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1、铸件“桔皮”缺陷的（de）特征 铸件“桔皮”是生（shēng）产中反复出（chū）现的一种铸造缺陷，它对铸件质量的影响较（jiào）大，缺陷（xiàn）出现（xiàn）在铸（zhù）件肥（féi）厚部位、热节及内（nèi）浇（jiāo）道附近以及受热集中而冷（lěng）却又慢（màn）的部位。铸件表面（miàn）有微（wēi）凸的小圆斑，呈（chéng）“眼圈”状，这些（xiē）表面粗糙（cāo），看起来象“桔子（zǐ）皮”的斑点，在多种铸件中反复出现，有时整批铸（zhù）件均有，其在每（měi）个铸件上的数（shù）量少则几个，多至（zhì）整个平面；小圆斑有的较大，有的小至（zhì）麻点；有时是单个分散的，有时也呈密集（jí）的片（piàn）状（zhuàng）凸起物，高（gāo）出（chū）铸件（jiàn）0.4-0.6mm，直径（jìng）3-5mm。据我公（gōng）司（sī）统计（jì），废品中的15%是“桔皮”缺陷造成的，而且碳钢件产生桔皮缺陷的机会更多一些。 2、“桔皮”缺陷产生（shēng）的原（yuán）因分析 导致“桔（jú）皮”产生的根本的原（yuán）因（yīn）是涂料表（biǎo）面堆（duī）积（jī）、硬化不充分。型壳（ké）在焙烧后，其表面上形成黄色（sè）或黄绿色玻璃体，浇注后与钢液反应而（ér）形成硅酸盐瘤粘附于铸件（jiàn）表面。单（dān）纯地延长硬化时（shí）间（jiān），无助于zui终解决“桔皮（pí）”问题。通过（guò）实践（jiàn），有以下几方面的（de）原因（yīn）。 2.1原材料方面的影响 众所周知，水玻璃（lí）涂（tú）料的粉液比低，粉料分布（bù）不均匀。水玻璃的模数愈高，密（mì）度（dù）愈大（dà），则涂料（liào）的粉液比愈低，粉料的分布愈不均（jun1）匀，也zui不易（yì）充（chōng）分（fèn）硬化。 (1)水玻璃的影响 水玻璃（lí）的模（mó）数（shù）、密度以及杂质（zhì）的多少对涂（tú）料的流动性影响极（jí）大。随（suí）着模数的增大，水玻璃中（zhōng）亚胶粒子比例增加，其粘度会随之增加，涂（tú）料的流变性恶化（huà），当模组涂挂时（shí）极易（yì）在表层造成局部涂料堆积。 水玻璃参（cān）数不（bú）一致对（duì）涂料性能的影响是很大的，这（zhè）一点很容易被忽（hū）视。参数的不一致性表现在两个方面。 其（qí）一是（shì）模（mó）数（shù）的不一致性，刚进厂的水玻璃只有经过长时（shí）间（jiān）的静置扩（kuò）散(分散)后才能使同一批模数（shù）趋（qū）于一致，达到稳定（dìng）的分（fèn）散状态；这一过程所需时间在一星（xīng）期以上（shàng），如果急于使用（yòng）则不可能获得理想的涂料流变性能。 其二是溶（róng）液密度的不一致（zhì）性，在配涂料前通常要对（duì）水玻璃溶液（yè）的密（mì）度进行（háng）调（diào）整，应该特别注意加水（shuǐ）搅拌后马（mǎ）上测得的密度是不真实的，因为液体分散稳（wěn）定的过（guò）程（chéng）尚未（wèi）完成，与（yǔ）所希望的密度有一定的误差，据此配制的涂料，其粘度和流动性都（dōu）有误差。 (2)耐火粉料的影响 耐火粉（fěn）料颗（kē）粒的分布和（hé）形状（zhuàng）对涂料流变性的（de）影响较大，双峰粉涂料具有较好的流变性是大家公认的（de）；但即（jí）便是（shì）粒度分布基本相同的双峰粉，当耐火粉（fěn）料颗料形状分别（bié）为（wéi）多角、尖（jiān）角和片状的粉配（pèi）制涂料时，在粉液比和水玻璃（lí）模数相（xiàng）同的（de）条件下其流（liú）变性也会有很大（dà）的（de）差异。 当（dāng）粉料形状越接（jiē）近片状时，其（qí）比表面（miàn）积也越大，颗（kē）粒间的摩（mó）擦力和作用（yòng）力增（zēng）大，涂料的粘度将大于多角形的粉（fěn）料。 (3)水玻璃（lí）密度和粉液比的综合影响 水玻（bō）璃密度（dù）和（hé）粉液（yè）比的（de）变化对表层涂料流变性的（de）影响是非常直观的，水玻璃密度（dù）和粉液比过大时涂料粘度增加（jiā）、流变性变差、涂层变厚会引起涂料在型壳表（biǎo）面（miàn）局部堆积，型壳（ké）硬化不良（liáng）zui终导致“桔皮（pí）”问（wèn）题。 2.2工艺方面（miàn）的影响 (1)表面层风干不充（chōng）分（fèn）。表面（miàn）层风干是（shì）涂料（liào）的再均匀化过程，同时，也是（shì）水（shuǐ）玻璃（lí）脱水固化过程，如风干时间过（guò）短，表（biǎo）面层涂料在熔模表面分布不均匀，造成其（qí）后的硬化不（bú）充分，脱蜡后将在型（xíng）壳内表面形（xíng）成团状（zhuàng）聚集（jí）物，局部形成钠（nà）盐杂质。 (2)过度滴控。过度（dù）滴（dī）控指表面层浸挂涂（tú）料时，单方向（xiàng）流动未能及时粘砂，将导致涂（tú）料（liào）在熔模表面局部方向（xiàng）上（shàng）的堆积，造成（chéng）其（qí）后的硬化不完全。 (3)型壳层间硬化不良。由于涂（tú）料层尤其是前两（liǎng）层中存在未硬（yìng）化部（bù）分，未硬化（huà）的涂料在脱蜡（là）和焙（bèi）烧后造成型（xíng）壳内表（biǎo）面的（de）钠盐聚集，与钢水（shuǐ）反（fǎn）应后（hòu）生成（chéng）“桔皮”缺（quē）陷。 2.3环境（jìng）方面的（de）影响 在（zài）寒冷的冬（dōng）季，过低的室温使（shǐ）涂料流（liú）动性变差造成（chéng）涂料堆积，过（guò）厚堆积的涂料又（yòu）不能（néng）完全硬化；此外硬化液（yè）的温度随室温（wēn）的降低也会造成硬化过程的缓慢和不完全。环境（jìng）湿度的影响则主要发生在雨季，空气湿度的增加（jiā）会影响风干过程，常因为风干（gàn）不足而出现“桔皮”问（wèn）题。 3、避（bì）免“桔皮”缺陷的措施（shī） 3.1原料选（xuǎn）用 (l)水玻璃在模数合适（shì）的情（qíng）况下，必须（xū）严格控制杂质含量；应根据环境的温度、湿度（dù）、铸件（jiàn）的结构特点以及所配（pèi）粉（fěn）料的特点调整水（shuǐ）玻璃密度。 (2)粉（fěn）料（liào）在粒度符（fú）合使用要求的条件下，其粒形至（zhì）关重要，球形和多角形粉料是较理想的（de），而片状（zhuàng）粉（fěn）料不能（néng）使用。 3.2工艺（yì）对策 (1)水（shuǐ）玻璃密度的调整。密（mì）度的合适与否（fǒu）将（jiāng）直接影响铸件的表（biǎo）面质量，密（mì）度过（guò）大会导致涂料流（liú）动性（xìng）差（chà）而造（zào）成分层和“桔皮（pí）”缺陷，密度过小又会形成铸件表面的（de）黄瓜（guā）刺；合适（shì）的（de）密度（dù）通常与环（huán）境温度、粉料的粒（lì）度、微观形（xíng）状及铸件的结构特点有关系。