铸造缺陷求鉴定~加工伤刀~

冰风浪人 · 发表于 2015-4-20 19:41:14

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本帖最后由冰风浪人于 2015-4-20 22:03 编辑

近来生意不好做，客户产品材质要求从QT450-10 升级到 QT500-10 ,没有有效的设备进行分析控制，也没有加合金，
产品性能基本上能达到，客户自己拿去检验的。但就是反映说硬度只有HB160左右，要求硬度要达到HB200左右，同时
必须保证延伸达到要求，曾经考虑过用分段式正花或是不完全奥氏体化正火来达到，但考虑到成本被放弃了，这个月弄
了点Sn99.3Cu0.7的锡线，所以尝试调整工艺

盖包冲入法球化，FeSiMg6ce2 1.1%包内球化剂上压SiBaCa0.35%作包内孕育，对面坑放了SiBaCa0.2%作预处理，在二次倒
包孕育时用SiBaCa0.2% + 0.1%65Mn + 0.015%Sn99.3Cu0.7锡线作复合孕育以提升和稳定珠光体量借以增加强度和硬度。

成分估计（没检测手段）C3.65% Si2.2% Mn0.4% p<0.02% S<0.02%,用的是废钢+回炉料5:5增碳
工艺，出铁1520,球化完后1420~1430,分三小包浇注，每包100Kg,降温40每包，末包温度较低。

做出来的产品打硬度在190+,但是据车床工序反应伤刀，有打火花现像,开始以为是硬度偏高，但后来想起曾看过的某篇文章
介绍，球墨铸铁在HB170-230硬度在没有渗碳体、白口、组织均匀的前提下是最理想的切削加工硬度，所认为了具体分析是
什么原因，亲自上阵拿一个产品做了精车，在较佳的粗糙度及光洁度下观察产品，发现如下图：

A面

A面，行星架花键齿面，壁厚20~30mm

B面2

B面，壁厚10~15mm

B面1

B面，壁厚10~15mm,闪光灯下纹路清晰。

局部放大

缺陷位置局部放大图

如图示能看到非常明显的脉状纹路，这是毛坯车开>5mm后精车看到的，请教各位专家，这是何种缺陷，主要成因和预防措施是什么？

补充细节：有脉纹的地方是与热补缩冒口的接合处，会不会是石墨畸变引起的灰斑缺陷？

冰风浪人 · 发表于 2015-4-20 21:02:15

回复 1# 冰风浪人

看贴的人挺多，回贴的没有

，都没遇过这样的问题那~郁闷

castengineer · 发表于 2015-4-20 21:21:18

本帖最后由 castengineer 于 2015-4-20 21:29 编辑

回复 2# 冰风浪人

前两张黑褐色(紫色)的加工表面,是加工后的表面的氧化膜的颜色么?

castengineer · 发表于 2015-4-20 21:39:32

本帖最后由 castengineer 于 2015-4-20 21:51 编辑

蓝紫色的加工氧化痕迹

1:通体表面如有这种颜色.应加工所致高温在250-200度.你再回去就打这个加工表面的硬度.看有多少度.
2:如有这种颜色和下图的"突突"纹都是硬度高的表现.前两图,是在刀具磨损小时的特征."突突"纹是刀具磨损大时的特征.
硬度应在HRc30-32度左右.

陆小凤 · 发表于 2015-4-20 21:52:25

本帖最后由陆小凤于 2015-4-20 21:53 编辑

1.从牌号QT450-10升级到QT500-10,化学成分上发生了变化，主要是Si，用Si固溶强化铁素体提高抗拉强度、屈服强度，硬度（200左右）QT500-10为高硅球墨铸铁，相对QT450-10具有较好的机械加工性能。你所给的化学成分Si是常规的，而非高硅，这个牌号不用Mn、Cu、Sn来提高珠光体。你可以看下《1348-2009球墨铸铁件标准》附录A。
2.机加方面：进刀量、进刀速度、刀具的磨损程度等都会影响加工性。
3.孕育不均匀产生碳化物，白口等会影响加工性，可以看下金相组织有没有碳化物。
4.微量元素形成的碳化物虽然含量不多但会影响加工性，看光谱的化验结果是否微量元素Ti、V等白口化元素是否超标。

