高锰钢铸造常见问题和预防（作者：湘冶701 ）

铸造小虎 · 发表于 2020-6-15 05:49:09

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综合各家之长，总结高锰钢铸造常见问题和预防如下：

一、中频炉炉衬寿命短。
原因：中频炉炉衬一般用镁钞制作。因未烤干或制作时混进导电物，容易导致炉衬容易损坏。预防如下：
科学制作炉衬。介绍一种制作方法：
先检查感应圈是否完好，然后在感应圈间填绝缘材料（硅砂50%、石棉粉30%、耐火粘土20%），自然干燥或200－400度烘烤。
主材选一级镁砂，料的粒度配比取2-4mm占30%，1-2mm占20%，小于0.5mm占50%。配入一级工业硼酸1.5%（粒度小于0.1mm）,水的加入量为2%。先将粗中粒度的镁砂和硼酸混湿用麻袋盖好，混合好后的镁砂用手轻捏成团不散为好。采用人工风镐捣制，风压大于0.5MPa。原料要求磁选。
炉底打结。在感应圈内铺上两层石棉布，装入镁砂，用风镐打结，打硬为止；然后将硬砂层表面划松（防止分层），再加第二批镁砂进行打结，依次打结直到炉底高度达到从下向上第二匝感应圈处。（每层镁砂按60-80mm，一说按30－40mm定）
炉壁打结。清张炉底松砂层后，在中心安放铁胎型芯，并压牢，防止松动移位。然后以打炉底的办法，逐层打结炉壁，严禁混入异物，渣线处要仔细打结，直至距炉口约50mm高度处。炉壁要厚薄一致。
炉口打结。清除松砂层，撒上一层水玻璃，按2-3mm50%,1-2mm10%，小于0.1mm40%配比镁砂料，捣打结实。
炉料烧结。采用低温烧结工艺。炉衬打完后，取出铁胎型芯，轻轻装入炉料，按规定工艺烧结（20KW－60分钟，30KW－60分钟，40KW－40分钟，80KW－10分钟，90KW－20分钟，120KW－90分钟）。钢液升至1620度时保持30分钟，经脱氧后方可出钢，出钢后清除残渣，检查无炉衬无裂纹和明显侵蚀后方可使用。
脱氧剂采用铝粉、硅钙粉，造渣采用生石灰、荥石、石灰石，变质剂采用1#稀土合金。
镁砂熔点高，但热稳定性差，温度变化易导致炉衬开裂，通过渣液能除钢液中的S和P,寿命不如中性耐火材料。炉衬越薄越节能，但不耐用。

二、粘砂。
原因：砂型和涂料不当。高锰钢既为高锰，当然Mn含量高，与空气中的氧气发生反应，从而钢水表面含较多的的MnO，呈碱性，而制作型芯的材料采用石英砂，MnO很容易和石英砂或是含有酸性耐火材料的涂料如石英粉等发生化学反应：MnO+SiO2=MnO.SiO2，生成MnO.SiO2。这种低熔点化合物凝固时使砂粒牢牢黏附于铸件表面形成化学粒砂。低熔点物质的产生也促使钢水向型砂的孔隙中渗透，造成机械黏砂。预防如下：
高锰钢铸件生产中多采用石英砂，但必须使用碱性耐火材料或中性耐火材料制备的涂料，且必须使用镁砂碱性或中性炉衬，防止钢水表面氧化物和铸型之间的作用。
使用碱性耐火材料的原砂，如镁砂作为型砂可以根本解决黏砂和铸件表面质量问题。镁砂的导热性能好，能增加铸件结晶凝固时的冷却速度，改善结晶组织，提高性能。也可以使用中性的高耐火度的材料，如铬铁矿砂、铬镁砂等，芯子可采用铬铁矿树脂砂，砂型可采用橄榄石水玻璃砂，可使用镁砂高铝粉和铬铁矿粉做涂料，提高铸件表面质量。但这些材料比较昂贵，故实际生产中建议使用石英砂干型砂、镁砂等碱性耐火材料做涂料把石英砂和钢水隔开。也有个使用白云石砂，白云石砂也是一种碱性耐火材料。
目前，用石灰石砂铸造高锰钢件较为普遍。以水玻璃为粘结剂的石灰石砂作型芯，可以得到光洁的内腔，作型砂可以得到光洁的外表面，清砂也比容易。石灰石和钢液接触后形成CaO,熔点为2570℃。但石灰石混辗时要注意将辗轮抬高40-70mm,并缩短时间，防止过碎。
目前，我公司造型材料采用有机酯水玻璃直硬砂，石灰石砂，型腔表面刷醇基镁砂粉涂料，在热节点打的部位铺橄榄石砂作面砂。也有采取自制水剂镁砂涂料配方。新镁砂50%加镁砂粉50%加2%水柏油干混30-40分钟，然后加水碾18小时后再加1%-1.5%糖浆3小时后，再加一小盖福尔马琳拌匀可以。

