安徽偉工機(jī)械科技有限公司

  塌箱缺陷有時(shí)也被稱為塌型缺陷或者鑄型潰散，隨著消失模鑄造工藝應(yīng)用的日趨成熟，有關(guān)塌箱缺陷的產(chǎn)生原因和防治辦法已經(jīng)有了相對詳盡的研究結(jié)果，研究結(jié)果證實(shí)，塌箱缺陷的產(chǎn)生原因并非單方面的，下面就塌箱缺陷的產(chǎn)生原因做出以下總結(jié)：

1. 如果金屬液的浮力過大，會(huì)使鑄型上部型砂容易變形，可能導(dǎo)致局部潰散；一般情況下，鑄型頂部吃砂量小，負(fù)壓度不夠，可能造成鑄件成型不良，甚至不能成型；

2. 涂料的耐火度、高溫強(qiáng)度不夠，極容易產(chǎn)生消失模鑄件塌箱缺陷。消失模模樣在澆注過程中有緩沖金屬液充型和降溫的作用，同時(shí)可減弱金屬液沖刷鑄型。當(dāng)金屬液置換消失模模樣而充型腔后，干砂主要就依靠涂料涂層支撐，當(dāng)涂層強(qiáng)度不夠或者耐火度不夠時(shí)，局部鑄型會(huì)發(fā)生潰散、坍塌，特別是大件內(nèi)澆道上方極容易發(fā)生坍塌。  

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視頻作者：安徽偉工機(jī)械科技有限公司

 怎樣防止消失模鑄鋼件增碳：

 減少增碳的措施

 1.使用高透氣性涂料

　　在鑄鋼件消失模鑄造生產(chǎn)中，涂料是影響鑄鋼件表面增碳的又一個(gè)重要因素。涂料層的透氣性好，可減少增碳量。骨料圓整、力度較粗且集中分布，多空結(jié)構(gòu)的涂料有利于提高涂層的透氣性。另外減少涂層的厚度，也可顯著增強(qiáng)涂層的透氣性。有經(jīng)驗(yàn)表明，涂料層厚度對增碳的影響程度大于涂料材料的組成。在涂料層透氣性較低的情況下，已經(jīng)形成的碳排除困難，間隙中氣壓增大，提高了模樣材料的氣化溫度，從而形成的固相碳相應(yīng)增多，致使鑄件表面增碳的傾向增大。在涂料中增加氧化性材料，可改變澆鑄過程中的還原性氣氛，地住件表面增碳。采用石英粉、剛玉粉、錯(cuò)英粉三種涂料，鑄件內(nèi)部出現(xiàn)局部增碳現(xiàn)象，但采用石英粉涂料增碳現(xiàn)象輕。

　　2.合理的澆鑄工藝

　　澆鑄工藝對鑄鋼件表面增碳的影響比較復(fù)雜，關(guān)鍵是內(nèi)澆道位置的選擇、設(shè)置的排氣通道和集渣冒口。采用底澆時(shí)，鑄件上部的增碳量較大；采用側(cè)鑄或頂鑄時(shí)，鑄件頂部增碳的規(guī)律性較差，鑄件下部易出現(xiàn)局部增碳現(xiàn)象。設(shè)置的排氣通道、集渣冒口后；可引導(dǎo)熱解產(chǎn)物的順利排出，利于減輕增碳缺陷。對于壁厚不均勻的鑄件，內(nèi)澆道開設(shè)在薄壁處有利于減輕增碳缺陷。采用較高的澆鑄溫度和適當(dāng)?shù)臐茶T速度，可有利于鋼液的順利充填和熱解產(chǎn)物的順利排出。

　　3.合適的型壁負(fù)壓度

　　適當(dāng)提高負(fù)壓度，有利于降低鑄件表面的增碳程度。負(fù)壓可降低間隙內(nèi)生成的氣體濃度，使模樣熱解產(chǎn)物中的固相碳數(shù)量減少：同時(shí)負(fù)壓還有利于已生成的固相碳隨著氣體排出型外，進(jìn)而減少鑄件增碳。對于一般鑄鋼件，負(fù)壓度可控制在0. 03~0. 05Mpa。

　　另外，為了減少涂料層中熱解碳進(jìn)一步向高溫鑄件表面擴(kuò)散，鑄件應(yīng)盡早進(jìn)行落砂處理。

　某公司為了節(jié)約成本，多用廢鋼，在兩個(gè)月內(nèi)試制合成高牌號灰鑄鐵，廢鋼用量一度達(dá)60%，有一段時(shí)間除加入廢鋼外另加回爐料和少量鐵屑，初質(zhì)量不錯(cuò)，但一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)鑄件批量縮孔、縮松和有白色硬斑，并且持續(xù)不斷越來越嚴(yán)重。

　　此缺陷成因：初步判斷是鐵液中MnS的含量過高而引起的鑄件顯微縮孔、縮松，MnS富集形成白色硬斑。這是由于高牌號灰鐵HT300成分要求Mn含量較高（1%左右），加之廢鋼自身錳也高（船板中的16錳鋼含Mn在1.6%），而廢鋼中的S以及回爐鐵（包括鐵屑）中的S和錳反應(yīng)產(chǎn)生的MnS在爐料中的積累達(dá)到程度，就會(huì)產(chǎn)生過量，從而產(chǎn)生上述缺陷。

　　為了減少鐵液中的MnS含量，一般用加入量的鐵（低S低Mn）來調(diào)整，另外提高孕育效果，可使MnS細(xì)化，減弱其不良影響。

　　廢鋼加入量過大時(shí)，由于廢鋼熔點(diǎn)在1530℃左右，而生鐵和回爐料的熔點(diǎn)只是1230℃左右，多用廢鋼增加了電耗，加大了鐵液的過冷傾向，還吸附大量的氮?dú)?，一般來說合成鑄鐵工藝并不適用于灰鑄鐵，而比較適用于球鐵。

　　前面已經(jīng)說過，中頻感應(yīng)電爐熔煉鑄鐵工藝對比沖天爐熔煉，除了具有熔化溫度高的優(yōu)勢外，卻有不少缺點(diǎn)，主要有三個(gè)方面的問題：一是鐵液過冷傾向較大，極易產(chǎn)生影響材料力學(xué)性能的D、E型石墨；二是鐵液純凈，異質(zhì)結(jié)晶較少，導(dǎo)致孕育效果差，在同等成分條件下，鑄件強(qiáng)度偏低鐵質(zhì)偏硬；三是收縮傾向較大，在高牌號灰鑄鐵中錳含量較高時(shí)，容易產(chǎn)生顯微縮孔、縮松。