密度一般控制在1.27-1.29g/cm3之（zhī）间，其调（diào）整原则是: ①环境温（wēn）度高（gāo）时（shí）增（zēng）加（jiā）密度，低（dī）时减小（xiǎo）密度； ②粉（fěn）料粗且片状比例小时增加密度，粉料细（xì）且片状比（bǐ）例大时（shí）减小密度； ③结构简（jiǎn）单涂料易流（liú）动的铸件（jiàn）可（kě）适当（dāng）增加密度，反之减小（xiǎo）密度。 (2)粉液比的确定。粉液（yè）比也是影响铸件表面质量的（de）重（chóng）要因素之一，比例过大则会因涂料的（de）流动性差导致涂（tú）挂不均（jun1）匀而产生分层和涂料（liào）堆积；而太小则会产生铸件（jiàn）表面（miàn）的黄瓜刺。其配（pèi）比原则是在保（bǎo）证（zhèng）涂料流动性的前提下尽量提高粉液比。 (3)硬（yìng）化液的浓度、温度与硬化（huà）时（shí）间。一般情况下，氯化氨质量分数在25%以上的硬化剂才会（huì）有较好的硬化效（xiào）果；如果氯（lǜ）化铵（ǎn）含量低，靠延长时（shí）间是（shì）不能改善硬（yìng）化效果的。 (4)涂挂操作（zuò）方式（shì）。实际生产中有相当一部分“桔皮”问（wèn）题（tí）是由于操作（zuò）不当造成的，涂料的单方向流（liú）动极易产（chǎn）生堆积（jī）而造成（chéng）硬（yìng）化不（bú）充分，所以在蜡模浸挂涂料之后的滴控直到撒砂完毕的整个过程中，必（bì）须不断改变模组的方向。 (5)脱蜡工艺（yì）。在脱蜡热水中补充（chōng）适当的硬化剂，由于（yú）硬化（huà）剂的吸热作用和反（fǎn）应，会进（jìn）一步使（shǐ）得表面层所滞留的反应产（chǎn）物NaCl溶于脱蜡（là）水中而大部（bù）分去除（chú），此时（shí），型壳表面形成的是一层低钠硅胶层（céng），有（yǒu）利于防（fáng）止“桔皮”缺陷的产生（shēng）。 (6)环境温度。环境温度偏低会导致涂料流动（dòng）性差（chà），造成涂挂不均匀而形成桔皮及其（qí）他制壳缺陷（xiàn），制壳工序的环境温度（dù）应控制在15℃以上（shàng）。
+查看（kàn）全文23 2020-04
气泡是（shì）铸件常见（jiàn）问题之一，而且一（yī）旦铸件出现了气泡问题，也等于产品（pǐn）报废了（le）。那么如何避（bì）免铸件产生气泡？看看下（xià）面这7条。 【缺陷现象（xiàng）】 铸（zhù）件表皮下（xià），聚集气体鼓胀所形成的泡（pào），有（yǒu）时会崩裂，存在（zài）贯通和非贯（guàn）通两（liǎng）种。 别名：鼓泡、起泡【原（yuán）因分析】 模具（jù）温度太高，开模（mó）过早。 填充（chōng）速度太高，金属（shǔ）流卷入气（qì）体过多。 涂料（liào）发气量（liàng）大，用量过多，浇注前未燃尽，使挥发气体被包在铸件表层，另（lìng）涂料含（hán）水量（liàng）大。 型腔内气体没有排出（chū），排气（qì）不顺（shùn）。 合金熔炼温度过高。 铝合金液体（tǐ）除气不彻底，吸有较多气体，铸（zhù）件（jiàn）凝固时析（xī）出留在铸件内 填充时（shí）产生紊流。 【对（duì）应措施（shī）】 1、测（cè）温枪测试模（mó）具表面温度（dù），显示数值超过工艺规（guī）定范围（wéi）。降低模具表（biǎo）面温度，增（zēng）加（jiā）保压（yā）时（shí）间； 2、铸件表面内浇口（kǒu）压（yā）入的金（jīn）属流（liú）明（míng）显比其（qí）它部位亮很多。填充速度（dù）高产生原因（yīn）一方面是设（shè）备本身的压射速（sù）度高（gāo），另一（yī）方面可能是内浇口（kǒu）太薄造成。降低压（yā）射速度，适当增加内浇口厚（hòu）度；判（pàn）断内浇口薄（báo）的（de）方（fāng）法：是否有浇口（kǒu）易粘现象，降（jiàng）低二（èr）快速度看远端（duān）是否有严重压不实现象（xiàng），不给压打件，看是否有多股铝液流； 3、喷涂时察看雾的颜色是否呈（chéng）白（bái）色，合模前察看型腔是否还有气体残留。更换涂（tú）料或增大涂（tú）料（liào）与水的配比； 4、在烫（tàng）模阶段，铸件表面有明（míng）显的漩涡和涂料堆积。判断及解决（jué）方（fāng）法：调开档，人（rén）为产生涨（zhǎng）模，如（rú）果解决，需开排气道； 5、铸件（jiàn）表面（miàn）内（nèi）浇（jiāo）口压（yā）入的金属（shǔ）流特别亮并（bìng）伴有粘结。适当降低浇注温度； 6、取（qǔ）样块（kuài）测（cè）密度，看是否符合要（yào）求。重新（xīn）进行除气处理或在保温炉内进行再次精炼； 7、烫模（mó）阶段（duàn）铸件（jiàn）表面明显有各（gè）流溶（róng）接不到一起的（de）痕（hén）迹伴有涂料堆积。 判断（duàn）及解决方法：涂（tú）黑（hēi）油生产，看痕（hén）迹是否有堆积，分（fèn）析堆积部位，解决方法： a、开设或加大（dà）相应部位的集渣包， b、调整内浇（jiāo）口流（liú）向、位置（zhì）或填充方向。
+查看全文22 2020-04
1．冒口设计的（de）基本原理 铸件冒口主要是在（zài）铸钢件上使用。铸铁（tiě）件只用于（yú）个别的厚大件的灰铸（zhù）铁件和球铁件上。金属液在（zài）液态降温（wēn）和凝固过程中，体（tǐ）积要收缩（suō）。铸（zhù）件（jiàn）的体收缩（suō）大（dà）约为线收缩的3倍。因此（cǐ），铸钢的体收缩（suō）通常按（àn）3---6%考虑，灰铸铁（tiě）按2---3%，不过由于灰铸铁（tiě）和球墨铸铁凝固（gù）时的（de）石（shí）墨化膨胀（zhàng），可以（yǐ）抵（dǐ）消部分（fèn）体积收缩，所以如果壁厚（hòu）均匀，铸型紧实度高，通常不需要设计（jì）冒口。铸件（jiàn）的体收缩如果得不到（dào）补充，就（jiù）会在铸件上或（huò）者（zhě）内部形成缩（suō）孔、缩陷或者缩松。严重时常常（cháng）造成铸件（jiàn）报废。 冒口尺寸计算原则是，首先计算需要补缩（suō）的金属液（yè）需要多少。通常把这一部分金属液假设成（chéng）球体，并求出直径（设为（wéi）d0）用于冒（mào）口计算。冒口（kǒu）补缩铸（zhù）件是有一定的范围------叫有效（xiào）补缩距离，设为L，对厚度为（wéi）h的板状零件通常L=3~5h 。对棒状零件L=（25~30）√h 式子（zǐ）中，h------铸件厚度 2．冒口尺（chǐ）寸（cùn）的基本计算方法 冒（mào）口（kǒu）计算的公式、图线、表格等有很多。介绍如下。 