三、晶料粗大。
原因：高锰钢本身的特性和浇注温度过高。高锰钢含碳量高，结晶速度较快，且导热性低和钢液凝固缓慢。在钢的凝固过程中，容易产生粗大的树枝晶，当传热有方向性时，很容易长成条状的柱状晶，在枝晶之间存在显微疏松和夹杂物，使高锰钢的塑性及冲击韧性急剧下降。尤其是标准高锰钢铸态晶粒的大小通过热处理是很难改变的。根据建材部标准规定高锰钢铸件晶粒度不粗于2级，有的工艺文件还规定壁厚不大于20mm的铸件不允许有柱状晶，大于20mm的铸件，断面两边柱状晶厚度之和不超过该断面厚度五分之二者为合格，否则为不合格。预防如下：
1、孕育处理。冶炼时，加入一定量的稀土合金和铝、钼、铬元素进行孕育处理。因为这些元素的碳化物和氮化物在钢的结晶过程中能起到外来核心的作用，从而使晶粒细化。如在出包过程中向包内用冲入法加入钢液总重0.15%的1#稀土合金和钢液总重的0.1%的铝进行复合变质处理，对净化钢液、细化钢液、消除柱状晶效果明显。一方面，稀土元素与钢液中的氢、氧、氮作用形成稀土化合物进入渣中，净化钢液，减少氢脆。另一方面，稀土元素与MnO、FeO等形成高熔点的化合物，这些高熔点的化合物先于奥氏体形成固态，成为奥氏体结晶的晶核，细化了晶粒，阻碍了粗大柱状晶的生长。另外，稀土元素能使钢中夹杂物分布减少在晶界中的分布。为提高铝的残余量，以便形成AlP,成为核心细化晶粒，并降低磷含量，可将铝用量增到钢液总重的0.2%。
2、合理控制浇注温度。浇注温度高时，钢液积蓄的热量多，凝固速度慢，结晶后晶粒粗大，反之，晶粒较细。因此，对于流动性好，导热率低的高锰钢，最好采用较低的浇注温度，以便得到较细的晶粒和较高的机械性能。因此在生产中要求高温冶炼，低温浇注，主要严格控制出钢温度。另外，浇注温度低还可以减少热裂缺陷、缩孔、粘砂、含气量和节约能源，是影响铸件质量的重要因素。
高锰钢出水温度一般1470－1490度，浇注温度理论越接近1400度越好，只是不能低于1400（高锰钢液相线为1400度，低于此温度开始凝固，固相线为1350度），一般取1420－1435度。如钢包加热温度不够，浇注时间过长，在实际操作时只能取上限浇注温度，并在钢包中加入保温覆盖剂防止降温太快。也因为如此，所以全部浇完最补浇冒口为好。如果浇完后再停一下从主浇道补浇，时间要短。

