一个灰铁件的铸造工艺，请帮忙看看如何改善

Eluard

要求：
铸件成分C:3.2-3.35，Si:1.85-2.15，Mn:0.6-0.7，Cr:0.3-0.5，Mo:0.25-0.35
2 M" |% u, ^7 A) G. L1 m硬度(HB)170-220，是金属型铸造的模具。加工后用来重力浇铸灰铸铁件，一型4件。
要求使用寿命至少达到浇注次数4000次以上（一般报废原因是浇口杯-直浇道龟裂）
+ T$ W' t" }' {1 T5 z+ T8 O) N: A对方之前是从日本进口此产品，使用次数上万，不过价格太高。
原成分，铸造和热处理工艺都是日本厂家当时提供给客户的。
我们是中频炉熔炼，日本厂家应该也是。

因为和客户签了保密合同，太精准的实样不好拿出来，
就画个简化的图大概描述一下：毛坯是重量150公斤，主体650mm×370mm*70mm厚(加强筋50厚)，
- F1 g! y* B7 q后面中间一条冷却水道35mm高。大平面是主要工作面，造型时候放三块7-8mm的隔砂冷铁如图
  V, K; r- ?$ v8 t% J尺寸： 2#   400×150×50       3#   220×160×50
1 V2 {4 H4 d' A" i, Y- a8 o- q# W6 H- ]
& x! C6 Q0 d9 `& m$ e& Q) e原浇注系统如图：
& E! j3 K# N/ k: }# {
浇注出来的产品上箱红圈处常有缩陷，内废率很高。使用次数也难以稳定达到要求。



现在我改成平做立浇雨淋式的：

: C  Q1 C; D# h" T
! t3 I' n- j: c+ k- H2 I1 ^靠浇口附近有缩孔，但是因为这样做缩孔处远离重要部位（加工离上方最近也有约100mm)，
2 b5 O" f! u7 C+ q$ Q应该不可能影响使用寿命，用生铁焊条把外观修补好退火，但是使用寿命仍然难以达到要求。
* g6 {1 \0 E7 M; T4 f原来的工艺没测过浇注温度，我们都是尽量压低到，刚好能浇入不冷隔，估计应该是1320度左右，
因为高温浇过一批，外表上看缩陷反而很少，但是使用寿命下降，客户说据他们观察晶粒太粗，
现在立浇测过温度，1270度浇注粗加工后铁豆气孔类缺陷很多。1320度就基本没有了。
* k& B/ J) B* z9 B5 `( G0 z- i# B

. y4 _4 R; T* A, Z9 Z/ g) f- q热处理：日本提供的热处理工艺只需要560度去应力退火即可。
我这里几个厂都试过了，不用石墨化退火工艺的话硬度就超过HB220。

日本做的这个使用寿命能上万，这个差距也太大了，我听说玻璃模具都加滤网，这个对使用寿命影响有多大？
孕育剂原来是用稀土硅包内孕育，但是我的浇注温度似乎熔不了……所以用锶硅铁……
现在也考虑硫的影响，化验硫在0.023~0.04，然后我加大了孕育量，是用0.4%锶硅铁孕育。

qydsdyl

楼主此贴图文并茂，有难度，有内涵，看好成为2010第一火贴。偶其实是来学习滴，工艺方面提不出改善方法，坐等高人。

lipton

晶粒太粗

+ |6 I$ U* V/ |' A6 M( F从晶粒入手看
2 M! O+ B, Q  |3 |' E0 K
金属模的冷却快，晶粒细化。

student

铸件成分C:3.2-3.35，Si:1.85-2.15，Mn:0.6-0.7，Cr:0.3-0.5，Mo:0.25-0.35

8 A$ Z5 `9 D+ O. p/ }此模具成份只不过一般合金铸铁.达10000次寿命.准确么.是你用过的.还是听说的.浇注黑色金属件.用铸铁模具寿命不会超过2000次.主要是龟裂.

Eluard

/ F& T, ]/ D8 w

此模具成份只不过一般合金铸铁.达10000次寿命.准确么.是你用过的.还是听说的.浇注黑色金属件.用铸铁模具寿 ...
6 {& T+ P5 F0 y, K" |student 发表于 2010-2-21 22:28