冰风浪人 · 发表于 2015-4-20 22:10:05

本帖最后由冰风浪人于 2015-4-20 22:18 编辑

回复 5# 陆小凤

我把文档转上来吧，有需要的都看看。

1348-2009球墨铸铁件标准.pdf (2.04 MB, 下载次数: 509)

castengineer · 发表于 2015-4-21 06:51:21

本帖最后由 castengineer 于 2015-4-21 08:24 编辑

回复 6# 冰风浪人

不过有脉纹那里会打火花，应该是较硬，不知道是不是跟浇注温度低有关;
应当和浇注温度低没关系.如有关,应是整体性的硬度变化.
有脉纹的地方是与热补缩冒口的接合处，会不会是石墨畸变引起的灰斑缺陷？
1:石墨畸变引起的灰斑缺陷只不过会影响珠光体的比率.不会如此硬度.
2;应是有元素偏析在最后凝固区.或许有碳化物存在或此部位珠光体比率过大而致碳化物派生.

看一下金相把.

冰风浪人 · 发表于 2015-4-21 08:34:29

本帖最后由冰风浪人于 2015-4-21 08:37 编辑

回复 7# castengineer

今早打过硬度，A面均值只有 HB155 B面无脉纹处均值 HB 183 有脉纹处均值 HB 172 ,AB面硬度差很多，这种情况

是否需要在A面中孔处加放冷铁，或是加稳定珠光体系的合金或是其它更合理的办法？B面脉纹处是否有可能是因为冒口过大，

冷却速度慢造成的晶枝粗大，图片4可以看出越靠近冒口的地方脉统越是粗大，有可能是造型师傅考虑到两型共用一冒口而刻意加大了冒口的尺寸？

LICHH · 发表于 2015-4-21 08:58:09

第一次看到这种现象，请问楼主是否有随流孕育？

castengineer · 发表于 2015-4-21 09:39:29

本帖最后由 castengineer 于 2015-4-21 09:44 编辑

回复 8# 冰风浪人

一: 是否需要在A面中孔处加放冷铁，或是加稳定珠光体系的合金？
件不大.这样做会增加更多的变数.更难以掌控.

二:B面脉纹处是否有可能是因为冒口过大，冷却速度慢造成的晶枝粗大

如冒口过大.冷却速度慢造成的晶枝粗大可能出现.这种缓冷枝晶会使球墨异化并使铸光体量增加.看你的脉纹区比教宽大(相对铸件加工裸面)可能是压边过大.对于球铁这样不妥.也就是说,冒口颈太大.既便升级到500-10.也不必太多改变球铁的补缩模式.

我的看法.什么都不要动.先把冒口压边减一下.再看.

以上都有影响.最好做一下金相.我还是怀疑球铁的LTF区的元素偏析,影响大些.
三:AB面硬度差很多
件20-30厚,硬度相差挺大.是否压边冒口为圆形,一星管二?
能否把压边,做成循边小压边.压边宽度宽一点.压入宽度减一下.使进水循边均衡一下.铸件内液体温度再均衡一些.
四:还有楼上提的随流孕育的问题.

几点看法,供参考.

冰风浪人 · 发表于 2015-4-21 09:50:30

回复 9# LICHH

没有随流，现在人手不够，没办法做随流，只是做了转包时候的二次孕育，量是0.2%的SiBaCa

LICHH · 发表于 2015-4-21 10:20:32

回复 11# 冰风浪人

应该是孕育效果不好的问题，建议楼主还是要随流孕育。

冰风浪人 · 发表于 2015-4-21 10:25:34

本帖最后由冰风浪人于 2015-4-21 10:45 编辑

回复 10# castengineer

冒口我画个草图吧，不是压边冒口，是手工开的边冒口，尺寸如图，剖面为内浇口尺寸。铸件重7.2Kg,另一个
共用冒口的件重10.5Kg,壁厚均在15~30mm之间，最大壁厚为行星架的连接柱，尺寸为40mm。因为没有发现
缩孔问题所以只用了一个冒口。因为砂型A面那个中孔砂型会掉下来，所以A面在底，B面朝上，边冒品也开在B
面。直浇道---横浇道----边冒口----内浇口----砂型

冒口图.jpg

图示81 82 为圆直径，忘标了

对于硬度差的问题，A面有重要的花键位，硬度偏底使得花键不耐用，客户反映这个问题很多，放冷铁或是
进行热处理会不会有助于改善或消除硬度差过大的问题。我这边其它厂的是采用了高频表面淬火来加强花键
的表面硬度和耐磨性，这种方法对花键的使用寿命有帮助么？是只治标还是能治本？