四、铸件开裂
原因一：打箱切割失当。
水韧处理前的高锰钢非常脆。高锰钢铸态组织是奥氏体和碳化物，由于碳化物的存在，钢的强度不高脆性很大，一碰撞就易产生裂纹。此外，大铸件浇冒口需气割时，由于局部突然受热，产生很大的应力，往往在冒口根部产生裂纹。预防如下：
1、铸件打箱时间要合理制定，不可提前，一般要在低于200℃时才开箱。且打箱之后不得将铸件放在易发生碰撞的地方。打箱、搬运过程不得碰撞，不得浇水，以防由应力和激冷造成铸件开裂。
2、铸件热处理前前，需将内腔及表面砂清理干净，打掉飞边、毛刺。厚的飞边、毛刺若过厚，可用气割割除，但须留适当余量。最好用砂轮切割机。小铸件的易割冒口用锤敲掉，大帽口只能割去5/6，其余量水韧处理后去除。切割过程不得有钢液流到铸件上，否则同样铸件开裂。
3、铸件水韧处理完毕，要冷割冷焊。高锰钢在250－950度时碳化物析出严重，使材料变脆，并且因为线膨涨系数大而应力大，容易开裂。割除冒口余量一般在冷水中（最好在水下）进行，并要求切割处水面流动（可设置1-2根水管喷水），以保证冷态切割，此时仍需要留出6-7mm余量。条件不足时对铸态不能敲掉的浇、冒口，可以水韧后进行浇水切割。非加工面上的余量最后用碳弧气刨清除，砂轮磨光。焊补时尽量搞小焊道，锤打一阵（消除应力），打后浇水。多层堆焊时焊一层，打一阵，浇水，重复此过程。较大任务的堆焊最好将铸件放在水中，只留出要堆焊的地方在水面上，然后采取多层堆焊工艺。

原因二、化学成份偏差大
水韧处理产生淬火裂纹一个可能原因是铸造化学成分不合格，尤其“C”元素含量超标（Mn/C≤8），杂质“P”含量超标。
在高锰钢中，碳有两方面的作用。一方面是扩大奥氏体区，促使钢形成奥氏体组织；另一方面是促使钢加工硬化。高锰钢中必须具有相当的含碳量，才能起到有效的加工硬化作用和高的抗磨性，但碳的含量不能过高，否则铸态组织中将出现大量的碳化物，特别是粗大的碳化物。大量碳化物的出现引起钢发脆，即使是经过水韧处理使这些碳化物溶解于奥氏体中，但会在原来碳化物所在位置留下空间，造成显微裂纹，同样发脆。更有甚者，当含碳量过高时，在固溶处理后的淬火过程中仍不免有碳化物析出。所以，碳量应控制在一个合理的范围，不能过低（过低硬化能力不足），但也不能过高。
锰是扩大奥氏体区的元素，要想形成单一的奥氏体组织，必须有足够的含锰量。当钢中碳含量高时，锰量应相应提高，二者必须保持合理的比例。一般取Mn/C为10，如含锰量略低时可取8。选择锰碳比时要兼顾铸件壁厚，铸件愈厚，锰碳比愈高。冶炼时，锰铁宜后加入炉内，以减少烧损量，后加入的铁合金要预先经过烘烤。出钢前还可用12×20×300mm浇注后直接水韧处理的试棒，视其冷弯的角度来检验钢水质量。
磷的存在，使钢的冲击韧性下降，铸件易开裂。在高锰钢中，由于含锰量高，而锰与硫结合形成MnS而进入炉渣，因此高锰钢中硫的含量都比较低（一般不超过0.03%），对钢的不利影响远远小于磷。硅降低碳在奥氏体中的溶解度，促使碳化物析出，使钢的耐磨性和冲击韧性降低。处理如下：
严格材料的配合比，保证合适的锰碳比；生产中尽量降低磷的含量，锰铁中磷较高，在选购锰铁时，要选择含磷低的锰铁合金；含硅量要制在0.4-0.6%，最多不能超过0.8%。

