩（suō）孔、缩陷或者缩松。严重时（shí）常常造成铸件报废。 冒口尺寸计算原则是（shì），首（shǒu）先计算（suàn）需要补缩（suō）的金属液需要多少。通常把这一（yī）部分金（jīn）属液假设成球体，并（bìng）求出直径（设为d0）用（yòng）于冒口计算。冒口补缩铸件是有一定的（de）范围------叫（jiào）有效（xiào）补缩距（jù）离，设为L，对厚度（dù）为h的板状零件通常L=3~5h 。对棒状零件L=（25~30）√h 式（shì）子中，h------铸件厚度（dù） 2．冒口尺寸的基本（běn）计算方（fāng）法 冒（mào）口（kǒu）计算的（de）公式、图线、表格等有很多。介绍（shào）如下。 zui常用的方法是，冒口直径 D=d0+h 理（lǐ）由是假定冒口和铸件（jiàn）以相同的（de）速（sù）度凝固，凝固过程是从铸件的两个表（biǎo）面向（xiàng）内层进行，当铸件（jiàn）完（wán）全凝固终（zhōng）了（le），正好冒口凝固了同样的厚度，这时还剩下中间的空心的缩孔，体积正好等于补缩球（qiú）的体积，这部分金属液在凝固过程中正好补缩进（jìn）了铸件。 当铸件存在热节（jiē）时，可以（yǐ）把h换成热节的直径（jìng）T即（jí）可。 即D=do+T 。 另（lìng）外设计冒口，还有个重要的部位（wèi），就是冒口颈，所谓冒口（kǒu）颈就是（shì）冒口（kǒu）和铸件的连（lián）接通道，冒口里的（de）金属液都是经由冒口颈补缩（suō）到铸件里的（de）。所以对（duì）冒口颈的截面是（shì）有要求的，通常取冒口颈的（de）直（zhí）径dj=（0.6~0.8）T 。 冒口（kǒu）高度 H=（1.5~2.5）D 。 H的高（gāo）度还应该考虑（lǜ）要高于需要（yào）补缩部位的高度，否则就成了反补缩（suō）了，铸（zhù）件补缩了（le）冒口，这是要避免的。 3．其它计算方法 常（cháng）用的经（jīng）验计算方法还有不（bú）计算需要估算补缩的金属液，直（zhí）接将热节园的直径乘（chéng）个系数得出冒口直径。例如 简单铸件 D=（1.05~1.15）T 外形简单，热节比（bǐ）较集中。 复杂铸件 D=（1.40~1.80）T 外形复杂，例如有许（xǔ）多筋条和（hé）铸件的（de）其余部分连接。 中间（jiān）类型 D=（1.15~1.40）T 介于以上两种之间。 铸（zhù）造生产的条（tiáo）件千差万（wàn）别，因素太多，以至于所有的（de）计（jì）算公（gōng）式都是近似的有条件的。往往（wǎng）一（yī）个公式不（bú）一定适（shì）用于所有的（de）场合。所（suǒ）以公式（shì）中往往有取值范围较大的系数供（gòng）用户结合本单位的（de）情况选择。
+查看（kàn）全文（wén）21 2020-04
型（xíng）砂的配（pèi）制包括三个方面，即原材料的准备、型（xíng）砂的混制（zhì）和将（jiāng）混制好的型砂调（diào）匀及（jí）松（sōng）砂等工艺环节。铸（zhù）造（zào）生产中（zhōng）所使（shǐ）用的型砂，有的是（shì）由回用砂加适量（liàng）的新砂、粘（zhān）土（tǔ）和（hé）水（shuǐ）经混合均匀配制（zhì）成的，有的（de）全部是（shì）由新的材料（liào）配制成的（de）。为了确保新砂质量，所有（yǒu）的原材料都须（xū）根据技（jì）术要（yào）求经验收合（hé）格后才能（néng）使用。为此，在配砂前都（dōu）必须进行加工（gōng）准备。 （1） 新砂 新砂在采（cǎi）购、运输过（guò）程中常混（hún）有（yǒu）草根、煤屑及泥块等杂物，同时含有一定数（shù）量的分分（fèn）。潮湿（shī）的原砂不易过筛，配砂时不便于（yú）控（kòng）制型砂（shā）的水（shuǐ）分。因此，除（chú）含水量低、用于手工造型的湿型砂可直接配制外（wài），新砂（shā）在使用前必须进（jìn）行（háng）烘干和过筛。新砂（shā）的烘干用立式或卧式烘干滚（gǔn）筒，也可（kě）采用气流（liú）烘干的（de）办法。常用（yòng）的筛砂设备有手工筛、滚筒筛（shāi）和振动筛（shāi）等。 （2） 粘土 刚开采（cǎi）的粘土往往含有较多的（de）水分具多为块（kuài）状，因此使用前必须（xū）烘干、破碎并磨成粘土粉，主（zhǔ）要由专门的工厂进行加工（gōng），包装万（wàn）袋供（gòng）应。有（yǒu）的工厂（chǎng）事先将（jiāng）膨润土或粘（zhān）土（tǔ）与煤粉按比例制成粘（zhān）土—煤粉（fěn）粉浆，使粘（zhān）土充分吸水膨胀，混砂时与原砂一起加入到混砂机里混合均匀。这（zhè）种做法可简化混砂操作，便于（yú）运（yùn）输，改善劳动条件，提高型砂（shā）质量。但必须严格控制（zhì）粉浆（jiāng）的（de）含水量，否则会影响型砂性能。 （3） 附加物 煤粉、硼配、氟化物和硫黄等附加物都必须粉（fěn）碎、过筛后再（zài）使用。 （4） 旧（jiù）砂 为了节省造型材料，降低铸件成本（běn），旧砂应回用。旧砂（shā）在型砂所占比例（lì）很大，它对型砂的成分及性（xìng）能有着很大的影响。旧（jiù）砂中常混有各（gè）种杂物，如钉子、铁块和砂团（tuán）等，在回用前必须进行（háng）处理，包括将砂（shā）块（kuài）粉碎（suì），用（yòng）电磁分（fèn）离（lí）器除去（qù）其中的铁（tiě）质杂物然（rán）后过筛，必要时（shí）进行（háng）冷却。 在机械化（huà）程度高的铸造车间，型砂需（xū）求量（liàng）大（dà），周转速度很快，往往旧（jiù）砂的温度还比较高（gāo），有的回用砂温（wēn）度高达60摄氏度以上，如果采用这（zhè）种型砂造型，容易粘附模样、芯盒及砂斗。由（yóu）于型砂温度过（guò）高，会使水（shuǐ）分蒸发太（tài）快，使型砂性（xìng）能不稳定，同时（shí）影响铸件表面质量，影响造型劳动生产率。因此必须在铸件落砂（shā）、旧砂过筛、运（yùn）输和混砂过程中（zhōng）加强通风冷（lěng）却，降低型砂温度。 （5） 混砂 混砂的任务是（shì）将各种原材料（liào）混（hún）合均匀，使粘结剂（jì）包覆在砂粒表（biǎo）面上，混砂的（de）质（zhì）量主要取决（jué）于混砂工艺和混砂机的形式。 一、混砂机的形（xíng）式。生产中常用的混砂设备有辗轮式、摆轮式和叶片式混（hún）砂机（jī）。辗轮式混砂机（jī）除有搅拌作用外，还（hái）有辗压搓（cuō）揉作用，型（xíng）砂的质量较好，但生产效率较低（dī），主（zhǔ）要用来混制（zhì）面砂和单（dān）一砂。摆式混砂机的生产效（xiào）率比辗轮式高几倍，且可边混砂边鼓风冷却，并有一定（dìng）的搓揉（róu）作用（yòng），但型砂（shā）质量不如辗轮式（shì）混砂好（hǎo），主要用于机械化程度高、生产量大的铸造车间混（hún）制（zhì）单一砂及背砂（shā）。叶片式混砂机（jī）是一（yī）种连（lián）续作（zuò）业式的设备，各种原是否无误（wù）混砂机的一端进（jìn）入，混好的（de）型砂（shā）从（cóng）混（hún）砂机的另（lìng）一端出来，生产效率高。叶片式混砂机（jī）有混（hún）合作用，但（dàn）搓（cuō）揉（róu）作用很差，主（zhǔ）要（yào）用于混（hún）制背砂（shā）和粘土含量低的单一（yī）砂（shā）。 二、加料（liào）顺（shùn）序与混砂（shā）时间。混制粘土型砂的加顺序一般是先加回用（yòng）砂、原砂、粘土粉（fěn）和附加物等干料，干混均匀后（hòu）再加水湿混，均匀后（hòu）即（jí）可使（shǐ）用。如（rú）果（guǒ）型（xíng）砂中含（hán）有（yǒu）渣油液以及其他液态粘结剂，则应先加水将型砂混合均匀（yún）后再加入油（yóu）类粘结剂。