这种冒口是否存在什么问题，推荐一下相关的书籍，对浇注系统的设计完全没有概念，全都是下边的师傅在做,
像这种设计，利用ProCast软件能够分析和优化么，湿砂型铸造，手工造型。

queena · 发表于 2015-4-21 11:43:00

回复 13# 冰风浪人

据我们以往的经验，放置冷铁对球铁件的硬度影响并不是很大。
你这冒口怎么没有冒口颈啊，上下一样的直径啊

castengineer · 发表于 2015-4-21 14:52:37

本帖最后由 castengineer 于 2015-4-21 19:53 编辑

回复 13# 冰风浪人

对于你手开的冒口，没有冒口颈，也就是内浇口做为冒口颈。也可以。但
一：要计算浇口接触部位铸件的模数。其内浇口的模数为此部为的0.67左右。
二：
1：你的冒口，没有冒口窝。
2：可能横浇口的末端这样也没有缓冲溢流部分。
加之内浇道截面，相对你的铸件重量做为球铁有点大。这样浇注的液流前端的不良液体可能被直冲入铸型。存在于铸件的上表面。

三：采用了高频表面淬火来加强花键的表面硬度和耐磨性：对于花键轴对铸件的交变扭距的工作状态。是正确的。因铸态的屈服强度太低，硬度也不足.但和铸件的铸态硬度影响不大。铸件的硬度的不均匀。会增加铸件使用过程中的变形。
四：这种冒口是否存在什么问题，推荐一下相关的书籍---铸造工艺手册都有。
五：ProCast软件能够分析和优化么----
1“ProCast软件对球铁的石墨化膨胀的自补效果，体现的不理想。
2：对球铁的最后凝固区的定位亦有偏差。
3：你的件太小。流态模拟对解决充型时的一些特点，不是很明显。
六：没有随流，现在人手不够，没办法做随流----球铁，不随流，要获得良好的工艺掌控比较难。尤其是包内后浇的铸件。就会使最后凝固区的晶间偏析比较大。

大体谈几点，仅供参考。

castengineer · 发表于 2015-4-21 14:54:24

本帖最后由 castengineer 于 2015-4-21 14:59 编辑

回复 13# 冰风浪人

总体看，你的整个熔，铸工艺得缕一下。

castengineer · 发表于 2015-4-21 15:07:07

回复 13# 冰风浪人

对浇注系统的设计完全没有概念，全都是下边的师傅在做,锻造,铸

那你们厂的铸造工艺水平，就是他们的水平了。这样做不可以。

冰风浪人 · 发表于 2015-4-21 15:31:36

本帖最后由冰风浪人于 2015-4-21 16:25 编辑

是的，水平的确是只比不会做的强一点，而且现在也找不到人干铸造，都是此半路出家的，很多工艺细节上的东西恐怕不是他们不知道，
而只是怕麻烦而矣，只得一声“唉”~,不过，非常感谢前辈的耐心指导，非常有受益。

挺失落的，好像总也有解决不完的问题，要钱没钱，要人没人，光杆司令一个，看着别家不差钱一断的上设备，
我这里就只能“在原有的基础上改进~”，永远的是改进，这也太空泛了，往哪改，改成什么效果算是完成了，
全都不知道，这时候喝口水是苦的，看个电影也是没味道的（速度与激情7，开场睡到结束），就连打开电台
听个歌都是：“压力大，压力大，压力压力大。。。。”

冒口.jpg

前辈们所说的冒口是这个样子的吧，冒口窝的作用是减少涡流和进杂，上面比下面小是为了有硬利于补缩？

笨—笨 · 发表于 2015-4-21 23:16:28

你的产品薄壁的那一边加工时反应出氧化色，说明局部硬度较高，如果真的硬度如你所说，是在190HB，那么也有可能是成分偏析，但是壁厚较薄的件发生成分偏析的可能较小，我更愿意相信是产生了碳化物。
（1）从成分看：你的Mn含量较高，硅含量较低，对于薄壁铸件容易产生白口化，即产生渗碳体；
（2）配料：采用了废钢加回炉料的配料工艺，如果废钢不纯，会带来更大的问题，加大白口倾向；
建议：
（1）降低Mn含量，适当的增加点硅，适当的加点Cu，提高性能减小白口倾向；
（2）加强随流孕育。
另外你的QT500-10按该牌号可以走是Si固溶强化奥，硬度更均匀些。
若客户未对成分强制要求，增加Cu，Mn，Sn提高性能的方案才能行。

冰风浪人 · 发表于 2015-4-22 22:17:37

本帖最后由冰风浪人于 2015-4-22 22:47 编辑

静静的改造，默默的承受。

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