原因三、水韧处理不当。
高锰钢由于碳化物的存在使钢发脆，必须经水韧处理后才能使用。水韧处理过程包括三个阶段：加热、保温和淬火。
基于高锰钢导热差，线收缩大（一般在2.5%-3.0%），内应力较大，且铸态组织中存在碳化物。故钢的强度降低，脆性变大，容易开裂，所以加热速度必须加以控制。
要消除其铸态组织的碳化物，须将钢加热至1040℃以上，并保温适当时间，使其碳化物完全固溶于单相奥氏体中，随后快速冷却得到奥氏体固溶体组织。这种固溶热处理又称为水韧处理。加热温度（水韧温度）在1050－1100℃足以保证钢中的碳化物较快地充分溶解。所以达此温度时，则停止加热，但过高的水韧温度会导致铸件表面严重脱碳，并促使高锰钢的晶粒迅速长大，影响高锰钢的使用性能。故加热温度在保证碳化物充分溶解的情况下，尽量选低。达此淬火温度时，铸态组织中的碳化物基本上都溶解了，但为了保证使少量尚未溶解的碳化物继续溶解，已溶解在奥氏体中的碳通过扩散而均匀化，以降低在以后的过程中碳化物再次析出的可能性，需要再此温度下进行一段时间的保温。此外，淬火终了水温大于60℃时会有碳化物再次析出。预防如下：
1、一般薄壁简单铸件可采用较快速率加热；厚壁铸件则宜缓慢加热。为减少铸件在加热过程中变形或开裂，生产上常采用预先在650左右保温，使厚壁铸件内外温差减小，炉内温度均匀，之后再快速升到水韧温度的处理工艺。从常温加热到600℃的温度区间，对薄壁（δ＜25mm）铸件，可用70℃/h的加热速度；对中等壁厚（δ=25-50mm）的铸件可用50℃/h的加热速度；对后壁（δ＞75mm）的铸件和形状复杂铸件，可用30-50℃/h的加热速度。待温度升至600℃以上，需保温使厚壁铸件内外温差减小，由于钢的塑性有所提高，开裂的危险性减小，铸件的加热速度一律可提高到100－150℃/h，直到淬火温度为止。到达淬火温度时需进行一定时间的保温。保温时间主要取决于铸件壁厚，以确保铸态组织中的碳化物完全溶解和奥氏体的均匀化。通常保温时间可按铸件壁厚25mm/1-1.5h计算。
2、淬火保温后应迅速地将铸件从炉中拉出投入水中。从打开炉门到工件全部入水的时间不得大于30s，愈短愈好（国标是45秒，绝对不能大于1min），以保证铸件温度不低于1000℃（低于950℃时又有碳化物重新析出，因保温的温度是1050-1100℃,故一定要快）。水量要大，不能低于铸件和吊栏重量的8倍以上，水温控制在10-30℃为宜，并在淬火时保持冷水从底部注部，确保淬火终了水温不大于60℃，以免高锰钢碳化物再次析出，力学性能显著下降。若用非循环水需定期增加水量，最好使用水质干净的循环水或采用压缩空气搅动池水。用吊篮吊淬时，可采用摆动吊篮的方式加速铸件的冷却。这时的钢具有奥氏体组织，塑性很好，淬火时虽然铸件中产生很大的内应力，但不会开裂的。高锰钢铸件入水常用自动倾翻或吊篮吊淬方式。前者对大件及形状复杂的薄壁件易引起变形，淬火后铸件从水池中取出也较为困难；后者淬火后取出铸件方便，但吊篮消耗大。
高锰钢水韧处理后高锰钢的金相组织。高锰钢经水韧处理后，如碳化物完全消除，则为单一奥氏体组织。这样的组织，只有在薄壁铸件上才可能得到。通常允许奥氏体晶粒内或晶界上有少量碳化物。高锰钢组织中的碳化物，按其产生的原因分为三种：其一为未溶碳化物，是水韧处理未能溶解的铸态组织中碳化物；其二是析出碳化物，是因为水韧处理时冷却速度不够高，在冷却过程中析出的；第三种是过热碳化物，是因水韧处理时加热温度过高而析出的共晶碳化物。前两种碳化物，可通过再次热处理予以消除，过热产生的共晶碳化物则不能借再次热处理消除。由于共晶碳化物超标而判定不合格的铸件，只能报废，不允许再次热处理。
此外，有一种说法，供大家参考。人们往往认为高锰钢淬透性很高，但厚度大于80mm的高锰钢件水韧后，心部冷速慢，析出了针状碳化物，使性能下降。为了减少高温下碳化物固溶的困难，降低能耗及缩短生产周期，对100mm以下厚度的简单铸件，也有采用200℃入炉，以70～80℃/h速度升温，不进行650℃保温的水韧工艺的。

五、气孔
气孔是铸造生产中常见的铸件缺陷之一。由于气孔导致的铸件废品占废品总数的三分之一左右。气孔是气体聚集在铸件表面、皮下和内部而形成的孔壁光滑空洞。一般将气孔分为三类：侵入性气孔、析出性气孔和反应性气孔。