zui常用（yòng）的方法是，冒口直径 D=d0+h 理由是假定冒口和铸件（jiàn）以相同的速（sù）度凝固，凝固过程是从（cóng）铸件（jiàn）的两个（gè）表面向（xiàng）内层进（jìn）行，当（dāng）铸（zhù）件完全凝固终（zhōng）了，正好（hǎo）冒口（kǒu）凝固了同样的（de）厚度，这时还（hái）剩下（xià）中间的空心的缩孔，体（tǐ）积正好等于补缩球（qiú）的体积（jī），这部分金属液在凝固过程中正好补缩（suō）进了铸件。 当铸件存在热（rè）节（jiē）时，可以把h换成热（rè）节的直径T即可。 即D=do+T 。 另外设计冒口，还有个重（chóng）要（yào）的部位，就是冒（mào）口颈，所谓冒口颈就（jiù）是冒口和铸（zhù）件的（de）连（lián）接通道，冒口里的金属液都是经由冒口颈补缩到铸件里的（de）。所（suǒ）以对（duì）冒口（kǒu）颈的截面是有（yǒu）要求（qiú）的，通常取冒口颈的直径dj=（0.6~0.8）T 。 冒口（kǒu）高度 H=（1.5~2.5）D 。 H的高（gāo）度还应该考虑要高（gāo）于需要补缩部位的高度（dù），否则（zé）就成了反补缩了，铸件补缩了（le）冒口（kǒu），这是要避免的。 3．其（qí）它计算方法（fǎ） 常用的经验计（jì）算（suàn）方法还有不计（jì）算需要估算补缩（suō）的金属液，直接（jiē）将热节园的直（zhí）径（jìng）乘个系数得出冒口直径。例如（rú） 简单铸件 D=（1.05~1.15）T 外（wài）形简（jiǎn）单，热节比较（jiào）集中。 复（fù）杂铸件 D=（1.40~1.80）T 外形复杂，例如有许多筋条和铸（zhù）件（jiàn）的其余部（bù）分连接。 中间类型 D=（1.15~1.40）T 介于以上两种之间。 铸造（zào）生产的条件千（qiān）差万别（bié），因素太多，以（yǐ）至于所（suǒ）有的（de）计算（suàn）公（gōng）式都是（shì）近似的有条件（jiàn）的。往（wǎng）往一个公式不（bú）一（yī）定适用于所（suǒ）有（yǒu）的（de）场合。所（suǒ）以（yǐ）公式中（zhōng）往往有取（qǔ）值范围较大的系数供用户结合本单位的（de）情况选择。
+查看全文21 2020-04
型砂的（de）配制（zhì）包括三个方面，即（jí）原材料的准备、型砂（shā）的混制和将混制好的型砂调匀及松砂等工艺环节。铸（zhù）造生产（chǎn）中所（suǒ）使用（yòng）的型（xíng）砂，有（yǒu）的是由回（huí）用砂加适量的新砂、粘土和水经混合均匀配制成的，有（yǒu）的全部是由新的材（cái）料配制成的。为了（le）确保新砂质量，所有的原材（cái）料都须根据技术要求经验收合格后才能使用。为（wéi）此，在（zài）配砂（shā）前都必须进行加工（gōng）准备。 （1） 新（xīn）砂 新砂在（zài）采（cǎi）购、运输过（guò）程中常（cháng）混有（yǒu）草根、煤屑（xiè）及泥块等（děng）杂物，同时含（hán）有一定数量的分（fèn）分。潮湿的原（yuán）砂（shā）不（bú）易过（guò）筛，配砂（shā）时（shí）不便于控制型砂（shā）的水分。因此，除（chú）含水量低、用于（yú）手工造型（xíng）的湿型砂可直接配制（zhì）外，新砂（shā）在（zài）使用（yòng）前（qián）必（bì）须进行烘（hōng）干和过筛（shāi）。新砂的烘干用立式或卧式（shì）烘干滚（gǔn）筒（tǒng），也（yě）可采（cǎi）用气（qì）流烘干的（de）办法。常用（yòng）的筛（shāi）砂（shā）设备有手工筛、滚筒筛（shāi）和（hé）振动筛等（děng）。 （2） 粘土 刚开采（cǎi）的（de）粘土往往（wǎng）含有（yǒu）较多的（de）水分（fèn）具多为块（kuài）状，因（yīn）此使用前必须烘干、破碎并磨成粘土（tǔ）粉，主（zhǔ）要由（yóu）专门的工厂（chǎng）进行加工，包装万袋供应。有的工厂（chǎng）事先将膨（péng）润土或粘土（tǔ）与煤粉按比例（lì）制成粘（zhān）土—煤粉粉浆，使（shǐ）粘土充分吸水膨胀，混砂时与原砂一起加入到（dào）混砂机（jī）里混合均匀。这种（zhǒng）做法可简化混砂操作，便于运输，改善劳动条件，提高（gāo）型（xíng）砂质量（liàng）。但必须严格控制粉浆的含水量，否则会影响（xiǎng）型（xíng）砂性能。 （3） 附加物 煤（méi）粉、硼配、氟化物和硫黄等附（fù）加物都必须（xū）粉碎、过筛（shāi）后再使用。 （4） 旧砂 为（wéi）了节省造型材料，降低铸件成本，旧（jiù）砂应回用（yòng）。旧（jiù）砂（shā）在型砂（shā）所占（zhàn）比例很大，它对型砂的成分及性（xìng）能有（yǒu）着很大的影响。旧砂中（zhōng）常混有各（gè）种杂物，如钉子、铁块和砂团等，在回（huí）用（yòng）前必（bì）须进行处（chù）理，包括将砂块（kuài）粉碎，用电磁分离器除去其中的铁质杂物（wù）然后过筛，必要时进行冷却。 在机械化程（chéng）度高的铸造车间，型砂需求量（liàng）大，周转速度很快，往（wǎng）往旧砂的温度还比较高，有的回用砂温度高达（dá）60摄氏度以上，如果采（cǎi）用这种型砂造型（xíng），容易（yì）粘附模样、芯盒及砂（shā）斗。由于型砂温度过高，会（huì）使水分蒸发太快（kuài），使型砂性能不稳定，同时影响铸件表面质量（liàng），影响造型劳动生产率。因此必须在铸（zhù）件（jiàn）落砂、旧砂过筛（shāi）、运输和（hé）混砂过程中加（jiā）强通（tōng）风冷却，降低型砂温度。 （5） 混砂 混砂（shā）的任务是将各种原材料混合均匀，使粘结（jié）剂（jì）包（bāo）覆在（zài）砂粒表面上（shàng），混（hún）砂的（de）质（zhì）量（liàng）主（zhǔ）要（yào）取决于（yú）混砂工艺和混砂机的形式。 一、混砂机的形式。生产中常用的混砂设备有辗轮式、摆轮式和叶片式混砂（shā）机。辗轮式（shì）混（hún）砂机除有搅拌（bàn）作用外，还有辗压（yā）搓（cuō）揉作用（yòng），型砂的质量较好，但生产效率较低（dī），主要用来混制面（miàn）砂和单一（yī）砂。摆式混砂机的生产效率比（bǐ）辗轮式（shì）高几倍，且（qiě）可边混（hún）砂边鼓风冷却，并（bìng）有一（yī）定的搓揉作（zuò）用，但型砂质量不如辗轮式（shì）混砂好，主要用于机械化程度高、生（shēng）产量大的铸造车间混制单一（yī）砂及（jí）背砂。叶片式（shì）混砂机（jī）是一（yī）种连续作业式的设（shè）备，各（gè）种原是（shì）否无误混砂（shā）机（jī）的一端进入，混好的型（xíng）砂从混砂（shā）机的另一端出来，生产效率高。叶片（piàn）式混砂机有混合（hé）作用，但搓揉作用很（hěn）差，主要（yào）用于混（hún）制背砂和粘土含量低的（de）单一砂。 二、加料顺（shùn）序与混砂（shā）时间。