这种先加干粉后（hòu）加水的混（hún）砂加料顺（shùn）序存在的缺点是，在混砂机的辗盘（pán）边（biān）缘遗留一（yī）些（xiē）粉料，这些粉料吸水（shuǐ）后粘附在混砂机壁上，直到混辗后期（qī）或卸砂时才脱（tuō）落下（xià）来（lái），使型砂（shā）里含有混合不均匀的（de）粘土或煤粉团块（kuài），恶化了型砂性能。同时干（gàn）混（hún）时粉尘（chén）飞扬，劳动条（tiáo）件（jiàn）差。因此，有的工（gōng）厂采（cǎi）用先在回（huí）用（yòng）砂里加水混（hún）合，然后加粘土及煤粉混合均匀，zui后再加少（shǎo）量水分调节到（dào）所需要的含水量的混砂工艺。试验（yàn）结（jié）果（guǒ）表明，后面这种加料（liào）顺序可缩短混（hún）砂时间，提高（gāo）型砂质量（liàng），改善劳动条件。 为了使各种原材料混合均匀，混（hún）砂时（shí）间（jiān）不能太短，否则影（yǐng）响型砂（shā）性能，但混（hún）砂时间也不宜（yí）过（guò）长。否则（zé）将使型砂温度（dù）升（shēng）高，水分过多挥（huī）发，型砂结成块状，性（xìng）能变坏且生产效率（lǜ）低（dī）。混砂时间主要（yào）根据混砂（shā）机的形式、粘土（tǔ）含量（liàng）、对型砂性能要求等来决定。一般来说，粘土含量越多（duō），对型砂质量（liàng）要（yào）求（qiú）越高（gāo），混砂（shā）时间越长。采用（yòng）辗轮式混（hún）砂（shā）机混制面（miàn）砂（shā）时，混砂时间一般为6—12分（fèn）钟，北砂为3—6分钟，单一砂为4—8分（fèn）钟。 （6） 调匀 型砂的调匀又称回性（xìng）、渗匀，是指将（jiāng）混（hún）好的型砂在不失去水分的条件下放置一段时间，使水分均匀渗透到型砂中，让粘土（tǔ）充分（fèn）吸水膨胀，以提高型砂的强度和透气性等性（xìng）能（néng）。调匀（yún）时间（jiān）主要根（gēn）据粘土（tǔ）种类及加入（rù）量而（ér）定。型砂中粘土含量（liàng）越多，原砂的（de）颗粒越细，调匀时间越长。调（diào）匀时间应适当，否（fǒu）则型砂性能难以满（mǎn）足要注。单一（yī）砂一般（bān）为2—3小时，面砂为4—5小时。机械化铸造厂间（jiān）型砂（shā）调匀（yún）是在型砂调匀斗（dòu）里进行（háng），非机械化的手工（gōng）造型车间是（shì）将混（hún）好的型砂堆放（fàng）在轩间地面上，并用湿麻（má）袋覆盖进行调（diào）匀。 型砂（shā）经混辗和调（diào）匀后（hòu）会被（bèi）压（yā）实，有的（de）被（bèi）压成团块。如（rú）果采用这种型砂直接造型（xíng），型砂（shā）的坚实度不均匀，透气性（xìng）等性能差。因此，调匀后（hòu）的型砂必须经（jīng）松砂或过筛才能使用。在（zài）机械化（huà）的（de）铸造车间一（yī）般采用圆棒式或叶片式松砂机进（jìn）行松砂处理。在百机械化的手工造型车间，常用（yòng）移动式松砂机或（huò）用筛孔为5—8毫（háo）米的筛子过筛。
+查看全（quán）文20 2020-04
覆膜砂铸造在（zài）铸造领域已有相当长的（de）历史，铸（zhù）件（jiàn）的产量也相当大；但采用覆膜砂铸造生产精密铸钢件时面（miàn）临很多难题：粘砂（结疤）、冷隔（gé）、气（qì）孔。如何解决（jué）这些问题有待于我们（men）去进一步探讨。 一、对覆（fù）膜砂的认识与了解（覆膜（mó）砂属于有机粘结剂型、芯砂） （1）覆膜砂的特点（diǎn）：具有（yǒu）适宜（yí）的强度（dù）性（xìng）能；流动性好，制出的砂型、砂芯轮廓清晰（xī），组织致密（mì），能够制造出复杂的砂芯；砂型（芯）表面质量好，表面粗糙度可达Ra=6.3～12.5μm，尺寸精度可达CT7～CT9级；溃散性好，铸件容易清理。 （2）适用（yòng）范围：覆膜砂既可（kě）制作铸型又可（kě）制作砂芯，覆膜砂的（de）型或芯既可互相配（pèi）合（hé）使用又可与其它砂型（xíng）（芯）配合使用；不仅可以用于金属型重力铸造或低压铸造，也可（kě）以用于铁（tiě）型覆砂铸（zhù）造（zào），还（hái）可以（yǐ）用于（yú）热法离（lí）心（xīn）铸（zhù）造（zào）；不仅可以用于铸铁（tiě）、非铁合金铸件的生产，还可以（yǐ）用于铸钢件的生产（chǎn）。 二、覆膜砂的制备 1．覆膜（mó）砂组成 一（yī）般由（yóu）耐火材料、粘结（jié）剂、固化剂、润滑剂及特殊添加剂组成。 （1）耐火材料是构（gòu）成覆膜砂的主体。对（duì）耐火材料的要求是：耐火度高、挥发物少（shǎo）、颗粒较（jiào）圆整、坚（jiān）实等。一般选用天然擦洗硅砂。对（duì）硅砂的要求是：SiO2含量高（铸铁（tiě）及非铁合金铸件（jiàn）要求大（dà）于90%，铸（zhù）钢件要求大于97%）；含泥量不大于（yú）0.3%（为（wéi）擦洗砂）--[水洗砂含泥量规定小于；粒度①分（fèn）布在相邻（lín）3～5个筛号（hào）上；粒（lì）形圆整，角形（xíng）因（yīn）素应不大于1.3；酸耗值不小于5ml。 （2）粘结剂普遍采用酚醛树脂。 （3）固化剂通常（cháng）采用乌洛托品；润滑剂（jì）一般（bān）采用硬脂酸钙，其作用（yòng）是防止（zhǐ）覆（fù）膜砂结块，增加流动性。添（tiān）加剂的（de）主要作用是改善覆膜砂的性能。 （4）覆膜砂的基本配比 成分 配（pèi）比（质量分数，%）说明：原砂 100 擦洗砂， 酚（fēn）醛（quán）树脂 1.0～3.0 占（zhàn）原（yuán）砂（shā）重（chóng） ，乌洛托（tuō）品（水溶液2）10～15 占树脂重，硬脂酸钙 5～7 占（zhàn）树（shù）脂（zhī）重，添加剂 0.1～0.5 占原砂重。1：2）10～15 占（zhàn）树脂重，硬脂酸钙 5～7 占树脂重（chóng），添加剂 0.1～0.5 占原砂重。 ２．覆膜砂的生产工艺（yì） 覆膜（mó）砂的制备工艺主（zhǔ）要有冷法覆膜、温（wēn）法覆膜、热法覆膜三种（zhǒng），目前（qián）覆膜砂的生产几乎都是采用热覆膜法。热法覆膜工艺是先将原（yuán）砂加热到一定温（wēn）度（dù），然（rán）后分（fèn）别与树脂、乌洛托品水（shuǐ）溶液和硬脂（zhī）酸钙混合搅拌（bàn），经（jīng）冷却（què）破碎和筛分（fèn）而成（chéng）。由于配方的差（chà）异，混制工艺有所不同。目（mù）前（qián）国（guó）内覆膜砂生产线（xiàn）的种类很多，手工加（jiā）料的半自动生产线约有（yǒu）2000~2300条，电脑控制的全自动（dòng）生产线也已（yǐ）经有将近（jìn）50条，有效提高（gāo）了生产效（xiào）率和产品稳定性。例如xx铸造有限公司（sī）的自动化可视生产（chǎn）线，其加料时间控制精确到0.1秒，加热（rè）温度控制精确到（dào）1/10℃，并且（qiě）可以通过视频（pín）时时观（guān）察（chá）混砂状态，生产效率达到（dào）6吨/小时。 ３．覆膜砂的（de）主要产品类型 （1） 普（pǔ）通类覆膜砂 普通覆膜砂即传统覆膜砂，其组（zǔ）成通常由石英砂（shā），热（rè）塑性酚醛（quán）树脂，乌洛托品和硬（yìng）脂酸钙构（gòu）成，不（bú）加有关（guān）添（tiān）加剂，其树脂加入（rù）量通常在（zài）一定强度要求下相对较高，不具备耐高温（wēn），低膨胀、低发气等特性，适用于（yú）要（yào）求不高的铸件生产（chǎn） （2） 高强度低发气类覆膜砂 特（tè）点：高强度、低（dī）膨胀、低发气、慢发气、抗氧化 简介（jiè）:高强度低发气覆膜砂（shā）是普通覆膜砂的更新换代产品，通过加入有关特性的“添加（jiā）剂”和采用新的配制（zhì）工艺，使（shǐ）树脂用量大幅（fú）度下降（jiàng），其强（qiáng）度（dù）比普（pǔ）通覆膜（mó）砂高30%以上，发（fā）气量显著降（jiàng）低，并能延缓发气速度（dù），能更好地适应铸件生产的（de）需（xū）要。