铸件大量产生气孔

zxl508208

各位老师好：
    我厂是生产汽车制动鼓的专业厂，从今年六月份以来，我厂生产的大型制动鼓（材质：HT300、重量在50—70KG左右）大批量产生蜂窝状皮下气孔（同一包铁水浇注的50KG以下的铸件不产生气孔），我们作了很多实验，还是不能把这种缺陷消除。我们用的是8吨热风冲天炉，湿砂造型（人工造型）。型砂水分控制在6%-7%左右，砂型透气性还可以，我们用的是平顶山牌高效煤粉。我们从资料查到铸件含Al在0.015%-0.2%之间，最易发生皮下气孔，我们在铁液中加入了铁液净化剂，没有什么效果。现向各位老师求教，希望各位老师多多指导。


; h0 y  }* x1 {/ {1 S. B- V% o+ S（气孔多出现在上平面和铸件的加强筋内表面）

范恋雪

请问楼主浇注温度多少？这个是铁水析出性气孔由于顶层结壳不 能排出。工艺设计时有扁明出气孔吗。有明显的方向性吗？个人认为你这个浇注温度低了

[ 本帖最后由 范恋雪 于 2008-7-23 08:55 编辑 ]

gengguozhong

铁液中含Al超过0.1%吸气很厉害，但就图片来看，应是铁水温度低，铁液中S含量过高所致。
注意浇冒口的开设位置、砂中的水分控制在5.5-6即可

辉精英

从照片分析,是内源性气孔.
产生原因可能有:
! Y0 Q6 B$ D8 ?# r! c+ v1.浇注温度偏低;(HT300材质黏度大,低温气孔不容易外逸)
; i5 h. e+ O5 U# t3 p2.铁水氧化严重;(HT300材质,废钢加入量大,容易氧化)
+ h; k( N( _4 j/ i1 V3.铁水铝含量偏高;(A.废钢中含有一定的铝,HT300材质大量加入废钢会使铝超标;
. o' O" R6 C1 s                                  B.孕育剂硅铁含有一定的铝,HT300材质需大量孕育会使铝超标;)
# d. `6 |3 U; P$ ]  B7 x/ B建议:
1.采用低铝废钢;
8 D+ m8 G: @* u" M& Z" f2.提高出铁温度;(适当提高底焦,增加层焦)
/ c9 l/ {& U5 k+ Z3 E7 g9 R! C3.适当提高石灰石加入量;
4.采用低铝硅铁孕育;
5.提高浇注温度;
6.提高铸型透气性(减少铸型气压便于内源气体外逸);
7.放置合适的溢流冒口(浇注温度提高要考虑补缩);
2 S. J, V6 t: ~+ x9 A' }* h2 ~: ]8.多放出气片配合合适的浇注系统,(将脏铁水溢出);

陆小凤

使用冲天炉做熔炉，控制不好很容易产生这种气孔，这种气孔叫析出性气孔，也可叫内反应性气孔，也可叫源生性气孔。在铸件的各个断面都可以出现这种气孔，有时形状反应为裂纹状气孔。解决措施：提高冲天炉操作水平，使用风铁焦三者维持动态平衡关系，要不就别怕浪费提高底焦高度（先检查一下热风炉胆是否破裂，呵呵）。
: g& l5 g( t7 K" `: o2 Y$ E/ Z- r  含铝高（0。01-0。01%）这在个范围铸件易产生皮下气孔，但从照片来看，不象，含铝高为皮下针孔，1-3MM，细长形；
! N: A6 b6 K; F0 g9 E2 X   废钢加入过量的话，也容易产生氮气孔，但氮气孔一般表现为裂逢状，这种情况，可以加钛试一下就知道了。氮80-110PPM容易出现气孔。
5 N* }. Z  O2 F1 b( {& Y   从您所提供的型砂水分有点偏高，个人认为水分最好控制在4%以下，如果加水超过4%以上型砂水分用手捏还不呈团，脉纹不清晰 话，含泥量过多，需洗砂，多加新砂。
   含硫量的问题：一般情况下灰铸铁硫在0。06-0。15%都是正常的，除非原材料焦碳含硫过高。   
  本人认为还是从铁水质量上功夫。
   