混制粘土型砂的加（jiā）顺序一般是（shì）先加（jiā）回用砂、原（yuán）砂、粘（zhān）土（tǔ）粉（fěn）和附加物（wù）等干料，干混均匀（yún）后再（zài）加水湿（shī）混，均（jun1）匀后即可使用。如果（guǒ）型砂中含有渣油液以及其他（tā）液态粘结剂，则应先（xiān）加水将（jiāng）型砂混合均（jun1）匀（yún）后再加入（rù）油类粘结（jié）剂。这（zhè）种先加（jiā）干粉后加水的混砂加料顺序存在（zài）的（de）缺点是，在混砂机的辗盘边缘（yuán）遗（yí）留一（yī）些粉（fěn）料，这些粉料吸水后粘附在混砂机壁上（shàng），直到混辗后期或卸砂时才（cái）脱落下来（lái），使型砂里含有混合不均匀的粘土或煤粉团块，恶化了型（xíng）砂性能。同（tóng）时干混（hún）时粉（fěn）尘飞扬（yáng），劳动条件差。因此，有的工厂采（cǎi）用先在回（huí）用砂里加水混合（hé），然（rán）后（hòu）加粘土（tǔ）及煤粉混（hún）合（hé）均匀，zui后再（zài）加少量水（shuǐ）分调节到（dào）所需（xū）要的含水量的混砂工艺。试验结果表（biǎo）明，后面这种加料（liào）顺序可缩短混砂时间，提高型（xíng）砂质量，改善劳动（dòng）条件。 为（wéi）了使各（gè）种原材（cái）料混合均匀，混砂时间不能太（tài）短，否则影响型（xíng）砂（shā）性能，但混（hún）砂（shā）时间也不宜过（guò）长。否则（zé）将使（shǐ）型砂（shā）温度升（shēng）高（gāo），水分过（guò）多（duō）挥发，型砂（shā）结成块状，性能变坏且生产效率低（dī）。混（hún）砂时间主要（yào）根据混砂机的（de）形式、粘土含量、对型砂性（xìng）能要（yào）求等来决定。一般来说，粘土含量越多，对（duì）型砂质量要求越（yuè）高，混砂时间越（yuè）长。采用辗轮式混（hún）砂机混制（zhì）面砂时，混砂时间一般为（wéi）6—12分钟，北砂为3—6分钟，单一砂为（wéi）4—8分钟（zhōng）。 （6） 调匀 型（xíng）砂（shā）的（de）调匀又称回性（xìng）、渗匀，是指将（jiāng）混好的型砂在不（bú）失去水分的（de）条（tiáo）件下放（fàng）置一段（duàn）时间（jiān），使水分均匀渗透到型砂中（zhōng），让粘土充分吸水膨胀，以（yǐ）提高型砂（shā）的（de）强度和（hé）透气性等性能。调（diào）匀时间主要根据粘土种类及加入（rù）量而定。型砂中粘（zhān）土（tǔ）含量越多（duō），原（yuán）砂（shā）的颗粒越细，调（diào）匀时（shí）间（jiān）越长（zhǎng）。调匀时间应适当（dāng），否则（zé）型砂性（xìng）能（néng）难以满（mǎn）足要注。单一（yī）砂一般（bān）为2—3小（xiǎo）时，面砂为（wéi）4—5小（xiǎo）时。机械化铸造厂间型砂调匀是在型砂调匀斗（dòu）里进行（háng），非机械化的手工造型车间（jiān）是将混好的型砂堆放在轩间地面上，并用（yòng）湿麻（má）袋覆盖进（jìn）行调（diào）匀。 型砂经混辗和调匀后会被压实，有的被压成团块（kuài）。如果采用这种型砂直接（jiē）造型（xíng），型（xíng）砂的坚实度不均匀，透（tòu）气性等性能差。因此，调匀后的型砂必（bì）须经松砂或过筛才能（néng）使用。在机械（xiè）化的（de）铸造车间一般采（cǎi）用圆棒（bàng）式或叶（yè）片（piàn）式松砂机进行松砂处理。在（zài）百机械化的手工造型（xíng）车（chē）间，常用移动式松砂机（jī）或（huò）用筛孔为5—8毫米的筛子过筛。
+查看全（quán）文20 2020-04
覆膜砂铸造在（zài）铸造领域已有相当（dāng）长的（de）历史，铸件的产量也（yě）相当大；但采用覆膜（mó）砂铸造（zào）生（shēng）产（chǎn）精密铸（zhù）钢件（jiàn）时（shí）面临很多难题（tí）：粘（zhān）砂（结（jié）疤）、冷（lěng）隔、气（qì）孔。如何解（jiě）决这些问（wèn）题有（yǒu）待于我们去进一步（bù）探讨。 一（yī）、对覆膜砂的认识与了解（jiě）（覆（fù）膜（mó）砂（shā）属（shǔ）于有机粘结剂型、芯砂） （1）覆膜砂的特点：具有适宜的强（qiáng）度性能；流（liú）动性好，制（zhì）出（chū）的砂（shā）型、砂芯轮廓清晰，组（zǔ）织致密，能（néng）够（gòu）制造出复（fù）杂的砂芯；砂型（xíng）（芯）表面质量（liàng）好，表面粗糙（cāo）度可达Ra=6.3～12.5μm，尺寸精度可达CT7～CT9级；溃散性好，铸件容易清理。 （2）适用范围：覆膜砂既可制作铸型（xíng）又可制（zhì）作砂（shā）芯，覆（fù）膜砂（shā）的型（xíng）或芯既可互相配合使用又可与其它砂型（xíng）（芯）配合使用（yòng）；不仅（jǐn）可以（yǐ）用于金属型重力（lì）铸造或低压（yā）铸造，也可以用于（yú）铁（tiě）型覆砂铸造，还可以用（yòng）于热法离心铸造；不仅可以用于铸铁（tiě）、非（fēi）铁合金铸件的生产，还可以（yǐ）用于铸钢件的（de）生（shēng）产。 二、覆膜砂的制备（bèi） 1．覆膜砂组成 一般由耐火材料、粘结剂、固化剂、润滑剂及特（tè）殊添加剂组成。 （1）耐（nài）火材料（liào）是构成覆（fù）膜（mó）砂的主体。对耐火材料的要求是：耐火（huǒ）度高、挥发（fā）物少（shǎo）、颗粒较圆整、坚实等。一般选用天然擦洗（xǐ）硅（guī）砂。对（duì）硅砂的要求是（shì）：SiO2含量高（铸铁及非铁合金铸件要求大于90%，铸钢件要求（qiú）大于97%）；含泥量不大于0.3%（为擦洗砂）--[水洗砂含泥（ní）量规（guī）定小于（yú）；粒度①分布在相邻（lín）3～5个筛号（hào）上（shàng）；粒形圆整，角形（xíng）因（yīn）素（sù）应不大于1.3；酸（suān）耗值不小于5ml。 （2）粘结剂普（pǔ）遍采用酚醛树脂。 （3）固化剂通（tōng）常采（cǎi）用乌（wū）洛托（tuō）品；润滑剂（jì）一般采用硬脂酸钙（gài），其作（zuò）用是防止覆膜（mó）砂结块（kuài），增（zēng）加流动性（xìng）。添加剂（jì）的主要作用（yòng）是改善覆膜砂的性能。 （4）覆膜（mó）砂的基本（běn）配比 成分 配（pèi）比（bǐ）（质量分数（shù），%）说明：原砂 100 擦洗砂， 酚醛树脂（zhī） 1.0～3.0 占原砂重 ，乌洛（luò）托品（pǐn）（水溶（róng）液2）10～15 占树脂重（chóng），硬（yìng）脂酸（suān）钙 5～7 占树脂重，添（tiān）加剂 0.1～0.5 占原砂（shā）重。1：2）10～15 占树脂（zhī）重，硬脂酸钙 5～7 占树脂重（chóng），添加剂（jì） 0.1～0.5 占原砂重。 ２．覆膜砂的生产工艺 覆膜砂的制备工艺（yì）主要有（yǒu）冷（lěng）法覆膜、温法（fǎ）覆膜、热法覆膜三种，目（mù）前覆膜砂的生产几乎都是（shì）采用热覆膜法。