一个灰铁件的铸造工艺，请帮忙看看如何改善

Eluard

要求：
% e, d7 n. R1 Q  h) }$ L: C. A3 v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
: C4 l& v, t1 O& @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。
; m) b2 i3 A0 M" d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）
( h) I$ j& D* P' K. A- K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。
9 U7 s% y5 `5 h
因为和客户签了保密合同，太精准的实样不好拿出来，
  m- H6 L8 G# d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)，
$ P! R& i+ x8 `/ Q0 ]6 K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

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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' J& r( F: X# s1 a1 }( H现在我改成平做立浇雨淋式的：
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0 l* x  n+ P# c+ H; r; _# w
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，
7 U" ~) e5 F2 N: y/ F* x& L6 D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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, B+ |% b, Z$ t; d: t# L- t# }
5 w6 q, R/ X3 b  |3 \( ^$ F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
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从晶粒入手看
# N0 }) q4 }( Q$ D/ r
5 H3 L1 C8 D' Z5 S) x0 H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

! U! c) l8 J9 h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

2 J1 S0 e3 y% p6 K1 t

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 ...
student 发表于 2010-2-21 22:28

                               
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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，
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。
7 y0 \0 Q  Z  T6 y; L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。
& C' M* H& G8 k5 v他们的炉子只有半吨，稀土硅炉内孕育，一炉浇3件……
# k2 [* D# V0 l0 K我们用1吨炉的时候一炉6件，炉内和包内试过都差不多，
0 U; [4 P, i1 |1 v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……
% P4 w! H6 p# k* a4 j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。
1 r! ?5 d6 R) Q0 W) b" q; U5 i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……
" s: a, M' ?& W) _因为我的灰铁件只有这一单生意，没什么经验。
# z, v2 `% l1 K" w1 S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，
5 Y' A& l+ }/ \* i( N7 [6 o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……
1 U' b2 E7 O% O: k5 D& j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。
$ N* f+ `& R, u: ]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：
* F/ ^' U# ^% R) X) \. O1 D( m感应炉铁水常见的错误有
  y2 h8 B9 I8 ]1：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
% F+ u# `3 D: q, }
  S6 G5 W  Q1 O8 J/ l# Q% s, N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。
' P6 `9 i+ x% Q5 \5 x但是这两条似乎都有增加白口倾向，增加铸件硬度的危险。
6 _# j/ I' k" i& ^( Q) E而且我还不太明白，铁水过热到多少度，保温多久是合适的……
' v4 I6 x) e+ z8 N/ d" o; P8 V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

, H+ K3 }" @* @
0 w0 P4 K( C2 h# [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？
% N, d/ V* ]+ z( k1 ^. b, p: J. r, R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。
+ R" N/ f& g! @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。
4 V( H5 [: U2 A  _% `或许我应该使用风锤而非手工，然后长期坚持下去看看。

8 T. y- ^' K( B; b9 Y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

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。 ...
7 y0 Q0 _3 c2 a( r2 Ytz88886065 发表于 2010-2-24 20:36

: k/ U9 ~3 r* O3 k+ M                               
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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
现在影响寿命的应该不是缩松而是熔炼、孕育、细化组织。
/ A" o8 d7 i, a6 O1 h7 N8 b# c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。
8 b$ [! q& r2 V" M' B' R- G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，
0 {6 w6 [2 l! X6 ?6 }, {表面很不好，冷铁接触的铸件表面都是冷隔铁豆，
: ~& k( Z" g0 ?: l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，
# ~# t* T& w, K, Y/ v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。
6 ^# W9 W2 ]6 p% h8 S" N7 S( u; {
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。
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
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
5 S) }# O% k! h换了以后几乎没出现这样的事。所以我认为换厚了。
; I8 W' L6 {- T" e6 T6 Z4 j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……
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）。
6 r7 y% ^# v1 d% |* k    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。
$ z) f3 h) [4 s- v" s( g4 k- ]1 g    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

1 u4 T: _3 |5 y, b                               
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* w+ E. g9 Z5 X' i8 C- t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


    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

$ G8 W( N' f" q0 `回复 16# chp01861


    0.8-1.0的S,要干啥？太高了吧。

hudayong

回复 1# Eluard
0 m* h- T6 @8 M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

9 o$ I) i- U9 Z* c6 O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。