该类（lèi）覆膜砂主要适用于铸铁件中，中小铸钢、合金铸钢件的生产。目前该类覆膜砂有三个系列：GD-1高强度低发气覆膜砂；GD-2高强（qiáng）度低膨胀（zhàng）低发气覆膜砂；GD-3高强度（dù）低膨胀低发气（qì）抗氧化（huà）覆膜（mó）。 （3） 耐（nài）高温(类)覆膜砂(ND型) 特（tè）点：耐高温（wēn）、高强度、低（dī）膨胀（zhàng）、低发（fā）气、慢发气（qì）、易溃散（sàn）、抗氧化 简（jiǎn）介:耐高温覆膜砂是通过特殊（shū）工艺（yì）配方技术（shù）生产出（chū）的具有优异高温（wēn）性能(高温下强度高、耐热时间（jiān）长、热膨胀量小（xiǎo）、发气量（liàng）低)和综合铸造（zào）性（xìng）能的新（xīn）型覆（fù）膜砂（shā）。该类覆（fù）膜砂特别适用于（yú）复杂薄壁精密的（de）铸（zhù）铁件(如（rú）汽车（chē）发动机缸体、缸盖等)以及高要（yào）求的铸钢件(如集（jí）装（zhuāng）箱角（jiǎo）和（hé）火（huǒ）车刹（shā）车缓；中（zhōng）器壳件等)的生产（chǎn），可有效消除粘（zhān）砂、变形、热（rè）裂和气孔等铸造缺陷。目前（qián）该（gāi）覆（fù）膜砂有四个系列：VND-1耐高（gāo）温覆膜砂. ND-2耐高温低膨胀低发气覆（fù）膜砂 ND-3耐（nài）高温低（dī）膨胀低（dī）发气抗氧化（huà）覆（fù）膜砂 ND-4耐高温高强（qiáng）底低膨胀低发气覆膜 （4） 易溃（kuì）散类覆膜砂 具有较好的强（qiáng）度，同（tóng）时具有优异的低温溃散性能，适用于生产有色金属铸件。 （5） 其（qí）它（tā）特殊要求覆膜砂 为适应不同产品（pǐn）的需要，开发出了系列特种覆膜砂如（rú）：离心铸（zhù）造用覆膜砂、激冷覆膜砂（shā）、湿态覆膜砂、防（fáng）粘砂、防脉纹、防橘皮覆膜砂等（děng）。 三、覆膜砂制芯主要工艺过程 加热（rè）温（wēn）度200-300℃、固（gù）化时间30-150s、射砂压力0.15-0.60MPa。形状简单的砂芯（xīn）、流动性好的覆膜砂可选用较（jiào）低的射砂压力，细（xì）薄砂芯（xīn）选择较低的加热温（wēn）度，加热温度低（dī）时可适当延长固（gù）化（huà）时间等。覆膜砂所使用的树（shù）脂是酚醛类树脂。制（zhì）芯工艺的优（yōu）点（diǎn）：具（jù）有适宜的（de）强度性能；流动性好；砂芯表面质量好（Ra=6.3-12.5μm）；砂芯抗吸湿性（xìng）强（qiáng）；溃散性好，铸件容易清理。 1、铸（zhù）型（模（mó）具（jù））温度 铸型温度是影响壳层（céng）厚度（dù）及强度的主要因素之一,一般控制在220～260℃,并根（gēn）据下（xià）列原则选定: （1）保（bǎo）证覆膜砂（shā）上的树脂软化及（jí）固（gù）化所需的足够热（rè）量； （2）保（bǎo）证形成需要的壳厚（hòu）且壳（ké）型（芯）表面不焦化（huà）； （3）尽量缩短结壳及硬化时间，以提高生（shēng）产（chǎn）率（lǜ）。 2、射砂压力及时（shí）间 射砂时间（jiān）一般控（kòng）制在（zài）3～10s，时（shí）间过短则砂型（芯）不能（néng）成型。射砂压力一般为0.6MPa左右；压力过（guò）低时，易造成射（shè）不足（zú）或疏松现象（xiàng）。3、硬化时间：硬化时间的（de）长短主要取决于砂型（芯）的（de）厚度与铸（zhù）型（xíng）的温度，一般在60～120s左右。时（shí）间过（guò）短，壳层未完（wán）全固化则强度低；时间过长（zhǎng），砂型（芯）表面层易烧（shāo）焦影响（xiǎng）铸件质量。覆膜砂造（zào）型（芯）工艺参数实例：序（xù）号图号 壳厚（hòu）（㎜） 重量（㎏） 铸（zhù）型温度（dù）（℃） 射砂时间（s）硬化时间（s） 1 （导向套）DN80-05 8～10 2.5～2.6220～240 2～3 60～80 2 （阀体）DN05-01 10～123.75～3.8 240～260 3～5 80～100 四、覆膜（mó）砂（shā）应用中存（cún）在的问（wèn）题及解决对策 制芯的（de）方法种类很多，总的可（kě）以（yǐ）划分为热固性方法和冷固性（xìng）方法两大类（lèi），覆膜砂制（zhì）芯属于热固性方（fāng）法类（lèi）。任何一种制（zhì）芯（xīn）方法（fǎ）都有（yǒu）其（qí）自（zì）身的优点和缺点，这主要取决于产品的（de）质量要求、复杂程度、生产批量（liàng）、生产成本、产品价格等综合因素来决定采（cǎi）用（yòng）何种（zhǒng）制芯方法。对（duì）铸（zhù）件内腔表面质量要求高，尺寸精度要求（qiú）高、形状（zhuàng）复杂（zá）的砂（shā）芯（xīn）采用覆（fù）膜砂制（zhì）芯是非常有（yǒu）效的。例如：轿车（chē）发动（dòng）机气缸（gāng）盖的进排气道砂（shā）芯、水道砂芯、油道（dào）砂芯（xīn），气缸体的水道砂芯、油道砂芯，进气岐（qí）管、排气岐（qí）管的壳芯砂芯，液（yè）压（yā）阀的流道砂（shā）芯，汽车涡轮增压（yā）器气道砂芯等等（děng）。但是在（zài）覆（fù）膜（mó）砂（shā）使用中（zhōng）还（hái）常遇到一些问题，这里仅就（jiù）工（gōng）作中的体会略谈一二。 1、覆膜砂的（de）强度（dù）和发气量（liàng）的（de）确定方法（fǎ） 在原（yuán）砂质量和树脂质量一定的前提下（xià），影响（xiǎng）覆膜砂强度（dù）的关键因素主（zhǔ）要取于酚醛树脂的加入（rù）量。酚醛树脂加入（rù）量多，则（zé）强度就（jiù）提高，但发（fā）气量（liàng）也增加（jiā），溃散性（xìng）就降低。因此在生产应用中一定要控制覆膜（mó）砂的强度来（lái）减（jiǎn）少发气（qì）量，提高溃（kuì）散性，在强度标准的制订时定要找到一个平衡点。这个平（píng）衡（héng）点（diǎn）就是保证砂芯（xīn）的表面质量及在浇注（zhù）时不产生变形、不产生断芯前（qián）提下（xià）的强度。这样才能保证铸件（jiàn）的表面质量和尺（chǐ）寸精度，又可以减少（shǎo）发气（qì）量，减少（shǎo）铸造件气孔缺陷，提高砂芯的出（chū）砂性能。对砂芯存放，搬运过程中（zhōng）可以采用工位器具、砂芯小车，并在其上面（miàn）铺有10ｍｍ～15ｍｍ厚（hòu）的海绵（mián），这样可以减（jiǎn）少砂芯（xīn）的损耗率。 2、覆（fù）膜（mó）砂砂芯的（de）存（cún）放期 任何砂芯都会吸湿，特（tè）别是（shì）南方地（dì）区空气相对湿度大（dà），必须对砂芯存放期在工艺文（wén）件上加以规（guī）定（dìng），利用精益生产先进先（xiān）出的生产方式减少砂芯的（de）存放量和存放周期。各企业应结合（hé）自己的厂房条件和当地的气候条件来确（què）定砂芯的存放周期。 3、控制好覆膜砂的供货质量 覆（fù）膜（mó）砂进（jìn）厂（chǎng）时必须附有供应商的质（zhì）量保证（zhèng）资料（liào），并（bìng）且企业根据抽样标准进行检（jiǎn）查，检查（chá）合格（gé）后方（fāng）可入库。企（qǐ）业取样（yàng）检测不合格时由质保和技术部门（mén）做（zuò）出处理结果，是让步接受或向供应（yīng）商退货。 4、合格的覆膜砂在制芯时发现砂芯断裂（liè）变形 制芯（xīn）时砂（shā）芯的断裂变形通常会认为覆膜（mó）砂强度低造成（chéng）的。实际上砂芯断裂和（hé）变形会涉（shè）及（jí）到（dào）许多生产过程。出（chū）现（xiàn）不正常情况，必须要查到真正的原因才能彻底解决。具体原因如下： （１）制芯时模（mó）具（jù）的温度和留模时间（jiān），关系到砂芯结（jié）壳硬化厚度是否满足工艺（yì）要求。