提高熔模铸造球墨铸铁件质量的有效措施

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提高熔模铸造球墨铸铁件质量的有效措施
　　－－宁波双海精密铸造有限公司　吴光来
摘要：熔模铸造球铁件，其生产工艺繁锁，成品率低；但由于其性能上的优势，促使铸造工作者们不断地探索有效途径，其中浇注系统的设计与生产工艺都非常重要，它直接影响到铸件的质量和工艺出品率。
关键词：球铁件的质量，生产工艺。
　1.熔模铸造球铁件的生产特点：
　（1）对原铁液的要求：C高，Si、Mn、P、S低；
　（2）铁水少，球化处理困难，温度下降快；
　（3）透气性差（全硅溶胶制壳），排气困难；
　（4）铸件小，质量要求高。
　2.针对以上特点和存在的问题，采取相应的措施：
　（1）对原辅材料的选择：
　　a、采购一级一类的低硅、磷、硫球墨铸铁用生铁例如：
Q10－1，Q12－1，Q14－1；
　　b、由于采用中频炉熔炼，又是生产铁素体球铁，因此本公司选用FeSiMg8RE3作为球化剂，因为球化处理铁液少，故粒度为8－10mm；
　　c、孕育剂选用BaSiFe粒度为0.5－3.0mm；
　　d、除渣剂选用细小粒度的铁水聚渣剂。
　（2）提高铁水球化处理温度，加大球化剂的用量；保证球化质量。通过长期实践，铁液球化处理温度为1500℃－1600℃，由于球化时温度高，镁蒸汽散失严重，镁吸收率不足40%，因此稀土镁硅铁的加入量也相对增加。我们试用了加入量1.6%、1.8%、2.0%三种方案，经跟踪镁元素的残留量的化验结果与金相分析，最终选择了加入量为1.8-2%最为稳定。
　（3）由于铸件要求高，废品率一直较高；而废品率主要表现为夹渣与气孔。
　根据废品率报废原因分析，本人采用与铸钢件同样的浇注系统设计并增设了排气系统与加大组树的措施，使工艺出品率和工艺成品率逐渐提高。但局于本人水平有限，废品率还是较高（约40%）。
　由于废品率较高，我公司为此专门请教了清华大学机械工程系芮争家教授，亲临本公司现场指挥。通过芮教授分析指导，很快解决了铸件缺陷问题，使原先球铁件成品率平均50%上升到80%左右。
　3.生产工艺过程简述：
　由于篇幅有限，本人在此重点介绍熔炼、浇注工艺（以生产铁素体QT400－15为例）。
　（1）化学成分的选择：
　C3.5－3.9%，Si2.4－2.9%，Mn＜0.5%，P≤0.08%，S≤0.02%，Mg0.04－0.06%，RE0.02－0.04%；
　（2）炉料配制：
　废钢（05F或纯钢）5%，QT400－15（即同牌号）回炉料25%；
　Q12－1（或Q10－1、Q14－1）生铁70%。
　外加球化剂1.8-2%，外加孕育剂1.5-2%和人造冰晶石粉0.1%左右。
　（3）球化处理工艺：
　当炉料全熔后，升温过热（约1550℃），静置除渣后；在烤红的浇包（堤坝式浇包，内径与内高比为1：2）内，先在一边放入1.8%的球化剂，再加入1.2%孕育剂，后盖上球铁铁屑（同牌号），捣实；最上面压球铁板（原理或用途：延长球化反应时间，增加石墨球数量与提高球化等级）。在浇包另一边放入冰晶石粉（约0.05－0.1%）。
　　当炉温达到要求温度时，倒入约2/3的铁液进行球化处理。球化反应时间：约30－50秒左右，球化快结束时，立即倒入剩余铁液，边倒边加入剩余的孕育剂。倒完后立即搅拌除渣并取试样（三角试样看金相组织，确定球化等级；激冷试样用作成分分析），之后盖上覆盖剂、草木灰保温浇注。
　　浇注方式：抬包热壳叉浇（型壳焙烧温度：约1100℃－1150℃，根据铸件的大小，壁厚、薄程度加以确定）。
结束语：通过芮教授的理论指导，再加以大家的不懈努力，目前本公司的铁素体球铁件已达到铸钢件的水平（成品率达90%以上）。
　　本人深深体会“干到老，学到老，永远学之不尽”，“科学技术是第一生产力”，而“实践又是检验真理的唯一标准”。只有通过理论学习再加以实践经验去不断探索，才能逐渐提高水平，学以致用也！
　　在此，衷心感谢清华大学机械系教授们对本人的栽培与教育，并衷心祝愿老师们健康长寿、万事如意……
　　由于本人才疏学浅，文中难免存在错误，敬请同仁批评指正。
　　　　　　
　二〇〇五年十一月二十日
于北京﹒清华

gavin

真是长见识了， 原来不太清楚熔模铸造也可以做球墨铸铁的产品！！！
好像在山东省这十几个大的精密铸造企业没有做过。
谢谢版主的文章。