铸冶艺人

大家的分析都有一定的原因和经历，但是我认为主要是以下几种，请楼主看后表态。1，如贵厂这种情况只发生在春夏季，那么就是，因潮湿空气的影响。2，冲天炉最佳的供风湿度在7克/M3左右，在春夏季节，空气湿度可达20克/M3以上，严重影响铁水的温度，增加铁水的含汽量。3，以上情况对灰铁300这样的低碳硅灰铁，更加严重。4，孕育剂不注重烘干，加重含汽现象。5，你厂如在南方或沿海地区，也加重铁水含气，如在北方，遇春夏季节，也要发生这种气孔缺陷，如，内蒙呼和浩特机床附件厂，它是国内冲天炉生产灰铁300历史最长的工厂，冲天炉的管理，全国知名，地处干燥的北方，每遇夏季，空气潮湿，也引起气孔废品增加。
' {4 k. s( y2 X& @+ m; ^近几年，由于铸造焦的使用，铁水温度适当提高，气孔废品大大减轻，但是，春夏季节，炉温降低，气孔废品增加是必然的，只是各厂冲天炉管理水平不同，反应的轻重程度不同罢了。不知我的说法是否能认同？我在自己的博客中较详细谈了冲天炉因空气潮湿对灰铁300熔炼的影响，有意可在搜狐博客中搜索“铸冶艺人”的博客查看。谢谢！
* [+ A/ D: q7 d4 U5 G
  _1 P, D! i7 `" z[ 本帖最后由 铸冶艺人 于 2008-7-25 22:12 编辑 ]

辉精英

铸冶前辈也有道理.孕育剂烘烤处理是一项技术规范.冲天炉的空气含水量对铁水质量有很大影响.

辉精英

铸件质量控制是一个许多环节相扣链子式的工艺保证,只要有一个链子脱节就会造成整条链子失去作用.

leonchen

说话请注意
. w" D% h4 r! O1 V2 Q8 E
[ 本帖最后由 范恋雪 于 2008-8-3 16:08 编辑 ]

zxl508208

各位老师的建议和防治措施都是有道理的，都是非常宝贵的，我公司地处河南许昌，这段时间是雨季，我们的炉子温度提不起来，底焦2.4米的高度，层焦1：7，温度提不起来，

zxl508208

这次我们又把铁液净化剂的加入量加大了，从铸件外观看不到气孔，加工后铸件断面内有夹渣现象，我们分析是净化剂内主要成分是铝，铝在铁液中熔化后和铁液中的气体发生发应，形成残渣，由于铁液静止时间太短（我们的铁液温度不酸太高，由于铸件的特殊性，浇注温度又不能太低造成静止时间短），夹杂在铁液中

辉精英

你用的焦碳质量好象不好.十几吨的炉子底焦和层焦也没有你加入的多.

陆小凤

我再补充一点题外的话，就是关于一个浓度单位方向的PPM：
: p* U- G9 M! _1 W9 x气体溶解度三种浓度表示方法
一.        质量百分数浓度 以100g金属中所溶解的气体克数表示,符号为%(质量).在符号%后括弧中注明质量二字,明确表示为质量百分比浓度,有时变可不注.
* i8 S) N4 C( \+ p6 e4 y: s0 i/ u二.        标准体积浓度  以100g金属中所溶解的气体的标准体积cm3 表cm3 表示 其单位为cm3/100g以摄氏度℃,标准大气压强101325Pa下的气体体积cm3 数为标准状态下的体积,常直接简写为cm3 .
2 ~+ Q  E* v, T# D: Y三.        质量百万分数浓度  以溶解气体质量 的百万分之一为浓度的基本单位,用符号ppm表示.即1ppm=1*10-6=0.0001(质量)=1*10-4%(质量).
标准体积浓度和质量百万分数浓度相互换算的关系为:
' v* i! z$ p3 y, I0 X7 V氢 1cm3/100g=0.00009%=0.9ppm
氮 1 cm3/100g=0.00125%=12.5 ppm
氧 1 cm3/100g=0.00143%=14.3 pp m