工艺（yì）上所规（guī）定的（de）工艺参（cān）数都需要有（yǒu）一个范围，这个范围需靠操作人（rén）员的技能来进行调整。在模具温度上限时留模（mó）时间（jiān）可以取下限，模具温度在下限时（shí）留模时间取上（shàng）限。对（duì）操作人员（yuán）需要不断地培训提高操（cāo）作（zuò）技能。 （２）制（zhì）芯时在模具上（shàng）会粘有酚醛树脂和砂粒，必须进行（háng）及时清理并喷（pēn）上脱模剂，否（fǒu）则会越积越多开模（mó）时会把砂芯拉断或变形。 （３）热芯盒模具静模（mó）上（shàng）的（de）弹簧顶杆，由于长（zhǎng）期在高温状态下工作会产生弹性失效而（ér）造成砂芯断裂或变形。必须及时更换弹簧（huáng）。 （４）动模和静模不平行或不在同一中心线上，合模（mó）时（shí）在油缸或气缸的（de）压力作用（yòng）下，定位销前（qián）端有一段（duàn）斜度，模具还是会合紧，但在开模时（shí）动（dòng）模和静模（mó）仍会恢复到原始状态使（shǐ）砂芯断（duàn）裂或（huò）变形。在这种情况（kuàng）下射（shè）砂时会跑砂，砂芯（xīn）的（de）尺寸会变大。解决（jué）对策（cè）是及时调整模（mó）具的平行（háng）度和同轴度。 （５）在（zài）壳芯机上生产（chǎn）空心砂芯时，从砂（shā）芯中（zhōng）倒出尚未硬化（huà）的覆（fù）膜砂需要重新使用（yòng）时，必须（xū）进行过筛并未用过的覆膜砂（shā）按３：７比例混合后使用，这样才能保证壳（ké）芯砂芯的表面质（zhì）量和砂芯（xīn）强（qiáng）度。
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什（shí）么叫淬（cuì）火？ 钢的淬火是（shì）将钢（gāng）加热到临界温（wēn）度（dù）Ac3（亚共析钢）或Ac1（过共析钢（gāng））以上温度，保温一段时间，使之全部或（huò）部分（fèn）奥氏体化，然后以大于临界冷（lěng）却速度的冷速快冷到Ms以下（或Ms附近（jìn）等（děng）温）进行（háng）马（mǎ）氏体（或贝氏体）转（zhuǎn）变的热处理工艺。通常也将铝合金、铜合金、钛（tài）合金、钢化玻璃等材料（liào）的固溶处理或（huò）带有（yǒu）快速冷却过程的热处理工艺称为淬火。 淬火（huǒ）的目的（de）： 1）提高金属成材或零件的机械性能。例如：提高工具、轴承等的硬度和耐磨（mó）性，提高弹簧的弹（dàn）性极限，提高轴类零件的综合机械性能等。 2）改善某些特（tè）殊钢的材料性能（néng）或化学（xué）性能。如提高（gāo）不锈钢的耐（nài）蚀（shí）性，增加磁钢的（de）永磁性等。 淬火冷却（què）时，除需合理（lǐ）选用（yòng）淬火介质（zhì）外（wài），还要有（yǒu）正（zhèng）确的淬（cuì）火方法，常（cháng）用的淬火方法，主要有单（dān）液（yè）淬火，双液（yè）淬火（huǒ），分级淬火、等（děng）温淬火，局部淬火（huǒ）等。 钢铁工件在（zài）淬（cuì）火后（hòu）具有以下特点（diǎn）： ① 得到了（le）马氏体、贝氏体、残（cán）余奥氏体等不平衡（héng）（即（jí）不（bú）稳（wěn）定）组织。 ② 存（cún）在较大内应力。 ③ 力学性能不（bú）能满足要（yào）求。因此（cǐ），钢铁（tiě）工件（jiàn）淬火后一般都要经过回火 什么叫回火？ 回火是（shì）将（jiāng）淬火后（hòu）的金属成材或零件加热（rè）到某一（yī）温度，保温一定时间后，以一定方式冷却的热处理（lǐ）工（gōng）艺，回火是淬火后（hòu）紧接着（zhe）进行的一种操作，通（tōng）常（cháng）也是工件进行热处理的zui后（hòu）一道（dào）工序，因（yīn）而把淬火和回火（huǒ）的联合工艺称为zui终处理。淬火与回火的主要目的（de）是： 1）减少内应力和（hé）降低脆性，淬火件存在着很大的应力和（hé）脆性，如没有及时回火往（wǎng）往会（huì）产生变形甚至开裂。 2）调整（zhěng）工件（jiàn）的机械性（xìng）能，工件淬火后（hòu），硬度高，脆性（xìng）大，为了（le）满足各种工件不同的性能要求，可以通过回火来调整，硬度，强度（dù），塑（sù）性和韧（rèn）性（xìng）。 3）稳定（dìng）工件（jiàn）尺寸（cùn）。通过回火可使金相组织趋于稳定，以保证在（zài）以后的使用过（guò）程中不再发生变形。 4）改善某些合金钢的切削性能。 回火（huǒ）的（de）作用在于（yú）： ① 提高组（zǔ）织（zhī）稳定性，使工件在使用过程中不再（zài）发（fā）生组（zǔ）织转变，从而使工件几何尺寸和性能保持稳定。 ② 消除（chú）内应力，以便改善工件的（de）使用性（xìng）能并稳定工件几何尺（chǐ）寸（cùn）。 ③ 调整钢铁的力学性能以满足使用要求。 回火之（zhī）所以（yǐ）具有这些作用，是因为（wéi）温（wēn）度升高时，原子活动能力（lì）增强，钢铁中的（de）铁（tiě）、碳和其他合金元素的原子可以较快地进行扩（kuò）散（sàn），实（shí）现原子的重（chóng）新排列组合（hé），从而使不稳定的不平衡组织逐步转变为（wéi）稳定（dìng）的（de）平衡组（zǔ）织。内应力的消除还与温度（dù）升高（gāo）时金属强度降低有关。一般钢铁回火时，硬度和强度下（xià）降，塑性提高。回（huí）火温度越高，这些力学性能的变化越大。有些合金元素含量较高的合金（jīn）钢，在某一温度范围回火时，会析出一些颗粒细小的金属化合物，使强（qiáng）度和硬度（dù）上（shàng）升。这种现象称（chēng）为二次（cì）硬化。 回火要求：用（yòng）途不同的工件应在不同温（wēn）度下（xià）回火（huǒ），以满足使用中的要求。 ① 刀（dāo）具（jù）、轴承、渗碳淬火零件、表面淬（cuì）火零件通常（cháng）在250℃以下进行低温回火。低（dī）温回火后硬度变（biàn）化不大，内应力（lì）减小，韧性稍（shāo）有提高。 ② 弹簧（huáng）在350～500℃下中温回（huí）火，可获得较（jiào）高的弹性（xìng）和必要（yào）的韧性。 ③ 中碳（tàn）结构钢制作的零件通常在500～600℃进行高（gāo）温回火，以获（huò）得（dé）适宜的强度（dù）与韧性的（de）良（liáng）好配（pèi）合（hé）。 钢在300℃左右回火时，常（cháng）使其（qí）脆性增大，这种现象称（chēng）为首（shǒu）类回火脆性（xìng）。一般不应在这（zhè）个温度区（qū）间（jiān）回火。某些中（zhōng）碳（tàn）合金结构钢在高温回火后（hòu），如果缓（huǎn）慢（màn）冷至室温，也易于变（biàn）脆。这种现象称为第二类回火脆性。在钢中（zhōng）加入钼，或回火时（shí）在（zài）油或水中冷却，都可（kě）以（yǐ）防止（zhǐ）第二（èr）类回火（huǒ）脆性。将（jiāng）第（dì）二类（lèi）回火脆性的钢（gāng）重新加热至原来的回火温度，便可以消除（chú）这种脆性（xìng）。 在生（shēng）产中，常根据对工件（jiàn）性能的（de）要求。按加热温度的不同，把（bǎ）回火分为低温回火，中温回火，和高温回（huí）火（huǒ）。淬火和随（suí）后（hòu）的（de）高温回火相结（jié）合的热处理（lǐ）工艺称（chēng）为调质，即在具有（yǒu）高（gāo）度强度（dù）的同时，又有好的塑性韧性。 1、低温回火（huǒ）：150-250℃ ，M回，减少内应力和脆性，提高（gāo）塑韧（rèn）性，有较（jiào）高（gāo）的硬度和耐磨（mó）性。用于制作量具、刀具和滚（gǔn）动轴承等。 2、中温回火：350-500℃ ，T回（huí），具有较高的弹性，有一定的（de）塑性和硬度。用于（yú）制作（zuò）弹（dàn）簧、锻模等。 3、高温回火：500-650℃ ，S回，具有良（liáng）好的综（zōng）合（hé）力（lì）学性（xìng）能。