原因一、侵入性气孔。浇注过程时液态金属对铸型激烈的热作用，使型砂和芯砂中的发气物（水分、粘接剂等）气化、分解和燃烧，生成大量气体，加上型腔中原有的气体，这些气体部分侵入液态金属内部而不能逸出所产生的孔洞，称为侵入性气孔。预防如下：
1、降低砂型（芯）界面的气体压力是最佳手段。如选用透气性好，发气量低的造型材料；控制型砂的水分及其它发气附加物，用干模砂或快干砂，不用湿砂型；应用发气量低、发气速度慢、发气温度高的粘结剂；砂型（芯）要保证烘干，烘干后的砂芯不宜存放太长时间，隔天使用的砂芯在使用前要回炉烘干，以防砂芯吸潮，不使用受潮、生锈的冷铁和芯撑等；排气要畅通，合理安排出气孔，设在浇注位置的高点或容易窝气的地方；使用冒口，提高铸型的排气能力，一般情况下，出气孔根式部直径尽量大于此处铸件厚度的一半以防止产生热节；浇注后及时引火。引火后可听到气体的爆燃声和砂箱周围燃烧的火焰，砂箱移开后，可看到下部潮湿的痕迹。说明有大量的气体产生如H2、O2、CO、H2S等气体。
2、出钢后，让钢液静置5—10分钟，使钢液中的气体逸出。同时，钢液镇静也能延长冒口的结膜时间。
3、浇注温度不能过低，保证侵入的气体有充分的时间从液态金属中上浮和逸出。加快浇注速度，选择合适的型空紧实度，增加上砂型高度，提高液态金属的静压力。浇注系统在设置时，应注意液态金属流的平稳，浇注千万不能中断，防止气体卷入金属液中。

原因二、析出性气孔。溶解在液态金属中的气体，在冷却凝固过程中，由于溶解度降低而析出形成的气孔，称为析出性气孔。析出性气孔数量多、尺寸小，形状呈圆形、椭圆形或针状。在铸件断面呈大面积均匀分布，主要是氢气孔和氮气孔。
金属尤其在液态金属时，能够吸附和溶解大量气体。溶解在金属液中的气体，在温度低和外界气氛压力降低时，就会从金属中析出，部分挣脱吸附克服阻力逸出，部分由于金属液表面凝固阻力大于浮力而形成气孔。预防如下：
1、减少的吸气量。清洁炉料，采用洁净干燥的炉料，限制含气量较多的炉料使用；烘干炉衬和浇注工具，浇包要烘干，使用前最好用铁液烫过，包中有铁液，一定要在铁液表面放覆盖剂。确保“三干”：即出铁槽、出铁口、过桥要彻底烘干；缩短熔炼时间，避免液态金属和炉气的接触，减少熔炼吸气等。
2、除气处理。可用加入元素除气法或吹入惰性气体，以及真空除气法等。同时，从钢包底部吹入惰性气体（如氩气），钢水中的夹杂物大为减少，同时氧化物夹杂可减少20%，非金属夹杂物也分布均匀，减少危害。
3、阻止气体的析出。提高铸件冷却速度，提高外界气氛的压力等。

原因三、反应性气孔。由于液态金属与铸型界面之间、液态金属与渣之间或液态金属内部元素之间发生了某些化学反应产生气体而形成的孔洞，称为反应性气孔。反应性气孔特一般均匀成群分布，且往往产生于铸件皮下形成皮下气孔，又因其形状呈针头状，又称针孔。此类气孔在铸钢件中出现较多。清砂后少数气孔露出，热处理去氧化皮后有更多气孔露出。
在生产实践中发现如下形象：薄壁铸钢件的底面比侧面和上面的针孔多（底面水分不易蒸发）；厚壁铸钢件则上面针孔多；湿型铸造比干型多，湿型分型面处尤多；钢液脱氧不良针孔多。皮下气孔形成的机理有两种观点：一是氢气说，二是一氧化碳说。
氢气说认为，钢液于铸型水汽接触发生化学反应分解成氢，一部分逸出，一部分溶解在钢液中，使钢液中氢含量达到饱和。当铸件凝固时，钢液含有的氢要从固相中析出而被赶到金属固—-液界面上，形成氢偏析，使界面上氢浓度大大提高。特别是废钢含有锈和油脂时，氢化物含量高。如果钢液中含有较多FeO,则在铸件皮下FeO与氢反应生成H2O。水成为非自发性气核，钢液中析出的氢向气核集中，形成气泡并长大，最终形成气孔。
一氧化碳学说认为，当钢液脱氧不良有残存的FeO或钢液与水汽反应生成FeO，这些氧化铁与钢液中的碳发生反应生成CO。
其防止办法除气和脱氧，尽量减少钢中的氢和氧化铁；严格控制型砂中的水分；造型时尽量减少刷水；增强铸型的排气能力。