8 Y5 m, m; @: I% I! z7 c; F                               
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是客户说的，我认为是真实的……而且不说上万，至少我希望稳定上4000，
  G# {+ D. P. W' T: T& i5 x我附近原来有间厂，他们做的时候都比较稳定的在4200次左右。我觉得孕育的作用很大。
这间厂是国营的，倒闭后我们才接手了这笔生意，也是原厂的人来做。
; u3 T: l  S, R# y, N& {) f他们的炉子只有半吨，稀土硅炉内孕育，一炉浇3件……
1 a3 Z$ u! s  _我们用1吨炉的时候一炉6件，炉内和包内试过都差不多，
' t9 c9 z% C$ |质量勉强能上4000次，后来改上了1.5吨炉，一炉10件，质量就更差了……
因为包内稀土硅1300度左右其实熔不掉，也试过扔炉内，一炉水扔三次，
9 b1 ]# N, }  N4 S+ S( Z但是这样质量也不稳定。后来改用锶硅铁，包内是熔掉了，但是似乎也没什么改善。
+ M; L7 b8 \5 T* q* s我现在甚至搞不清楚现在的缩松是过量孕育，还是孕育不足，再或者工艺本身问题很大……
: a; w0 B8 F7 R9 I5 M3 t因为我的灰铁件只有这一单生意，没什么经验。
, P: B. C1 X: Z6 n+ s4 ]另外，晶粒度我想应该是主要影响因素，因为如果工人没好好放隔砂冷铁，
" ^$ B! W& u4 p2 b% O使用次数也下降很多，这应该不能用缩松来解释……
" g2 h5 i+ J+ r5 X- O金属模铸这个对我们来说似乎不太现实，而且冷却速度太快的话我担心工作面白口……
现在隔砂有时都偶尔有些白口，不然的话我会试试改用直冷冷铁……

Eluard

这两天试了直冷铁，也试了陶瓷滤网，不过结果至少要等一个月。
希望可以再多试点东西……这两天在论坛看了《铸铁的孕育》，里面提出：
感应炉铁水常见的错误有
1：配料中只用少量废钢降碳。
' J) }8 Q( w  x. @! s2：铁水过热温度不高，而且常不做高温保温

我现在的废钢一般是10%，回炉料60~70%，熔炼温度大概也就1400度。
" g# P0 V. U8 ^8 @但是这两条似乎都有增加白口倾向，增加铸件硬度的危险。
而且我还不太明白，铁水过热到多少度，保温多久是合适的……
; P/ g- ?) Y' J7 H' \7 [% y3 Y! Y帖子沉得好快，各位高手都还在过年休假么？

tz88886065

解决热节问题。红园处重要部位厚冷却慢，铁液冷却凝固得不到补缩引起缩松。建议放冒口试一下。

PYCHJM

松下的金型毛坯，什么砂型、硫多少？

Eluard

CO2水玻璃砂型，楼上的意思是原工艺对砂型刚度要求比较高？
6 K0 F4 u( {; x$ E2 r. \9 M: V这个应该会有改善……我有几批叫工人尽量打紧，感觉废品率有减少，但没去统计。
而且清砂困难一些，工人实际操作也经常偷懒就没坚持下去。
或许我应该使用风锤而非手工，然后长期坚持下去看看。
' [( }4 H( `6 {1 i9 g
0 P$ I# j5 T' P5 P) f# O; R! X第一贴说了，化验硫在0.023~0.04，然后我加大了孕育量，现在是用0.4%锶硅铁孕育。

Eluard

3 H0 i( x( C. O; S3 P

解决热节问题。红园处重要部位厚冷却慢，铁液冷却凝固得不到补缩引起缩松。建议放冒口试一下。 ...
: F; e8 t& q  T- f$ ^9 G5 ]7 stz88886065 发表于 2010-2-24 20:36