用于（yú）制作齿轮、曲轴等。 什（shí）么是（shì）正（zhèng）火（huǒ）? 正火（huǒ）是—种改善钢材韧性的热处理（lǐ）。将钢构件加热到Ac3温度以上30〜50℃后，保（bǎo）温一段时间出炉空冷。主要特（tè）点是冷却速度快于退火（huǒ）而低于淬火，正（zhèng）火（huǒ）时可在稍快的冷却中（zhōng）使钢材（cái）的结晶晶粒细化，不但可得到满意的（de）强度，而且可以明显提高韧性(AKV值），降低构件的开（kāi）裂倾向。—些低合金热轧钢板、低合金钢锻件与铸（zhù）造件经正火处理后（hòu），材料的综合力学性（xìng）能可以大大改（gǎi）善，而且也改善了切削性能。 正火有（yǒu）以下目的（de）和用途： ① 对亚共析钢，正火用（yòng）以消除铸、锻、焊件的过（guò）热（rè）粗晶组（zǔ）织和魏氏组织，轧材中的带状组织（zhī）；细化（huà）晶（jīng）粒；并可（kě）作为淬火（huǒ）前（qián）的预先热处理。 ② 对过共析（xī）钢，正火（huǒ）可以（yǐ）消（xiāo）除网状二次渗碳体，并使珠光体细（xì）化，不但（dàn）改善机（jī）械性能，而且有利（lì）于以后的球化退火。 ③ 对低碳深冲（chōng）薄（báo）钢板，正火可以消除（chú）晶界的游离渗碳体（tǐ），以改善其深冲（chōng）性能。 ④ 对低碳钢和（hé）低（dī）碳低合金钢（gāng），采用正火（huǒ），可（kě）得到（dào）较多的（de）细片状珠光体组织（zhī），使硬（yìng）度（dù）增高到（dào）HB140-190，避免切削时的“粘刀”现象，改（gǎi）善切削加工性。对中碳钢，在既可用正火又可用退（tuì）火的场（chǎng）合下，用正火更（gèng）为（wéi）经济和方便（biàn）。 ⑤ 对普通（tōng）中碳结构钢，在力（lì）学性能要求不高的场（chǎng）合下，可（kě）用正火代替淬（cuì）火（huǒ）加高温回火，不仅操作（zuò）简便，而（ér）且使钢材的组织和尺寸稳定。 ⑥ 高温正火(Ac3以上150～200℃)由于高温下扩（kuò）散（sàn）速度较高,可以减少铸件和锻（duàn）件的成分偏析。高温（wēn）正火后的粗大晶粒可（kě）通过随后（hòu）第二（èr）次较低温度的正火予以细化。 ⑦ 对某些用于（yú）汽轮机（jī）和锅炉的（de）低、中碳（tàn）合金钢，常采用（yòng）正火以获得贝（bèi）氏体组织，再经（jīng）高温回火，用（yòng）于400～550℃时（shí）具有良好的抗蠕变能力。 ⑧ 除钢件和钢材以外，正（zhèng）火还广（guǎng）泛（fàn）用于球墨（mò）铸铁热处理，使其（qí）获得珠光体基体，提高（gāo）球墨铸铁的强（qiáng）度。 由于正火的（de）特点是空（kōng）气冷却，因而环境气温、堆放（fàng）方式、气流及工件尺（chǐ）寸对正火后的组织和性能均有影响。正火组织（zhī）还可（kě）作为合金（jīn）钢的一种（zhǒng）分类方法（fǎ）。通常根据（jù）直（zhí）径为25毫米的试样（yàng）加（jiā）热到900℃后,空（kōng）冷得到的组（zǔ）织，将合金钢分为珠光体（tǐ）钢、贝氏（shì）体钢、马氏体钢和奥氏体钢。 什么是退火？ 退火是将金属缓慢加热到一（yī）定（dìng）温度，保持足够时间，然（rán）后以适宜速（sù）度冷却的一种金属热处理工艺（yì）。退火热处理分为完（wán）全退火（huǒ），不完全退火和去（qù）应（yīng）力退火。退火材料的力学性能可以用拉伸（shēn）试验（yàn）来检（jiǎn）测（cè），也可以（yǐ）用硬度试（shì）验来检测。许多钢材都是以退火热处理状态供货（huò）的，钢材硬度检测可以采用（yòng）洛氏硬度计，测试HRB硬度，对（duì）于较（jiào）薄的钢板、钢带以（yǐ）及薄壁（bì）钢管，可以采用表面洛氏硬度计（jì），检测HRT硬度。 退火（huǒ）的（de）目（mù）的在（zài）于： ① 改善（shàn）或消除（chú）钢（gāng）铁在（zài）铸造、锻压、轧制和（hé）焊接过程（chéng）中所造成的各种（zhǒng）组织缺陷以及（jí）残余应（yīng）力，防止工件变（biàn）形、开裂（liè）。 ② 软化（huà）工件以便进（jìn）行切（qiē）削（xuē）加工。 ③ 细化晶粒，改善组织以提高工件的机械（xiè）性能（néng）。 ④ 为（wéi）zui终（zhōng）热（rè）处理（淬火、回火）作（zuò）好组织（zhī）准（zhǔn）备（bèi）。 常用的退火（huǒ）工（gōng）艺有： ① 完全退（tuì）火。用（yòng）以细（xì）化中、低碳钢经铸造、锻（duàn）压和焊接后出（chū）现的（de）力学性（xìng）能（néng）不佳的粗大过热组织。将（jiāng）工件加热到铁素体全部转变为奥氏体的温度以上30～50℃，保温一段时间，然后随炉缓慢冷（lěng）却，在冷（lěng）却（què）过程中奥（ào）氏体（tǐ）再次发生转变，即可使（shǐ）钢的组（zǔ）织变细。 ② 球化退（tuì）火（huǒ）。用以（yǐ）降低工具（jù）钢和轴（zhóu）承钢锻压后的偏高（gāo）硬度。将工件加热到（dào）钢开始形成奥（ào）氏体的温（wēn）度以（yǐ）上20～40℃，保温后（hòu）缓慢冷却，在冷却过程（chéng）中珠（zhū）光体中的片层状渗碳体变为球状，从而降低了硬度。 ③ 等温退火。用以降（jiàng）低某（mǒu）些（xiē）镍、铬含量较高的合金结构钢的（de）高硬度，以进行切削（xuē）加工（gōng）。一般先以（yǐ）较（jiào）快速度冷却到（dào）奥（ào）氏体zui不稳（wěn）定的温度，保温适当（dāng）时（shí）间，奥（ào）氏体转变为（wéi）托氏体或索（suǒ）氏（shì）体，硬度即可（kě）降低。 ④ 再结晶退火（huǒ）。用（yòng）以消除金（jīn）属线（xiàn）材、薄（báo）板在冷拔、冷轧过程中的硬化现象（硬度升高、塑性下（xià）降）。加热温度（dù）一般（bān）为钢（gāng）开（kāi）始形（xíng）成奥氏（shì）体的（de）温度以（yǐ）下50～150℃ ，只（zhī）有这样才（cái）能（néng）消除（chú）加工硬化效应使金属（shǔ）软化。 ⑤ 石墨化退（tuì）火。用以（yǐ）使含有（yǒu）大量（liàng）渗碳（tàn）体的铸铁（tiě）变（biàn）成塑性良好的可（kě）锻（duàn）铸（zhù）铁。工艺操（cāo）作是将铸件加热到950℃左右，保温（wēn）一定时（shí）间后适（shì）当（dāng）冷（lěng）却（què），使渗碳体分解（jiě）形（xíng）成团絮状石墨。 ⑥ 扩散退火。用（yòng）以使合金（jīn）铸件化学成分均匀化，提高其使用性（xìng）能。方法是在不发生熔化的前提下，将铸件加热（rè）到尽（jìn）可能高的温度，并长时间保温，待合金中各种元素扩（kuò）散趋于均匀分（fèn）布后缓冷。 ⑦ 去（qù）应力退火。用以消除钢铁铸件（jiàn）和焊接件的内应力。对（duì）于钢铁制品（pǐn）加热后开始形成奥氏（shì）体的温（wēn）度以下100～200℃，保温（wēn）后在空气（qì）中冷却，即可（kě）消除（chú）内（nèi）应力（lì）。