六、砂眼、渣孔
铸件缺陷处内部或表面充塞着型（芯）砂的小孔，称为砂眼。若缺陷形状呈不规则，内部是渣或夹杂物，则称为渣孔。预防如下：
1、砂眼。（1）提高型（芯）砂的强度及砂型紧实度，减少砂芯的毛刺和砂型的锐角，防止冲砂。（2）合型前要吹干净型腔和砂芯表面的浮砂，合型后要尽快浇注。（3）防止砂芯烘枯及存放时间过长。（4）合理设计浇注系统，避免钢液对型壁冲刷力太大；浇口杯表面要光滑，不能有浮砂。
2、渣孔。（1）增加扒渣次数，浇注前静止一段时间，以利于熔渣上浮。（2）合理设计浇注系统，放置滤网片提高档渣能力，浇注包上安置挡渣系统，浇注时保持不断流。

七、缩孔、缩松
在铸件的厚断面，热节处或轴心等最后凝固的地方形成表面粗糙的孔洞，并且或多或少带有树枝状结晶。孔洞大而集中的称为缩孔，小而分散的称为缩松。缩孔与缩松主要是由于金属液在冷却凝固时所产生的液态收缩与凝固收缩远大于固态收缩，并在铸件最后凝固的地方得不到金属液的补充所造成的。预防如下：
1、放冷铁。铸造时为了获得细铸态晶粒，减少碳化物析出量，除了控制浇注温度，对厚大件要放置外冷件（内冷铁一般不宜放），这样同时也提高了高锰钢铸件的致密度，减少缩孔、疏松。高锰钢体收缩大，但只要工艺控制得当，可以不出现缩孔，而以轴线疏松形式存在，由于它韧性好，基本不影响使用。
2、设置冒口。高锰钢铸件厚度小于25mm时，一般不用冒口，在大于50mm时，必须设置冒口。高锰钢难切割，浇注系统往往分散引入，冒口采用保温、细颈、易割三种冒口。在工艺上采用补浇，放发热剂的办法增强补缩效果。
3、浇口要符合同时凝固的要求。应多道分散，内浇口断口宜狭深小浇口，一般齿板宜单头进入开4－6道，横浇口宜略大压在内浇口上。