                               
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无冒口铸造有郁闷之处。但灰铸铁放冒口也教人头痛，
顶冒口总是根部缩孔，或者周边缩陷，压边的好些，但也不能完全避免，而且收得率大大减少
关键是使用寿命没有提高，为减少表面缩陷引起内废的话我宁愿现在这样用雨淋
, }' j# _: o" m1 j- ~1 J现在影响寿命的应该不是缩松而是熔炼、孕育、细化组织。
其实这个件原来的工艺我感觉是非常好的，如果可以解决缩陷的问题。
我很希望能用回原来的浇注系统，特别是昨天放直冷铁的件出箱后，
表面很不好，冷铁接触的铸件表面都是冷隔铁豆，
应该是因为这样的雨淋浇注怎么也无法不让铁液飞溅到冷铁上，
原来隔砂冷却速度不快，稍微提高温度液面升上来后还能重新熔合。直冷就没办法了。
但是铸件硬度和白口方面没有问题。
( s) s! D$ @. I: i( r6 B
对原工艺我有两个问题，一是两道横浇道间的这两块薄片浇道尺寸，特别是厚度应该是多少。
/ z* M  |0 Z0 S+ T1 I8 a原来的模具浇道是木制的，移交到我们厂里时已经比较残旧，
一段时间后这块薄片和三个内浇道都拿钢板加工换掉了，不知道是不是我的心理作用，
有一次看到份资料，说无冒口工艺的控制，是靠这样一个薄片来控制通道冷却时间。
浇注后薄片在适当的时候冷却截断补缩通道，靠石墨膨胀自补缩。那时就总觉得质量出问题是换浇道后开始的
: c9 x9 [" t+ \' z3 w我们当时车的这块薄片是6mm厚，之前的尺寸弄不清楚了。我印象要薄一些
换薄片前，我们浇注的时候，一开始必须急浇，有时工人一下转包不够快。就会浇不进去
& T. I/ Y; G- i* @; ]" W+ K/ a. _4 e换了以后几乎没出现这样的事。所以我认为换厚了。
: [' T2 Y- C$ q, F# W% V) T2 O% v改成了4mm，可能是太薄了，当时工人连续几箱浇不进，后来的都提高了浇注温度，
0 r, z7 @2 i( L那批就反映晶粒粗大，使用寿命下降……但是只有一两块出现缩陷！！！
  H9 @+ f: a) w4 Q' l4 u后来改成5mm，缩陷又多起来，不过似乎还是比原来6mm好一点……
! z+ j# W0 ]! t. K; P内浇道的尺寸我觉得车过后也比之前大了，不过一直没动。不知道要是改成更多道小尺寸的话会不会有改善。

boboqi

降低回炉料，增加废钢，Cr最好少加，多加点锰

二月天下

这个铸件问题分三个方面讲：1.铸件缺陷问题；2.铸件浇注系统问题；3.铸件使用寿命问题。
1 Z% [0 a& M+ k& \, G   1和2是工艺问题，建议在缺陷部位放置冷铁，铸型硬度要高，在冷铁和水玻璃砂型表面刷醇基涂料，浇系采用哪个都可；但原浇系存在一忌：两个簿片不应搭接，应该是连接（同一底面，同在上型，包括三个内浇道）。
    铸件的使用寿命是材质控制问题，借鉴汽车制动鼓的使用状况，材质失效是热疲劳，浇口部位热应力循环作用，造成龟裂，建议提高材质碳含量，3.4-3.5%左右，共晶度控制在0.98左右，加强孕育，S的含量控制在0.06-0.08%，基体石墨形态以A型为主，石墨长度3-5级。加上合金铜、铬、钼的作用，使用寿命应该有所提高。
    以上供参考。

PYCHJM

硫太低，控制在0.06-0.10%，硫低无论加入多少孕育剂都没什么效果；浇注温度可提高到1380℃。我做过这件铸件，有需要可与我联系。

Eluard

硫太低，控制在0.06-0.10%，硫低无论加入多少孕育剂都没什么效果；浇注温度可提高到1380℃。我做过这件铸件 ...
PYCHJM 发表于 2010-2-25 22:48

  f/ M. c5 D5 `1 F3 q% W, j+ h                               
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% J( M) Q# \0 j( u4 B  G: @9 a/ Q/ X+ M
& Z$ H+ q! T- t0 h: j6 P1 Z# L老哥，我找不到你的联系方式啊，有看到我给你发短信了么？

PYCHJM

回复 14# Eluard
# i, y. Y1 `; a6 A& o, A
2 L: O: L* X5 o1 o9 ]4 ~9 `
% S5 s9 ~/ e* J% F1 M    手机：13826273128

chp01861

12/13楼的建议很好的.个人也觉的S太低,是否可以控制到0.8-1.0  把石墨形态做好 过热温度1480-1500 浇温1380

双伯

RTCr-----------S0.8-1.2,Mn0.6-1.0,Cr0.5-1.0

二月天下

* B) j8 d9 h& Y0 b: Q; D4 Q7 \回复 16# chp01861
. }# \" @  R2 V) f

    0.8-1.0的S,要干啥？太高了吧。

hudayong

回复 1# Eluard
4 X7 {* w! r$ G# I" g. g/ g! K原浇注系统出现画圆处出现缩的现象也很正常 1此处为一个热节2此处离内浇道最远铁水温度最低。能不能在上边加一个顶冒口补缩一下

jishuke213213

5 U% i, w' G7 q! L* l
. I+ k: r* @0 t! ~2 c' ?4 `原浇注系统中你的浇注温度本来就低，1320，应该在红线处放置溢流冒口，将凉铁水排出型腔之外。