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一、变形（xíng）的原因（yīn） 钢的变形主（zhǔ）要（yào）原（yuán）因（yīn）是钢（gāng）中存在内应力或者外部施加的（de）应力。内应力是因（yīn）温度分布不均匀或者相变所（suǒ）致，残余应力也是（shì）原（yuán）因之一（yī）。外应力引（yǐn）起（qǐ）的变形主（zhǔ）要是由于工件自重而造成的“塌陷”，在特殊情况下也（yě）应考虑碰撞被（bèi）加热的工件，或者（zhě）夹持工（gōng）具夹持（chí）所引起的凹陷等。变形包括弹性变形（xíng）和塑（sù）性变形两种。尺寸变化主要是基于组（zǔ）织转变（biàn），故表现出同样（yàng）的膨（péng）胀（zhàng）和收缩（suō），但当（dāng）工件上有孔穴（xué）或者复杂形（xíng）状工（gōng）件（jiàn），则将导（dǎo）致（zhì）附（fù）加的变形。如果淬火（huǒ）形成（chéng）大量（liàng）马（mǎ）氏体则（zé）发生膨胀（zhàng），如果产（chǎn）生大（dà）量残余奥氏体则相应（yīng）的（de）要收缩。此外，回火时一般发生（shēng）收缩（suō），而出现二次硬（yìng）化现象的合金钢则发生膨胀，如（rú）果进行深冷处理，则由于残余奥氏体的马（mǎ）氏体化而进一步膨（péng）胀，这（zhè）些组织的比（bǐ）容都随着含（hán）碳量的增加而增大，故（gù）含碳量增加也使（shǐ）尺寸变（biàn）化量增大（dà）。 二、淬火变形的主要发生时段 1.加热过程（chéng）：工件在（zài）加热过程中，由于内应力逐（zhú）渐（jiàn）释（shì）放而产生变形。 2.保温过（guò）程：以自重塌陷变（biàn）形为主（zhǔ），即塌陷弯（wān）曲。 3.冷却过程：由（yóu）于不（bú）均匀冷却和组织（zhī）转变（biàn）而至（zhì）变形。 三、加热与（yǔ）变形 当（dāng）加热大（dà）型工件时，存在残余应力或者加热不均匀，均可产生变形。残余应（yīng）力主要来源于加（jiā）工过程。当存在这些应力时（shí），由于随着温度的升高（gāo），钢（gāng）的屈服强度逐渐下降，即使加热很均匀（yún），很轻微（wēi）的应（yīng）力也会导（dǎo）致变（biàn）形。 一般（bān），工件的外缘（yuán）部（bù）位残余（yú）应力较高（gāo），当（dāng）温度的上（shàng）升从（cóng）外部开始进行时，外（wài）缘部位变形较（jiào）大，残余应力引起的变形包（bāo）括弹性变（biàn）形和（hé）塑（sù）性变形两种。 加（jiā）热（rè）时产生的热应力和想变应力（lì）都是导致变形的原因。加热速度（dù）越（yuè）快、工件尺寸越（yuè）大、截面（miàn）变化越大，则加热（rè）变形越大。热（rè）应力（lì）取决于温度的不均匀分布程度和（hé）温度梯度，它们（men）都是导致热膨（péng）胀发生差异的原因。如果热（rè）应（yīng）力高于材料的高温屈服点，则引起塑性变形，这（zhè）种塑性变形就表现为“变形”。 相变应力主要源于相变的不等时性，即（jí）材料一部分发生（shēng）相变（biàn），而（ér）其它部分（fèn）还未发生（shēng）相变时产生的。加（jiā）热时材（cái）料的组织转变成奥氏（shì）体发生体积收缩（suō）时可出（chū）现塑性变形。如果材料的各部分（fèn）同时发生相同的组织转变，则不产生应力（lì）。为此，缓慢加热可（kě）以适当降低加热变形，zui好采用预热。 此（cǐ）外，由于加热中因自（zì）重而出（chū）现“塌陷（xiàn）”变形的情况非常多，加（jiā）热温度越高，加热时（shí）间越长，“塌陷”现象（xiàng）越严（yán）重（chóng）。 四、冷却与变形（xíng） 冷却不均时将产（chǎn）生热应力导（dǎo）致变形发生。因工件的外（wài）缘和内部（bù）存（cún）在冷却速度（dù）差（chà）异，该热应力（lì）是不可避免的，淬火情况下，热应力与组织应（yīng）力叠加，变形更为复杂。加之组织的不（bú）均匀、脱碳等，还会导致相变点出现差（chà）异，相变的膨胀（zhàng）量（liàng）也有所不同。 总（zǒng）之，“变形（xíng）”是相变应力和热应力共同所致，但并非全部应力（lì）都消耗（hào）在（zài）变形上，而是一（yī）部分作为残余应（yīng）力存（cún）在（zài）于工件中，这种应力就（jiù）是导致时效变形和时效裂纹的原因。 因冷却而导致的（de）变形表现为以（yǐ）下几种形式： 1.件（jiàn）急（jí）冷初期，急冷的（de）一（yī）侧凹陷，然后（hòu）转为凸起，结（jié）果快（kuài）冷的一（yī）面凸起，这种情况属于热应力引起的变（biàn）形（xíng）大于相变引（yǐn）起的（de）变形。 2.由热（rè）应力所引起的变形是钢料趋（qū）于（yú）球形化（huà），而由相变应力所引起的变形则使之趋于绕线（xiàn）轴（zhóu）状（zhuàng）。因此淬火冷却所致的变形（xíng）表现为两者的结合，按照淬火方式的不同（tóng），表（biǎo）现出不同的（de）变形（xíng）。 3. 仅（jǐn）对（duì）内（nèi）孔（kǒng）部分淬火时，内孔收缩。将整个环形工件加热整（zhěng）体淬（cuì）火时（shí），其外径（jìng）总是增大，而内（nèi）径（jìng）则根据尺寸的不同时（shí）涨时缩，一般内（nèi）径大（dà）时，内孔涨大（dà），内径小时，内孔收缩 五、冷处理与（yǔ）变（biàn）形 冷处理促进马氏体转变，温度较低，产（chǎn）生（shēng）的变形比淬火冷却要小，但此时产生的应力较大，由（yóu）于残余应力、相变应力和（hé）热应力等的叠加容易导致开裂。 六、回火与变形 工（gōng）件在回火过程中由于内应力的均匀化（huà）、减小甚至消失（shī），加（jiā）上组织发生变化，变（biàn）形趋于减（jiǎn）小，但（dàn）同时，一旦出（chū）现变形，也是很难矫正的。为了矫正这种变形，多采用（yòng）加压回火或喷丸硬（yìng）化等方法。 七 、重复淬（cuì）火（huǒ）与变形（xíng） 通常情（qíng）况下，一（yī）次淬火（huǒ）后（hòu）的工件未（wèi）经过中（zhōng）间退火而进（jìn）行重（chóng）复（fù）淬火（huǒ），将（jiāng）增大（dà）变形。重复淬火引起的变形，经过重复淬火，其变形累加而趋于球状，容易产（chǎn）生龟裂（liè），但形状相对稳定了，不再（zài）容（róng）易产生（shēng）变形了，因此重（chóng）复淬火（huǒ）前应增加中间退火，重复淬火次数应（yīng）小于等于2次（不含初次淬（cuì）火）。 八（bā）、残余应力（lì）与变形 加热（rè）过程中，在450℃左右，钢由弹性体转变为（wéi）塑性体，因此很容易呈上（shàng）升塑性（xìng）变（biàn）形。同时，残余应力在（zài）约高于此（cǐ）温度时也将因再结晶而消失。因此，快速加热时，由（yóu）于工件（jiàn）内外部存在温（wēn）度差，外部达到450℃变（biàn）成了塑性区，受而内部温度较低处（chù）存在残余应力作用而（ér）发生变形（xíng），冷（lěng）却后，该区域（yù）就是出现变形的地方。由于实际生（shēng）产过程中，很难实现均（jun1）匀、缓（huǎn）慢加热（rè），淬火（huǒ）前进行消除应力退火是非常重要的，除了通（tōng）过加热消除应力外，对（duì）于大型零件采用振动消除应力也是（shì）有效（xiào）的。
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球（qiú）墨铸铁（NodularCastIron）是一种具有优良力学性能的金属材料，通过在铁液中加入球化剂和孕育（yù）剂，让（ràng）石墨呈球状形核并长大（dà）而获得。20世纪40年代，现代球墨铸铁由美国国际锡公司(INCO)青年科研人员K.D.Millis首先研究成功。球墨铸铁在（zài）力学性能、物理性（xìng）能（néng）、工（gōng）艺性能、使用（yòng）性能上具有独特的优（yōu）势，生（shēng）产工艺（yì）简单，成本（běn）低廉，在（zài）机械、冶金、矿山、纺织、汽车（chē）及船舶（bó）等领域应用广（guǎng）泛。 生产球墨铸铁时（shí）夹渣是zui常见的缺陷，其多出（chū）现在铸（zhù）件浇注位置的上平面或型芯上表面部位。夹（jiá）渣缺陷严重影响铸件的（de）力学性能，特别是韧性和（hé）屈服（fú）强度，导致（zhì）承（chéng）压部位发生渗漏。 笔者所在单（dān）位生产的一（yī）种发电设备铸件前期（qī）经常出现（xiàn）铸件夹（jiá）渣缺陷而（ér）报废，针对（duì）此缺陷进行（háng）了改进（jìn）。 