八、齿板冷隔纹
有的高锰钢齿板铸件在水韧处理后，齿面经常出现一些冷隔纹缺陷。这些冷隔纹有的朝一个方向倾斜，有的则散乱分布，这实质上是铸件由表及里的分层现象，在外观上只表现成冷隔纹缺陷。甚至有的贯穿整个齿形。
原因分析：大齿板铸件由于充型时间长，若不消除钢液的无序充型，则钢液液流前沿的某些分支就会得不到后续高温钢液的及时补充，热能损失大先行凝固；当后续高温钢液再行补充是，齿中心附近先凝固部分与后续高温钢液熔合，而外层部分由于砂型的激冷作用不能熔合，这样，就形成了铸件由表及里的短距离的分层现象。
预防如下：
1、科学设置浇注系统。
采用开放式浇注系统。高锰钢齿板的一个明显特征是一般有数个至几十个齿形。将浇注系统的类型设置成开放式，即∑F直＜∑F横＜∑F内（∑F直、∑F横、∑F内分别指浇注系统中直流道、横流道和内浇道的截面积之和。）另外，∑F内与∑F横的比值不宜过大，过大的比值会增大钢液在各内浇口的流量分配的不均匀性，也增大了产生冷隔纹的倾向性。理论比值为：S直浇道＝1.8－2.0倍S水口；S横浇道＝1.8－2.0倍S水口；S内浇道＝2.0－2.5倍S水口。直际工作取值根据浇道规格定， S水口＝<S直浇道＝<S横浇道＝<S内浇道，确保S内浇道〉2.0倍S水口。
直浇道应设在横、内浇道的对称中心点，使钢液流程短，分布均匀；高于浇注位置最高点10－50CM，有助于形成压力头（压力角，压力角一般不小于7度，为浇标和铸件高点的平行线形成的夹角）和防止侵入性气体；直浇道一般上大下小，通常锥度取1/50,有利于金属液呈充满式流动形态，可防止将砂型中气体带入铸件；直浇道底要做浇道窝，能缓冲直浇道的金属液，缩短直横浇道拐角处的紊流区，改善横浇道的压力分布。
浇道窝底部要放砂芯片或薄耐火砖，防止冲砂。浇道窝一般取直浇道下端直径的1.2－2倍，高度为横浇道高度的2倍。
横浇道除了引流外，也可集渣，横浇道的未端长度应距最后一道内浇道的距离不少于75MM,必要时可在横浇道未端设置一个集渣包。横浇道可做得矮些和宽些，做成扁平梯形的内浇道及动区域小，有利于横浇道捕渣和清除。
内浇道应位于横浇道的顶部，高于横浇道，防止横落道未充满时内渣直接进入内浇道而不滞留在横浇道顶面。与直浇道相邻的第一个内浇道与直浇道的距离应太于横浇道高度的5倍，避开紊流区。冒口应尽量开在内浇道位置以防止内浇道处后冷时无钢液可补。
2、浇注方式。一是倾斜浇注。将铸型的对端垫高，逐齿推进，倾斜浇注钢液的重力会部分抵消液流前沿速度的不均匀性，减少了产生冷隔纹的倾向性。倾斜浇注一般按1：10的斜度设计，但最高不要超过30厘米。二、提升浇注速度。如果产品能在60秒内浇注完，一般可不倾斜浇注。底注包水口越大，浇注越快，液面由高到低，速度越来越慢。底注包的浇注速度同水口直径的平方和钢包液面高度的开方成正比，即70水口的速度是50水口的一倍，半包水的速度只有满包水的70%，四分之一包水的速度只有满包水的一半。二是采取慢－快－慢的浇注速度。即开始慢，中间快，最后慢。

九、皱纹
产生在铸件表面，交接处边缘光滑，似水浪波纹或鸡爪形状，又称为皱皮、鸡爪纹或水波纹。
原因分析：钢液在充型时，表面产生一层氧化膜，如在液面上升过程中，新补充进的金属液不足以将氧化膜重新熔化，氧化膜则被推挤到鑫属液与铸型的分界面处，此处冷却快，氧化膜容易冷凝堆积，钢液在流动过程中形成的氧化膜不断地被驱使至分界面，最终形成皱纹，由于钢液流动似水波，氧化膜呈水波浪状冷凝后就呈波浪状。
预防如下：
1、提升钢液的上升速度，减少氧化膜的生成量。一般5吨以下的简单铸件液面上升速度要求达到每秒钟15毫米，5－15吨的要求达到每秒钟10毫米。平板类、平台类的可以降低20-30%取值。
2、大而高的件适当提高浇注温度。
3、浇注中型腔为还原性或中性气体。如在型腔表面喷一层树腔涂料或向型腔中吹入氩或氮气。

十、合金元素含量不足
高锰钢在铸造后发现相关有益元素含量不足。这往往是因为加入合金元素过早，部分已经氧化了。预防如下：
1、遵守越贵重的合金元素越最后加入的原则。减少合金元素的浪费。
2、加还原剂。如Cr在还原期后期加入炉内，若渣呈绿色，说明脱氧不良，必须加还原剂，使铬还原重新进入钢中，渣子又会变成白色。

castengineer · 发表于 2020-6-15 06:02:16

不错。

铸造小虎 · 发表于 2020-6-15 06:12:57

castengineer 发表于 2020-6-15 06:02

. ~6 z$ z, T2 n3 B8 R
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! Z) Q6 g/ N* d; Z7 j( L1 H5 y不错。

高锰钢炉衬最佳粘结剂采用卤水，就是氯化镁盐卤

jijiufu · 发表于 2020-7-12 22:19:23

楼主整理的很仔细啊，赞！

铸造的小学生 · 发表于 2022-5-30 11:42:18

感谢楼主分享

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[交流] 高锰钢铸造常见问题和预防 （作者：湘冶701 ）

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