陆小凤

以冲天炉做熔炉熔炼孕育铸铁，炉工水平及控制过程不可忽视。 在这方面我有深刻体会。

辉精英

我更偏爱用冲天炉来做孕育铸铁.基本上不加生铁,全部是回炉料和废钢.靠冲天炉自身来增碳.组织非常细腻,不但强度高(基本上过了300MP抗拉强度),而且还发现很少产生缩孔.并且切削性能也好.

铸冶艺人

10楼回答证明了我的判断！88年，我在知名的乡镇企业工作，他们90％以上的铁水都是300，产品是国家银质奖，国内冲天炉专家黄承谟先生亲自指导我，当时对空气湿度引起冲天炉气孔废品，有血泪的教训！！！10楼小伙子，你听我的，用铸造焦，加大焦耗，控制好炉况，马上能见效！

陆小凤

路过，有点忙，先留个记号，以后再写。

zxl508208

铸冶艺人你好，您的见解非常宝贵，我是刚刚步入这个行业的学生，对炉子的有些知识还不是太了解，我们的热风炉上排风风眼有没有必要让它下倾斜，我看炉子的技术参数上风眼角度为零，下风眼角度为五度，我们现在把炉子改造了一下，上风眼向下倾斜3度，对炉子是否有影响，您说的加大焦耗，铁碳比应该怎样才为合适，请指教

陆小凤

楼上朋友，我提几点你可按下列写出来供大家分析参考：1。热风炉是几吨的？2。炉膛内径是多少？3。炉缸深度是深？4。有效高度多高？5。热炉炉胆下沿距离主风口多长？4。风温是多高？（可在主风口风带测量，有这方面的测温仪）5。两排风口内 径，风眼数，排距，倒置还是顺置？6。目前熔化率是多少？7。风量多大？8。还有一个比较容易忽视的问题，风压是多大？个人认为这个很重要。涉及到进风量及在炉内分布的问题。
   我们主要生产HT300灰铸铁，冲天炉主风口角度5度或直接不要角度，第二排风口角度为5度，主风口角度大小有有利用的一面，但也有不利的一面，风直接吹到炉缸底，遭到铁水氧化。

铸冶艺人

你提的问题，关于风口的斜度，基本上是对的。但不是关键。第一排风口向下，是加强炉缸的焦炭燃烧，现有风口排距合适，则第二排风口可水平，当风口排距较大时，将第二排风口向下斜，则是减小风口排距的好办法。冲天炉的炉型尺寸各种各样，都是根据自己的长期使用而来，但是关键参数不能违背！如，风口比，在用铸造焦后要适当加大，风量最好不要倒置了。提高入炉风温，可以提高铁水温度等。冲天炉最关键的是熔化中要保持正常的底焦高度，就是风碳要平衡！送风强度要合适。炉膛随熔化侵蚀加大，风量也要随之加大，每20－30分要有风量检测，调整，记录。空气湿度加大，在炉内加重了水煤气反应，这个反应是吸热的，所以炉温总是上不去，要加大焦耗，就是多加焦炭，减小熔化率。这样，就可以适当提高铁水温度，减少气孔缺陷。我在烟台牟平，沿海地区，夏季很潮湿，以前用冶金焦，年年出问题，废品很多，近几年，特别注重铸造焦的质量，情况已大大好转。再有：这种气孔缺陷，通过废品回炉重熔，温度不高，将有很强的遗传性！！！