一个灰铁件的铸造工艺，请帮忙看看如何改善

Eluard

要求：
$ p* n0 R3 a* A7 |2 s/ J' N0 L+ d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
  w' j6 d2 G. V8 W% c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。
( z; W& G' R/ b( ]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）
: z) ]1 Q; {" G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。
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因为和客户签了保密合同，太精准的实样不好拿出来，
5 a! A  [6 e, O5 Q9 w" E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)，
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
尺寸： 2#   400×150×50       3#   220×160×50

, N3 K! A/ j1 W* I' b3 E" z, M原浇注系统如图：
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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。
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4 e" f% t% {3 ~9 a! }( u# B现在我改成平做立浇雨淋式的：
" R# g8 i) `6 `4 o$ k7 D: `  K

- i: C1 T( U, M5 [7 @. D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)，
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。
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，
- L1 u1 o: g. t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。

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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。
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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

从晶粒入手看

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

  d! N2 T( H' h. W. ]$ p  W% E& }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

" D5 e, e( {' k

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 ...
8 f6 ?7 F* q$ t1 u5 n  Y: X. wstudent 发表于 2010-2-21 22:28

4 w" j6 a2 J2 R1 T                               
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9 t. O3 y. M4 G( P3 h8 `6 P# i  F
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，
( ?& J6 ~1 I+ v3 h& ?- Z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。
. j4 O. S. x  d* ?# i) n6 ?/ p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。
- E5 t4 r7 }  B( B' }3 r3 f; I他们的炉子只有半吨，稀土硅炉内孕育，一炉浇3件……
我们用1吨炉的时候一炉6件，炉内和包内试过都差不多，
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……
6 L5 W2 T$ U, E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，
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。
* V% E5 T6 v' Z- m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……
因为我的灰铁件只有这一单生意，没什么经验。
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，
使用次数也下降很多，这应该不能用缩松来解释……
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
- y* @* l( I& G5 D1：配料中只用少量废钢降碳。
2：铁水过热温度不高，而且常不做高温保温

- e3 s3 Q% G9 c' e! k( V. D9 k% t9 g2 g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。
( i2 @% N7 A  w% W# k& D4 Q但是这两条似乎都有增加白口倾向，增加铸件硬度的危险。
+ `! h' Q, t* A; a: g而且我还不太明白，铁水过热到多少度，保温多久是合适的……
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

- w: g+ F4 j2 I- L* F0 @
" D0 U* c4 T& r$ K# \8 t9 l( nCO2水玻璃砂型，楼上的意思是原工艺对砂型刚度要求比较高？
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。

# H, J' \4 X3 M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

2 P- L: [) N9 M

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。 ...
; m9 u. p5 W1 g; U" Z/ P2 otz88886065 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，
9 z+ ]+ \+ _0 b, T- R& P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
9 x2 H; y; k. v" T) l2 L( n# {1 `% s6 q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。
( V) D& j+ \' E  I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，
2 B- w. N( A- X; G6 k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。
! n0 a" M, e; s' F但是铸件硬度和白口方面没有问题。

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。
4 ?$ @' e& u" x1 W& [. v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，
: B! e8 `! _+ [/ i; G* {1 g5 R2 y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。
* J# W5 `& e3 g$ E6 H  A* i; m3 E" G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
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
$ `8 {( v, i) g! p: `! S7 o% R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
换了以后几乎没出现这样的事。所以我认为换厚了。
" p9 m+ G; \; b$ k6 Q$ G$ h0 d. I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，
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！！！
后来改成5mm，缩陷又多起来，不过似乎还是比原来6mm好一点……
! x1 w% f: K1 K/ [+ x0 L3 _* m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。
9 w  t! }0 h1 z4 ]& E   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）。
) v- s/ M6 i4 }- k* C7 f( u    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。
3 W# u6 U6 B9 |7 f1 r6 [    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

( q; ]" j" F* M8 I4 q. p4 C+ p                               
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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
( t$ K4 d/ _) }' }: e) {$ Z

    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

6 \6 I: m- t5 J* {% V2 \回复 16# chp01861

3 d9 q$ N7 p% B3 G
2 A% H) ^& N% _1 [4 b    0.8-1.0的S,要干啥？太高了吧。

hudayong

回复 1# Eluard
0 h9 E" ^( V- g! g# |, V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

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。