热法覆膜工艺是先将原砂加热到（dào）一定温度，然后分别与树脂、乌洛托品水溶液和硬脂酸（suān）钙（gài）混（hún）合搅拌，经冷却破（pò）碎（suì）和筛分而成。由于（yú）配方（fāng）的差异，混制工（gōng）艺有所不同。目前国内（nèi）覆膜砂生产线的种类很多，手工加料（liào）的半自动生产线约有（yǒu）2000~2300条，电脑控制的（de）全自（zì）动生产线也已经有将近50条，有（yǒu）效提高了生产效率和产（chǎn）品稳定性。例如xx铸造有限公司的自动化可（kě）视（shì）生（shēng）产（chǎn）线，其加料时间控（kòng）制精确到（dào）0.1秒，加热温度控制精确到1/10℃，并且可以通过视频时时观察混砂（shā）状态（tài），生产效率达到6吨/小时。 ３．覆膜砂的主要产品类型（xíng） （1） 普通类覆膜砂 普通覆膜（mó）砂即传统（tǒng）覆膜砂，其（qí）组成通常由石英砂，热塑性酚醛树（shù）脂，乌洛托品（pǐn）和（hé）硬脂酸钙构成，不加（jiā）有关（guān）添（tiān）加剂，其树脂（zhī）加入量通（tōng）常在一定强度要求下相对较高，不（bú）具备耐高温，低膨胀、低发气等特性，适用于要求不高的铸件生产 （2） 高强度低（dī）发气类覆膜（mó）砂 特点（diǎn）：高（gāo）强度（dù）、低膨胀、低发气、慢（màn）发气、抗氧化 简介:高强度（dù）低发气覆膜砂是普通覆（fù）膜砂的更新换代产品，通（tōng）过（guò）加入有关特性的“添加剂”和采用新（xīn）的配制工（gōng）艺，使树脂用量大幅度下降，其强度比普通覆膜砂高30%以上（shàng），发气（qì）量显著降低（dī），并能（néng）延缓发（fā）气速度，能更好地适应（yīng）铸（zhù）件生产的需要（yào）。该（gāi）类覆膜砂主要（yào）适用于铸铁（tiě）件（jiàn）中，中小铸钢、合金铸（zhù）钢（gāng）件的生产。目前该类（lèi）覆膜砂有三个系（xì）列：GD-1高（gāo）强度低发气（qì）覆膜砂；GD-2高强度低膨胀低发（fā）气覆（fù）膜砂；GD-3高强度低膨胀低发气抗氧化覆（fù）膜。 （3） 耐高（gāo）温(类（lèi）)覆膜（mó）砂(ND型) 特点：耐高（gāo）温、高强度、低膨（péng）胀（zhàng）、低发气、慢发气、易溃散、抗氧化 简介:耐高温覆膜（mó）砂是通过特殊工（gōng）艺配方（fāng）技术生产出的具（jù）有（yǒu）优（yōu）异高温性能(高温下强度（dù）高、耐热时（shí）间长、热膨胀量（liàng）小、发气量低)和综合铸造性能的新（xīn）型覆（fù）膜砂（shā）。该（gāi）类覆膜（mó）砂特（tè）别适用于复杂薄壁精密的（de）铸铁件(如汽车发动机缸体、缸盖（gài）等)以及高要求的铸钢件(如集装（zhuāng）箱角和火车刹（shā）车缓（huǎn）；中（zhōng）器（qì）壳件等)的生产，可有效消除粘砂、变形、热裂和气（qì）孔等铸（zhù）造缺陷。目前该覆（fù）膜砂有四个系列：VND-1耐（nài）高温覆膜砂. ND-2耐高温低（dī）膨胀低发气覆膜砂 ND-3耐高（gāo）温低膨胀低发气抗氧化覆（fù）膜砂 ND-4耐（nài）高温高强（qiáng）底低膨（péng）胀低（dī）发气（qì）覆膜 （4） 易溃散类覆膜砂 具（jù）有较好的强度，同时具（jù）有优异的低温溃散性能，适用于生产有色（sè）金属铸件。 （5） 其它特殊要求覆膜砂（shā） 为（wéi）适应不同产品的需要，开（kāi）发（fā）出了系列特种（zhǒng）覆膜砂如（rú）：离（lí）心铸造用覆膜砂、激（jī）冷覆（fù）膜砂、湿态覆膜砂、防（fáng）粘砂、防脉纹、防（fáng）橘皮覆膜砂等。 三、覆膜砂（shā）制（zhì）芯主要（yào）工艺过（guò）程 加（jiā）热温（wēn）度200-300℃、固化时间30-150s、射砂压力（lì）0.15-0.60MPa。形状简单的砂芯、流（liú）动（dòng）性好的覆膜砂可（kě）选（xuǎn）用较低的射砂（shā）压（yā）力，细薄砂芯（xīn）选择较低的（de）加热温度，加热温度低（dī）时可适（shì）当延长（zhǎng）固化时间等。覆膜（mó）砂所使用的（de）树脂是（shì）酚醛类树脂。制芯工艺的优点（diǎn）：具有适宜的强（qiáng）度性（xìng）能；流动性好；砂芯表面质量好（Ra=6.3-12.5μm）；砂（shā）芯抗吸湿性强；溃散（sàn）性好，铸件容易清理（lǐ）。 1、铸（zhù）型（模具（jù））温度 铸型温度是（shì）影响壳层厚度及强度的主要（yào）因素之一,一般控制在220～260℃,并（bìng）根据下列原则选定: （1）保证覆膜砂上的（de）树脂软化及固化所需的（de）足（zú）够热量（liàng）； （2）保证形（xíng）成需要的壳厚且壳型（芯（xīn））表面不焦化（huà）； （3）尽量（liàng）缩短（duǎn）结壳（ké）及硬化（huà）时间，以提高（gāo）生产率。 2、射砂压力及时间 射砂（shā）时间一般控制在3～10s，时间过（guò）短则（zé）砂型（芯）不能（néng）成型。射砂（shā）压力（lì）一（yī）般为0.6MPa左右；压力过低时，易造成（chéng）射不足或疏松现象。3、硬化时间：硬化时间的长短主要（yào）取决于砂型（芯）的厚度与（yǔ）铸型的温度，一般在60～120s左右。时间过（guò）短，壳层未完全固化则强度低（dī）；时间过长，砂型（芯）表面层易烧焦影响（xiǎng）铸件（jiàn）质（zhì）量（liàng）。覆（fù）膜砂（shā）造（zào）型（芯）工（gōng）艺参数实（shí）例：序号图号 壳厚（hòu）（㎜） 重量（liàng）（㎏） 铸型温度（℃） 射砂时间（s）硬化（huà）时（shí）间（s） 1 （导向套）DN80-05 8～10 2.5～2.6220～240 2～3 60～80 2 （阀体（tǐ））DN05-01 10～123.75～3.8 240～260 3～5 80～100 四（sì）、覆（fù）膜砂应用中（zhōng）存在的（de）问题及（jí）解决对策（cè） 制（zhì）芯（xīn）的方法种类很（hěn）多，总的可以（yǐ）划分为（wéi）热固性方法（fǎ）和冷固性方法（fǎ）两（liǎng）大类，覆膜（mó）砂（shā）制芯属于热固性（xìng）方法类（lèi）。任何一（yī）种制（zhì）芯方法都（dōu）有其自身（shēn）的优点和缺点，这主要取决于（yú）产品的质量（liàng）要（yào）求（qiú）、复杂程度、生产（chǎn）批量、生（shēng）产成本、产品价格等（děng）综合因素来决定采用何种制芯方法。对铸件内腔（qiāng）表面（miàn）质量要（yào）求（qiú）高（gāo），尺寸精（jīng）度要求高、形状（zhuàng）复杂的砂芯采（cǎi）用覆膜砂制（zhì）芯（xīn）是非常有效的。