1.原工艺及缺陷状况 铸件重量为（wéi）4500kg，材料（liào）为QT400-18，呋喃树脂自硬砂造型。采用15t/h工频电炉熔炼（liàn），化学成分为：wC＝3.5%~3.7%，wS＝2.2%~2.7%，wMn＝0.3%~0.47%，wP≤0.06%，wS≤0.2%，浇注温度为1350~1380℃。浇注（zhù）系统采用半（bàn）封闭（bì）式（shì）、横浇道在分型面的环形底注工（gōng）艺，内浇道为4道φ35mm的（de）陶瓷管，直浇道为φ80mm，横浇道（dào）截面为：70/80mm×100mm，截面（miàn）比为（wéi）：F直：F横：F内=1∶2.99∶0.77，工艺方案如图1所示。这样设计出来的（de）铸件（jiàn）缺陷（xiàn）主要为夹渣，位（wèi）置在（zài）法（fǎ）兰背（bèi）面（miàn）和轴承上表面，形状不规则（zé），无金属光泽，用渗透液或（huò）磁粉（fěn）检测，有时用肉眼即（jí）可（kě）发现，如（rú）图2所（suǒ）示。图1 工艺方案图2 夹（jiá）渣缺陷分布 2.缺（quē）陷原因分析（xī） （1）熔（róng）炼或球化处理后，加入的熔剂和形成的熔渣在浇注时随（suí）金属液（yè）一起（qǐ）注入型腔。 （2）金属液在浇注过（guò）程中（zhōng）镁、稀（xī）土（tǔ）、硅（guī）、锰、铁等二次氧化，产（chǎn）生的金属氧化（huà）物（wù）和硫化物（wù）、游离石墨等上浮（fú）到铸件上（shàng）表面或滞留在（zài）铸件（jiàn）内的死角（jiǎo）和砂（shā）芯下表面等处。 原工艺该铸件的浇（jiāo）注（zhù）压头为（wéi）2.5m，铁液从（cóng）浇口杯进入浇注系统后（hòu），直接（jiē）由内浇（jiāo）道（dào）底（dǐ）返进入（rù）底法兰，进流速（sù）度大，约0.7m/s，进入型腔的铁液紊流严（yán）重，且严重（chóng）卷气，因此铸件表面出现大量的渣，造成该产品的（de）废品率超过（guò）10%。 （3）由于含硫量（liàng）过高（gāo），使（shǐ）金属液含有大量（liàng）硫（liú）化物，浇注后在（zài）铸件内（nèi）部形成渣。 （4）金属液（yè）中各组元（碳、锰、硫（liú）、硅、铝、钛）之间或这（zhè）些组元与氮、氧之间发生化学反应，其氧（yǎng）化物与（yǔ）炉衬、包衬、砂型壁或涂料之间发生界（jiè）面反应形成夹（jiá）渣。 3.改进方案 （1）熔炼（liàn）时（shí）对原材料进（jìn）行分拣，保证干燥、清洁（jié）、无锈蚀（shí）。 （2）提（tí）高铁液（yè）出炉温度和球化处理温度，对浇包进行充分烘烤。 （3）金属液在浇（jiāo）包内应静置一（yī）段时间，以利于渣上浮。 （4）降低原铁液含硫（liú）量，在保证球化前提下，尽（jìn）可能减少球墨铸铁（tiě）的残留镁含量。 （5）浇注系统改进。为保证铁液在充（chōng）填型腔的过程（chéng）中平稳（wěn）、流畅（chàng），按大孔（kǒng）出流理论对浇注系（xì）统进行了改进，如图3所示。采用开（kāi）放（fàng）式（shì）浇注系统，通过增大进流（liú）截面降低进流（liú）速（sù）度。铸（zhù）件整体分散（sàn）进流（liú），快（kuài）速充型，保证（zhèng）浇口杯（bēi）、直浇道及时充满。图3 改（gǎi）进后的浇注系（xì）统 该铸件重4500kg，浇（jiāo）注重量6000kg，根据相关（guān）公式计（jì）算的浇注时间为60s，阻流截面积为52cm2，即（jí）设计的开（kāi）放式浇注（zhù）系统的直浇道截面积为52cm2。按照标（biāo）准的陶瓷管，则选择φ80mm的陶瓷管，截面积（jī）是50.24cm2，按照推荐的浇注系统比例，设计的（de）横浇道截面形状是矩形（xíng）（9cm×6cm），则面积是108cm2，内浇道是13道φ35mm的（de）陶瓷管，截面积是125cm2，则zui终的截面比是F直（zhí）：F横（héng）：F内=1∶2.15∶2.49。 根据（jù）上面计算的参（cān）数计（jì）算得进（jìn）流速度为0.28m/s，进流速度降低很多，是原工艺进流（liú）速度的40%。充型平稳（wěn），避免紊（wěn）流，大大降低了铁液二次氧化的（de）机会（huì），从而可以减少夹渣（zhā）缺陷。 4.改进后验证 采用以（yǐ）上措施连续生产15件，铸件没（méi）有再出现法兰和轴承上表面部位夹渣缺陷（xiàn），改进有效。类（lèi）似的方法（fǎ）在其他（tā）产品（pǐn）上运（yùn）用，也有明显效（xiào）果（guǒ）。 5.结语 大型球（qiú）墨铸铁件（jiàn）易于在浇注位置上表面以及铁液流动的一些死（sǐ）角（jiǎo）区域产生夹渣缺陷，这些缺陷可以通过熔炼控制和浇注系统的改进来解决（jué）。浇注系统形式以及（jí）参数选择应（yīng）能保证铁液（yè）平稳充（chōng）型，为此浇注系统各组成部（bù）分面积、浇注时间需按（àn）照内（nèi）浇道低速进流、铸件整体快（kuài）速（sù）充满的原则来计算。
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热处理工艺中淬火的（de）常用方法（fǎ）有（yǒu）十种，分别（bié）是单介质(水、油、空气（qì）)淬火;双介质（zhì）淬火;马（mǎ）氏体分级淬火（huǒ）;低于Ms点的（de）马氏（shì）体分级淬（cuì）火法;贝氏体等温（wēn）淬火法（fǎ）;复合（hé）淬火法;预冷等温淬火法;延迟冷却淬火法（fǎ）;淬火自（zì）回火法;喷（pēn）射淬火（huǒ）法等（děng）。 一（yī）、单介质(水、油、空（kōng）气)淬火 单介质(水、油、空气)淬火：把已（yǐ）加热到淬（cuì）火温（wēn）度的（de）工件淬人一（yī）种（zhǒng）淬火介质，使其完全（quán）冷却。这种（zhǒng）是（shì）zui简单的淬火方（fāng）法，常用于形状简单的碳钢和合金（jīn）钢（gāng）工件。淬火介（jiè）质根据零件（jiàn）传热系数大小、淬透性、尺寸、形状等进行（háng）选择（zé）。 二、双介质淬火 双介质淬火：把加热到淬火温度的工件，先在冷却能（néng）力（lì）强的淬火介（jiè）质中冷（lěng）却至接近Ms点，然（rán）后（hòu）转（zhuǎn）入慢冷的（de）淬火（huǒ）介质中冷却至（zhì）室温，以（yǐ）达（dá）到不（bú）同淬（cuì）火冷却温度区间，并有比较（jiào）理想（xiǎng）的淬火冷却速度。用于形状复杂件或（huò）高碳钢、合（hé）金钢制作的大型工件，碳素工具钢也多采用此法。常（cháng）用冷（lěng）却介质有水（shuǐ）-油、水-硝盐、水-空（kōng）气（qì）、油-空（kōng）气，一般用水作（zuò）快（kuài）冷（lěng）淬（cuì）火介质，用油或空（kōng）气作慢冷淬火介质，较少采用（yòng）空气。 三、马氏体分级淬火 马氏体分级淬火（huǒ）：钢材奥氏体化，随之浸入温度稍高或稍低（dī）于钢的上马氏点的液态介质(盐浴或碱浴)中，保持适当时间（jiān），待钢件的内、外（wài）层都达到介质温度（dù）后取出空冷（lěng），过冷奥（ào）氏体缓慢转变成马氏体的淬火工艺。一般用于形状复杂和变形（xíng）要求严的小型工件，高速钢和高合金钢工模具也常用此法淬火。 四、低于Ms点（diǎn）的马（mǎ）氏体分级淬火法 低于Ms点的马氏体分级淬火法：浴槽温度低于工件用钢的Ms而高于Mf时，工件在该浴（yù）槽中冷却较快，尺寸较大时仍可获得和分级（jí）淬火（huǒ）相同的结果（guǒ）。常用（yòng）于尺（chǐ）寸较大的低淬透（tòu）性钢工件。 五（wǔ）、贝氏体等（děng）温淬火法 贝氏体等温（wēn）淬火（huǒ）法：将（jiāng）工件淬（cuì）入该钢下贝氏体温度的浴槽中等温，使其发生下（xià）贝氏（shì）体转变（biàn），一般在浴槽中保温（wēn）30~60min。