鑄造過程中電爐問題解答
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電爐高牌號灰鐵的孕育和變質處理

關于高牌號灰鐵（以HT300為例）的孕育工藝，傳統(tǒng)的孕育量是處理鐵水量的0.3-0.4%（以沖天爐生產為主），近年來隨著電爐的普及，孕育量逐漸增加，Zui1新資料推薦0.5-0.6%，本人通過長期實踐，選擇孕育量在0.8%左右，取得強度硬度和切削加工性能的全1面提高，鑄件加工后的內部缺陷大幅度減少。

關于鐵水二次隨流孕育，在澆注前加入粒度0.2-0.7mm的均勻的孕育劑，比較適用于厚件，而用于小件時反而增大了鐵水的收縮性能。

針對KP泵存在的縮陷和縮裂，雖然原鐵水含硫并不高，在孕育時同樣試加了少量稀土鎂硅鐵（約0.2%），也取得了理想的結果，縮孔問題完全解決。分析其機理，鑄鐵產生縮陷，主要還是鐵水中的氣體（包括氧、氮、氫等）作怪，這些氣體在凝固后期析出時，鐵水無法補充，產生了缺陷，而稀土鎂硅鐵作為一種灰鐵變質劑（也是一種孕育劑），卻好是脫除氣體的能手，鐵水含氣量大幅度減少，缺陷也就消除了。

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覆膜砂制備的工藝流程
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覆膜砂制芯主要工藝過程

  加熱溫度200-300℃、固化時間30-150s、射砂壓力0.15-0.60MPa。形狀簡單的砂芯、流動性好的覆膜砂可選用較低的射砂壓力，細薄砂芯選擇較低的加熱溫度，加熱溫度低時可適當延長固化時間等。覆膜砂所使用的樹脂是酚醛類樹脂。制芯工藝的優(yōu)點：具有適宜的強度性能；流動性好；砂芯表面質量好（Ra=6.3-12.5μm）；砂芯抗吸濕性強；潰散性好，鑄件容易清理。

1、鑄型（模具）溫度

鑄型溫度是影響殼層厚度及強度的主要因素之一，一般控制在220～260℃，并根據下列原則選定:

（1）保證覆膜砂上的樹脂軟化及固化所需的足夠熱量；

（2）保證形成需要的殼厚且殼型（芯）表面不焦化；

（3）盡量縮短結殼及硬化時間，以提高生產率。

2、射砂壓力及時間

射砂時間一般控制在3～10s，時間過短則砂型（芯）不能成型。射砂壓力一般為0.6MPa左右；壓力過低時，易造成射不足或疏松現象。3、硬化時間：硬化時間的長短主要取決于砂型（芯）的厚度與鑄型的溫度，一般在60～120s左右。時間過短，殼層未完全固化則強度低；時間過長，砂型（芯）表面層易燒焦影響鑄件質量。覆膜砂造型（芯）工藝參數實例：序號圖號 殼厚（㎜） 重量（㎏） 鑄型溫度（℃） 射砂時間（s） 硬化時間（s） 1 （導向套）DN80-05 8～10 2.5～2.6220～240 2～3 60～80 2 （閥體）DN05-01 10～12 3.75～3.8 240～260 3～580～100

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防止鑄件產生縮孔的根本措施是采用定向凝固。所謂定向凝固，即使鑄件按規(guī)定方向從一部分到另一部分逐漸凝固的過程。按定向凝固的順序，先凝固部位的收縮，由后凝固部位的熔融金屬來補充；后凝固部位的收縮，由冒口或澆注系統(tǒng)的金屬液來補充，使鑄件各部分的收縮都能得到補充，而將縮孔轉移到鑄件多余部分的冒口或澆注系統(tǒng)中。

所謂冒口是指在鑄型內存儲供補縮鑄件用熔融金屬的空腔，也指該空腔中充填的金屬。冒口除補縮外，有時還起排氣、集渣的作用。凝固后切除多余部分便可得到無縮孔的致密鑄件。

實現定向凝固的措施是在鑄件可能出現縮孔的厚大部位（熱節(jié)）安放冒口，汽車輪轂專用覆膜砂供應商，或在鑄件遠離澆冒的部位增設冷鐵等。

所謂冷鐵是指為增加鑄件局部的冷卻速度，在砂型、砂芯表面或型腔中安放的金屬物。圖中所示鑄件中可能產生縮孔的厚大部分不止一個，若僅靠頂部冒口，難以向底部凸臺補縮，如果在該凸臺的型壁上安放兩個外冷鐵，加快了該處的冷卻速度，使厚壁凸臺反而Zui1先凝固，從而實現了由下而上的定向凝固。

定向凝固與逐層凝固是兩個不同的概念。定向凝固是指鑄件各部分的凝固順序；逐層凝固是指鑄件某截面上的凝固順序。逐層凝固的合金表層先凝固，然后逐漸向鑄件中心增厚，鑄件中心Zui后凝固。冒口的補縮通道能長時間保持暢通，有利于實現鑄件的定向凝固。對于純金屬、共晶成分的合金，工藝上一般都采用定向凝固的原則，新市區(qū)汽車輪轂專用覆膜砂，來提高鑄件的致密性。

相反，傾向于糊狀凝固的合金，結晶的固體骨架較好地布滿整個鑄件的截面，生產汽車輪轂專用覆膜砂，使冒口的補縮通道堵塞，難以實現定向凝固。

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