例（lì）如（rú）：轿车发动机气（qì）缸盖的进排气道砂芯（xīn）、水道砂芯（xīn）、油道砂芯，气缸体的水道砂芯、油道砂芯（xīn），进气岐管（guǎn）、排气岐管的壳芯（xīn）砂芯（xīn），液压阀的流道砂（shā）芯，汽车涡轮增压器气道砂芯等等。但是在覆膜砂使用中还（hái）常遇到一些问题，这里仅就（jiù）工（gōng）作中的体会略谈一二（èr）。 1、覆（fù）膜砂的强度和（hé）发（fā）气量的确（què）定（dìng）方（fāng）法 在原砂质量和（hé）树脂质量一定的前（qián）提下，影响覆膜砂强度的关键因素主要（yào）取于酚醛（quán）树脂（zhī）的加入量。酚醛树脂加入量（liàng）多，则强度（dù）就（jiù）提高，但发（fā）气（qì）量（liàng）也增加，溃散性就降低。因（yīn）此在生产应用中一定要控制覆（fù）膜（mó）砂的强度来（lái）减少发气（qì）量（liàng），提高溃散性，在强度（dù）标准的制（zhì）订时定要找到（dào）一个平衡点。这个平衡点就（jiù）是保证砂芯（xīn）的表面质量及在浇注时（shí）不产（chǎn）生变形、不产（chǎn）生断芯前提下的强度。这样才能（néng）保证（zhèng）铸件（jiàn）的表面质量（liàng）和尺寸精度，又可（kě）以减（jiǎn）少发气量，减少铸造件（jiàn）气孔缺陷，提高砂芯的出砂性能。对砂芯存放，搬运过程中可以采（cǎi）用（yòng）工（gōng）位器具、砂芯（xīn）小车，并在（zài）其上面（miàn）铺有10ｍｍ～15ｍｍ厚的海绵，这样可以减少砂芯的损耗率。 2、覆（fù）膜砂砂芯的存放期 任何砂芯都会吸湿，特别是南方（fāng）地区空气相对（duì）湿度大，必须对砂（shā）芯存放期在工艺（yì）文件上加以规（guī）定（dìng），利（lì）用精益生产先进先（xiān）出的生产方式（shì）减少砂芯的存放量和存放周期。各企（qǐ）业应结合（hé）自己的厂房条（tiáo）件和当（dāng）地的气候条件来（lái）确定砂（shā）芯的（de）存放周（zhōu）期。 3、控制好覆（fù）膜（mó）砂的（de）供货质量 覆膜（mó）砂（shā）进厂时必须附有供应商的质（zhì）量保证资料，并且企业（yè）根据抽样标准进（jìn）行检查，检查合格后方可入库。企业取（qǔ）样检测不（bú）合格时由质保和技术部门做出处理结果，是让步接（jiē）受或向供应商退（tuì）货。 4、合格（gé）的覆膜砂（shā）在制芯（xīn）时发现砂芯断裂变（biàn）形 制芯时砂芯的（de）断裂变（biàn）形（xíng）通常会认为覆（fù）膜砂（shā）强度低造成的。实际（jì）上砂芯断（duàn）裂和变形会涉（shè）及（jí）到许多（duō）生产过程。出现不正常情况，必须（xū）要（yào）查到真正（zhèng）的原（yuán）因（yīn）才（cái）能彻底解决。具体原因如下： （１）制芯时模具的温度和留（liú）模时间，关系到砂芯结壳硬化（huà）厚度是（shì）否满足工艺（yì）要求。工艺上所（suǒ）规（guī）定的工艺参数（shù）都需要有（yǒu）一个范围（wéi），这个范围（wéi）需靠操作人员的技能（néng）来（lái）进行调整。在模具温度上（shàng）限时留模时间可以取下限，模（mó）具温（wēn）度在下限时留模时间取上限。对操作人员需要不（bú）断地培（péi）训提高操作技能（néng）。 （２）制芯时在模具上会（huì）粘有酚（fēn）醛树脂和砂（shā）粒（lì），必须进（jìn）行及时清（qīng）理并喷上脱模（mó）剂，否（fǒu）则会越积越多开模时会把砂芯拉（lā）断或变形。 （３）热芯盒模（mó）具静模上的弹簧顶杆，由于长期在高温状态下工作会产生弹性失效而造成砂芯断裂或变形。必须及时更换弹簧。 （４）动模（mó）和静模不平行或不（bú）在同一（yī）中心线上，合模时在（zài）油（yóu）缸或（huò）气缸的压力作用下，定位销前端有（yǒu）一段斜度，模具（jù）还是会合紧，但在开（kāi）模时动模和静（jìng）模仍会恢复（fù）到原始（shǐ）状态使砂芯断裂或变（biàn）形。在这种（zhǒng）情况下射（shè）砂时会跑砂，砂芯的（de）尺寸会变（biàn）大。解决（jué）对策是及时调整（zhěng）模具（jù）的平行度和同轴度。 （５）在壳芯机（jī）上生产空心（xīn）砂芯（xīn）时，从砂芯中倒出尚未硬化的覆膜砂（shā）需要（yào）重新使（shǐ）用时，必须进行（háng）过筛（shāi）并未用过（guò）的覆（fù）膜砂（shā）按３：７比（bǐ）例混合后使（shǐ）用，这样才能保证壳芯砂芯的表面质量（liàng）和砂芯强度（dù）。
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什么叫淬火？ 钢的淬火是（shì）将钢加热到临界温度Ac3（亚共析钢）或Ac1（过共（gòng）析（xī）钢）以上温度，保温一段时（shí）间，使之全（quán）部或（huò）部分（fèn）奥（ào）氏（shì）体化，然后以（yǐ）大于临界（jiè）冷却（què）速度的冷（lěng）速快冷到Ms以下（或Ms附近（jìn）等（děng）温）进行马氏体（或贝氏体）转变的热处理工艺。通常也将铝合金、铜合金、钛合金、钢化玻璃等材料的固（gù）溶处理或带（dài）有（yǒu）快速冷却过程的热（rè）处理工艺称（chēng）为淬火。 淬火的目（mù）的： 1）提高金属（shǔ）成材或零件（jiàn）的（de）机械性能。例如：提高工具（jù）、轴承等的硬度和（hé）耐磨性，提（tí）高弹簧的弹性极限，提高轴（zhóu）类零件（jiàn）的综合机械性能等。 2）改善某些特殊钢（gāng）的材料性（xìng）能或（huò）化学性能。如提高不锈钢的耐蚀性，增加磁钢的永磁性等。 淬火（huǒ）冷却时，除需合理选用淬火介质（zhì）外，还要有正确的淬（cuì）火方法（fǎ），常用（yòng）的淬火方法（fǎ），主（zhǔ）要有单液（yè）淬火，双液淬火，分级淬火、等（děng）温淬（cuì）火（huǒ），局（jú）部淬火等。 钢铁（tiě）工（gōng）件在淬火后具（jù）有以下特（tè）点（diǎn）： ① 得（dé）到了马氏体、贝氏体（tǐ）、残余奥氏体等不平衡（即不稳定）组织。 ② 存在较（jiào）大（dà）内应（yīng）力。 ③ 力学性能不能满足要求（qiú）。因（yīn）此（cǐ），钢（gāng）铁工件淬火后一（yī）般都要（yào）经（jīng）过回火 什（shí）么叫回火？ 回火是将（jiāng）淬火后的金属成材或零件加热（rè）到某一温（wēn）度，保温一定时间后，以一定方式冷却的热处（chù）理工艺，回火是淬火后紧（jǐn）接着进行的一种操作，通常也是工件进（jìn）行（háng）热处理的zui后一道工（gōng）序，因而把淬火（huǒ）和回火（huǒ）的联合工（gōng）艺称（chēng）为zui终处（chù）理。淬火与回火的主（zhǔ）要目（mù）的（de）是： 1）减（jiǎn）少内应力和（hé）降（jiàng）低脆（cuì）性，淬火（huǒ）件存在着很（hěn）大的应力和脆性，如没有及时回（huí）火往往会产（chǎn）生变形甚至开（kāi）裂（liè）。 