数控（kòng）微信（xìn）公号cncdar贝（bèi）氏体（tǐ）等温（wēn）淬火工艺（yì）主（zhǔ）要三个步骤：①奥氏体化处理;②奥氏体化后（hòu）冷却处理;③贝氏体等温处理;常用于合金钢（gāng）、高碳钢小尺寸零件及（jí）球墨（mò）铸铁件。 六、复合淬（cuì）火法 复合淬火法：先将（jiāng）工件急冷至Ms以下得体积分数为10%~30%的马氏体，然（rán）后在下（xià）贝氏体区等温，使较大截面工件（jiàn）得（dé）到马氏体和贝氏体组织，常用于合金工具钢（gāng）工件。 七、预（yù）冷等（děng）温淬（cuì）火法 预（yù）冷等温淬火法：又称升温（wēn）等（děng）温淬火，零件先在（zài）温度较低（dī）(大于Ms)浴槽中（zhōng）冷却，然后转入温度较高的浴槽中，使奥氏体进行（háng）等温转变。适用于（yú）淬（cuì）透性（xìng）较（jiào）差的钢件（jiàn）或尺寸较大又必须进行等温（wēn）淬火的工件。 八、延（yán）迟冷（lěng）却淬火法 延迟冷却淬火法：零件先在空气、热水、盐浴中（zhōng）预冷（lěng）到稍高于Ar3或Ar1温度，然后（hòu）进行（háng）单介质（zhì）淬火。常用于形状（zhuàng）复杂各部位厚薄悬殊及要求变（biàn）形小的零件。 九（jiǔ）、淬火自回火法 淬火自回火法：将被处理工（gōng）件全部加（jiā）热，但（dàn）在淬（cuì）火时仅将需要淬硬（yìng）的部分(常为工作部位)浸入淬火液冷（lěng）却（què），数（shù）控微信公号cncdar待到未浸（jìn）入部分火色消失的瞬（shùn）间，立即取出（chū）在空气中冷却的淬火工艺（yì）。淬火自回火（huǒ）法利用心部未全部冷透的（de）热量传到表面，使表（biǎo）面回火。常用于（yú）承受冲击（jī）的工具如錾子、冲子、锤子等。 十（shí）、喷射淬火法 喷射淬火法：向工件喷射水流（liú）的淬火方法，水（shuǐ）流可大可小（xiǎo），根据（jù）所要（yào）求的淬火（huǒ）深度而定。喷射淬火法不会在工件表面形成（chéng）蒸（zhēng）汽（qì）膜，这样就能够保证得到比昔通水中（zhōng）淬火更深的（de）淬硬层。主（zhǔ）要用于局部表面淬火（huǒ）。
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第1步（bù） 材料的选择 铁（tiě）素体球铁的生产，选择高纯的原材（cái）料是非常必要的，原材料中的（de）Si、Mn、S、P含量要少（Si<1.0%, Mn<0.3% S<0.03%，P<0.03%），对Cu、Cr、Mo等一些合金元素要（yào）严格控制含量。由于很多（duō）微量（liàng）元素（sù）对球（qiú）化衰退zui为敏感（gǎn），如，钨、锑、锡、钛、钒等。钛对球化影响很大应加以控制，但（dàn）钛（tài）高是我国（guó）生铁的特点，这主要与生铁的冶（yě）金工艺有（yǒu）关（guān）。 第2步 脱硫 原铁（tiě）液（yè）含硫量决定球化（huà）剂的加（jiā）入量，原铁（tiě）液中的含硫量越高（gāo），则（zé）球（qiú）化剂的加入（rù）量越多，否则不能（néng）获得球化良好的（de）铸件（jiàn）。球化处理前（qián）原铁液中的S含量控制在（zài）0.02%以下。对球化（huà）处理前原铁液的（de）含硫量高时，必（bì）须进行（háng）脱硫处理。 第（dì）3步 Mo合金（jīn）处理 Mo合金化处理，采用（yòng）涡（wō）流（liú）工艺，加入量控（kòng）制（zhì）在（zài）0.5～1.0%，具体根据zui终Mo含量进（jìn）行调整。为（wéi）了（le）确保Mo的有（yǒu）效吸收，对合金的（de）粒度应（yīng）该严格要求。 第4步 球化剂（jì）和球（qiú）化处理 生产（chǎn）厚（hòu）大断面球铁件时，为了提高抗衰（shuāi）退能力，在球化剂（jì）中加入一定比（bǐ）例的重（chóng）稀土，这样既（jì）可以保证起球（qiú）化作用的Mg的含量，同时（shí）也可以增加具有较高抗衰（shuāi）退能力的重稀土元素（sù），如，钇（yǐ）等。根据（jù）国内很（hěn）多工厂的（de）试（shì）验和生产实践，采用（yòng）Re—Mg与钇基重（chóng）稀土（tǔ）的复合球化（huà）剂作为厚大断（duàn）面球（qiú）铁（tiě）件生（shēng）产（chǎn）的球化剂是非常理（lǐ）想的，使（shǐ）用这种（zhǒng）球化剂（jì）在实（shí）际生产（chǎn）应用（yòng）过程中也（yě）取得了很（hěn）好的效（xiào）果。据有关资料表明，钇的（de）球（qiú）化能力仅次于镁，但（dàn）其抗衰（shuāi）退能（néng）力比镁强的（de）多，且不回（huí）硫，钇可（kě）过量加（jiā）入，高（gāo）碳孕育良好时，不会出现渗碳体。另外，钇与（yǔ）磷可形成高熔点夹杂（zá）物，使磷（lín）共（gòng）晶减少（shǎo）并（bìng）弥散，从而进一（yī）步提高球（qiú）铁的延伸（shēn）率。在球化处理时，为了提高镁的吸收率，控制（zhì）反（fǎn）应速度及提高球（qiú）化效果，采用特（tè）有的球化工艺。对球化处理的（de）控制，主要是在反（fǎn）应速度上进（jìn）行控制，控制（zhì）球化反应（yīng）时间在（zài）2分钟左右。 对此采用中低Mg、Re球化（huà）剂和钇基重稀土的（de）复合球化剂，球（qiú）化剂的加入量根据残留Mg量确定。 球化衰退防（fáng）止：球化衰退的（de）原因一方（fāng）面和Mg、RE元素（sù）由（yóu）铁（tiě）液中逃逸减少（shǎo）有关（guān），另一方面（miàn）也和（hé）孕育作用不断衰退有（yǒu）关，为了防（fáng）止（zhǐ）球化衰退，采取以下措施： A、铁液中（zhōng）应保持有足够的球化元（yuán）素含量； B、降低原铁液（yè）的含硫量，并防（fáng）止铁液氧化； C、缩短铁液经（jīng）球化处理后的停（tíng）留时间； D、铁液经（jīng）球化处理并扒渣后，为（wéi）防止 Mg、RE元素逃（táo）逸，可用覆盖剂将（jiāng）铁液表面覆（fù）盖严，隔（gé）绝（jué）空气（qì）以减少元素（sù）的逃逸。 第（dì）5步 孕（yùn）育（yù）剂和孕（yùn）育处理 球化处理是球（qiú）铁生产的基础（chǔ），孕育处理是球铁生产的（de）关键，孕育效果决（jué）定了石墨球的直径、石墨球数和石墨球（qiú）的园整度，为了保证孕育效果（guǒ），孕育处理采用多级孕育（yù）处理。孕育处（chù）理越接近浇（jiāo）注，孕育效果越好。从（cóng）孕育到浇（jiāo）注需（xū）要一定的时间，该时间越长，孕育衰（shuāi）退（tuì）就（jiù）越严重（chóng）。为了防止（zhǐ）或（huò）减少（shǎo）孕育衰退，采用以下措施（shī）： A、使用长效孕育剂（含有（yǒu）一（yī）定量的钡、锶（sī）、锆或（huò）锰的硅（guī）基孕育剂）； B、采用多级孕育处理（lǐ）（包内孕育、孕育槽孕育、水（shuǐ）口瞬时孕育等）； C、尽（jìn）量缩短孕育到浇注时间。 孕育剂（jì）的加入量（liàng）控制在0.6～1.4%，孕育剂加入量过少，直（zhí）接（jiē）造成孕育效果（guǒ）差，孕（yùn）育量（liàng）过（guò）大，导致（zhì）铸件夹杂。 第（dì）6步 浇注工艺控制 浇注应采用快浇，平稳注入的原则。为了（le）提高瞬时孕育（yù）的均匀（yún）性及防止熔渣进（jìn）入（rù）型腔，水口（kǒu）盆的总容量应与铸（zhù）件的（de）毛重相当，浇（jiāo）注时（shí）将（jiāng）孕育剂放入水口盆中（zhōng），将铁水一次全部注入水口，使铁水与孕育剂充分（fèn）混（hún）合，扒去表面浮渣，提出水口堵（dǔ）浇（jiāo）注。
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