2）调整工（gōng）件的（de）机械性（xìng）能（néng），工件淬火后，硬度高，脆（cuì）性大，为了（le）满足各种工件不同的性（xìng）能要求（qiú），可以（yǐ）通（tōng）过（guò）回火（huǒ）来调整，硬（yìng）度，强度（dù），塑（sù）性和（hé）韧性。 3）稳（wěn）定工件尺寸。通过回（huí）火可使金相组（zǔ）织（zhī）趋于稳定（dìng），以保（bǎo）证在以后的（de）使用（yòng）过程中不再发生变形。 4）改善某（mǒu）些（xiē）合金钢（gāng）的切削性（xìng）能（néng）。 回火的（de）作（zuò）用在（zài）于（yú）： ① 提高组（zǔ）织稳定性，使工（gōng）件在使用过程中不再发生组（zǔ）织转变（biàn），从而使工件几何（hé）尺（chǐ）寸和性能保（bǎo）持稳定。 ② 消除（chú）内应力，以便改善工件的使（shǐ）用性能（néng）并稳（wěn）定工件几（jǐ）何尺寸。 ③ 调整钢（gāng）铁的力学性能以满（mǎn）足使用要求。 回（huí）火之所以（yǐ）具（jù）有这些作用，是因为温度升高时，原子活动能力（lì）增（zēng）强，钢铁（tiě）中的铁、碳（tàn）和其他合金元素的原（yuán）子（zǐ）可以（yǐ）较快地进行扩散，实现原子（zǐ）的重新排列组合（hé），从（cóng）而（ér）使不稳定的不平衡组织逐步转变为稳定的平（píng）衡组织（zhī）。内应力的消除还与温度（dù）升高时金（jīn）属强度降（jiàng）低有关。一般钢铁回火时（shí），硬（yìng）度（dù）和强度下降，塑性提高。回（huí）火温度越（yuè）高，这些（xiē）力学性能的变化越大。有些合金元素含量较高的合金钢，在某（mǒu）一温度范围回火时，会析出（chū）一些颗粒细小的（de）金属化合物，使强（qiáng）度和硬度上升。这种现象称为二次硬化。 回火要求：用途不同（tóng）的工件（jiàn）应（yīng）在不同（tóng）温（wēn）度下回火，以满足使用中（zhōng）的要（yào）求。 ① 刀具、轴承、渗（shèn）碳淬火零件、表面淬火零件通常在（zài）250℃以下（xià）进行低温回火。低温回火（huǒ）后硬度变化（huà）不大，内应力减小（xiǎo），韧性稍（shāo）有提高。 ② 弹簧在350～500℃下（xià）中温（wēn）回火，可获得较高（gāo）的弹性和必要的韧性。 ③ 中碳结构钢制作的零件通（tōng）常在500～600℃进行高温回（huí）火，以获得适宜的强度与（yǔ）韧性（xìng）的（de）良好配合。 钢在（zài）300℃左右回火时，常使其脆性增大，这种现象（xiàng）称（chēng）为首（shǒu）类回火脆性。一般不应在这个（gè）温度（dù）区间回（huí）火。某些中碳合金结（jié）构钢在高温回火后，如果缓慢冷至室（shì）温，也易于变脆（cuì）。这种现象称为第二（èr）类（lèi）回（huí）火脆性。在钢中加（jiā）入钼，或回（huí）火时在油（yóu）或水中（zhōng）冷却，都可以防止第二类回火脆性（xìng）。将第二类（lèi）回火脆性（xìng）的钢（gāng）重新加热至原来的回火温度，便可以消除这种脆（cuì）性。 在生产中，常根（gēn）据（jù）对工件性能的要（yào）求。按（àn）加热温度（dù）的（de）不同，把回火分为（wéi）低温回火，中温回（huí）火，和高温回火。淬（cuì）火和随后的高温回（huí）火相结合的热处理工艺称（chēng）为调（diào）质，即（jí）在具有高度（dù）强度的（de）同时，又有好的塑性韧性。 1、低（dī）温回（huí）火：150-250℃ ，M回，减少内应力和脆性，提高塑韧性，有较高的硬度和耐磨性（xìng）。用于制作（zuò）量（liàng）具、刀（dāo）具（jù）和滚动轴承等。 2、中温（wēn）回火：350-500℃ ，T回（huí），具有（yǒu）较高的弹（dàn）性，有一定的塑性（xìng）和硬度。用（yòng）于制作弹簧、锻模等。 3、高温回火：500-650℃ ，S回，具有良（liáng）好（hǎo）的综合（hé）力（lì）学（xué）性能。用于制作齿（chǐ）轮、曲轴等。 什么是正火? 正火是—种改善钢材韧（rèn）性的热处理。将钢构件（jiàn）加热（rè）到Ac3温度以上30〜50℃后，保温一（yī）段时（shí）间出炉（lú）空冷。主（zhǔ）要（yào）特点是（shì）冷（lěng）却速度快于退火而（ér）低于淬火，正火时可（kě）在稍快的冷却中使（shǐ）钢（gāng）材的结晶晶（jīng）粒细化，不但可得到（dào）满意的（de）强度，而且可以（yǐ）明显提高韧性(AKV值），降低（dī）构件的开裂倾向。—些低合金热（rè）轧钢板（bǎn）、低合金钢（gāng）锻件与铸造件经正火处（chù）理后，材（cái）料的综合力学性（xìng）能可以大大改善，而（ér）且也改善了切削（xuē）性能。 正火有以下目的和用途： ① 对亚共（gòng）析钢，正火用以（yǐ）消（xiāo）除铸、锻、焊件的（de）过（guò）热粗晶组织和（hé）魏氏（shì）组织，轧材中（zhōng）的带状（zhuàng）组织；细（xì）化晶粒（lì）；并可作（zuò）为淬（cuì）火前的（de）预先热处理。 ② 对过共析钢，正（zhèng）火可（kě）以（yǐ）消（xiāo）除网（wǎng）状二次渗碳体（tǐ），并使珠光体（tǐ）细化（huà），不但改（gǎi）善机械（xiè）性能，而且有利（lì）于以后的球化退火。 ③ 对低碳深（shēn）冲薄钢板，正火可以消除晶界的游离（lí）渗碳体，以改善其深（shēn）冲性能。 ④ 对低碳钢和（hé）低（dī）碳低合（hé）金钢，采用正火，可得（dé）到（dào）较多的细片状珠光体（tǐ）组织，使硬度增高（gāo）到（dào）HB140-190，避免切削时的“粘（zhān）刀”现象（xiàng），改（gǎi）善切（qiē）削加工性。对中碳钢，在既可（kě）用正火（huǒ）又（yòu）可用退火的场合下，用正火更为（wéi）经济和方便（biàn）。 ⑤ 对普（pǔ）通中碳结（jié）构钢，在力学性能要求不高的场合下，可用正火代替（tì）淬火加（jiā）高温（wēn）回火，不仅（jǐn）操作简便，而且使钢材的组织和尺寸稳定。 ⑥ 高温正火(Ac3以上（shàng）150～200℃)由于高温（wēn）下扩散速度较高（gāo）,可以减少铸件和锻件的成分（fèn）偏析。高温（wēn）正火后的粗大晶粒（lì）可（kě）通（tōng）过随后第二次较（jiào）低（dī）温度的正火予（yǔ）以细（xì）化。 ⑦ 对某些用于汽轮（lún）机和锅炉的低、中碳合金钢（gāng），常采用正火以获得贝氏（shì）体（tǐ）组织（zhī），再经高温回火，用于400～550℃时具有良好的抗蠕变能力。 ⑧ 除钢件和钢（gāng）材以外（wài），正火还广（guǎng）泛用于球墨铸铁热处理，使其获得珠光体（tǐ）基体，提（tí）高球墨铸铁的强度。 由于正（zhèng）火（huǒ）的特点是（shì）空气（qì）冷却，因而环境气温、堆放方式、气流（liú）及工件尺寸对（duì）正火后的组织和性能均有（yǒu）影（yǐng）响。正火（huǒ）组织还可（kě）作为合金（jīn）钢的一种分类方法。通常根据直径为（wéi）25毫（háo）米（mǐ）的试样加（jiā）热到900℃后,空冷得（dé）到（dào）的（de）组（zǔ）织（zhī），将合金钢分为珠光（guāng）体钢、贝氏体钢（gāng）、马氏体（tǐ）钢和奥氏（shì）体钢。 什么是（shì）退火？ 退火是将金属（shǔ）缓慢（màn）加热到一定温度，保持足够时（shí）间（jiān），然后（hòu）以适宜速度（dù）冷却的一种金属（shǔ）热处理（lǐ）工艺。退火热处理分（fèn）为完全退火，不完全（quán）退（tuì）火和去应力退火。退火材料的力学性能可以（yǐ）用拉伸（shēn）试（shì）验来检测，也可（kě）以用硬（yìng）度试验来检测。许（xǔ）多钢材都是以退（tuì）火热（rè）处理（lǐ）状态供货的，钢材硬度检（jiǎn）测可以采用洛氏硬度计（jì），测（cè）试HRB硬度，对于较薄（báo）的钢（gāng）板、钢带以及薄壁钢（gāng）管，可以采用表面洛（luò）氏硬度计，检测（cè）HRT硬度。 退火的目的在于： ① 改善（shàn）或消（xiāo）除钢铁（tiě）在铸造、锻压、轧制和焊接过程中所造成的各（gè）种（zhǒng）组织（zhī）缺陷以及残余应力，防（fáng）止（zhǐ）工件变形、开裂。 ② 软化工件以（yǐ）便进行切削（xuē）加工。 ③ 细化晶（jīng）粒，改（gǎi）善组织以提高工件的机械性能（néng）。 ④ 为zui终热处理（淬火、回火）作好组织准备。 常（cháng）用的（de）退火（huǒ）工艺有： ① 完全（quán）退火。用以细化中、低碳钢经铸造、锻压和焊（hàn）接后出现的力学性能不佳的粗大过热（rè）组织。将工件加（jiā）热（rè）到铁素（sù）体（tǐ）全部转（zhuǎn）变为奥（ào）氏体的温度以（yǐ）上30～50℃，保温（wēn）一段时间，然后随炉缓（huǎn）慢冷却（què），在冷却过程中奥氏体（tǐ）再次发生（shēng）转变，即（jí）可使钢的组织变细。 ② 球化退火。用以（yǐ）降低工具钢和轴承钢锻压后的偏高（gāo）硬度（dù）。将工件加热到钢（gāng）开（kāi）始形成奥（ào）氏体的温度以上（shàng）20～40℃，保温后缓慢冷却（què），在冷却过程（chéng）中珠光体中（zhōng）的（de）片层状渗碳（tàn）体变为球状（zhuàng），从而降低（dī）了硬度（dù）。 ③ 等温（wēn）退火。用以降低某些镍、铬含量较（jiào）高的合金结构钢的（de）高硬度，以进行切削加工。一般先以（yǐ）较快速度冷却（què）到奥（ào）氏体zui不稳定的温度，保（bǎo）温适当时（shí）间，奥（ào）氏（shì）体转变为托氏体或（huò）索氏体，硬度即可降低。 ④ 再结（jié）晶退火。用以消除金属线材（cái）、薄板（bǎn）在冷拔、冷轧过程中的硬化现象（xiàng）（硬度升高、塑性下降）。加热温度一般为钢开始形成（chéng）奥（ào）氏体的温度以下50～150℃ ，只有这样才能消除加工（gōng）硬化效应使金属软化。 ⑤ 石墨化退火。用以使含（hán）有大（dà）量渗（shèn）碳体的铸铁变成塑性良好的可锻（duàn）铸铁（tiě）。工艺操（cāo）作（zuò）是将铸件加热到950℃左（zuǒ）右，保温一定时间后适当冷却（què），使渗碳体分解形成团絮状石墨。 ⑥ 扩（kuò）散退火（huǒ）。用以使合（hé）金铸件化学成分均匀化，提（tí）高其使用性能。方法是在不发（fā）生熔化的前提下，将铸件加热到尽可能高（gāo）的温度，并（bìng）长时间保温，待合金中各种元素扩散趋于均匀分布后缓（huǎn）冷。 ⑦ 去应力退火。用以消除钢铁铸件（jiàn）和焊接件的内应（yīng）力（lì）。对于钢铁制品（pǐn）加热后（hòu）开始形成奥氏体的温（wēn）度以下100～200℃，保温后在空气中冷却，即可（kě）消除内（nèi）应力（lì）。
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一、变形的（de）原因 钢的变形主要原因是钢中存（cún）在内应力或者外部施加的（de）应力。内应力（lì）是因温度分（fèn）布不均匀或者（zhě）相变所（suǒ）致，残余应力也是（shì）原（yuán）因之（zhī）一。外应力引起的变形主要是由于工件（jiàn）自重而造成的“塌陷”，在特殊情（qíng）况下也应考（kǎo）虑碰撞被加热的工（gōng）件，或（huò）者夹持工具夹持（chí）所引起的凹陷等（děng）。变形（xíng）包（bāo）括弹性（xìng）变形和塑性变形两（liǎng）种（zhǒng）。尺寸变化主（zhǔ）要是基于组（zǔ）织（zhī）转（zhuǎn）变，故表现出同样的膨（péng）胀和收缩，但当工件上有孔穴或者复杂形状工件，则将导（dǎo）致附加的（de）变形。如果淬火形成（chéng）大量马氏体（tǐ）则发生膨（péng）胀，如果产生大量残余奥氏体则相应的要收缩。此外，回（huí）火时一般发生收缩，而出现二次硬化现象（xiàng）的合（hé）金钢则发生（shēng）膨胀，如果进行深冷处理，则由于残余奥氏体（tǐ）的马氏体化（huà）而进一（yī）步（bù）膨胀，这些组织的（de）比容（róng）都随着含碳量的增加（jiā）而增大，故含碳（tàn）量增加（jiā）也使尺（chǐ）寸变化量增大。 二（èr）、淬火变（biàn）形的主要发生时段 1.加热过程：工件在加热过（guò）程中，由于内应力（lì）逐渐释（shì）放而产生变形。 2.保温（wēn）过（guò）程：以自重塌陷变形（xíng）为主（zhǔ），即塌陷弯曲。 3.冷却过程（chéng）：由于不均（jun1）匀（yún）冷却（què）和组织转变而至变形。 三、加热与变形 当加热大型（xíng）工（gōng）件时（shí），存在残余（yú）应力或者加热不（bú）均匀，均（jun1）可产生变（biàn）形。残余应（yīng）力主要来源于加工过程（chéng）。当存在这些应力（lì）时，由于随着温度（dù）的升高（gāo），钢的（de）屈（qū）服（fú）强度逐渐下降，即（jí）使加热很均匀，很轻微的应力也会导（dǎo）致变形（xíng）。 一（yī）般，工件（jiàn）的外缘部位残余应力较高，当温度的（de）上升从（cóng）外部开始进行时，外缘部位变形较大，残余应力引起的变形包括（kuò）弹性变形和塑性变形两（liǎng）种。 加热时产生（shēng）的热应力和想变应力都是导（dǎo）致变形的原因。加（jiā）热速（sù）度越快、工件（jiàn）尺寸越大、截面变化越大，则加热变（biàn）形越大。热应（yīng）力取决于温度的不均匀分布程度和温度（dù）梯度，它们都是导致（zhì）热膨胀发生差异的原（yuán）因。如果热（rè）应（yīng）力高于材料（liào）的高温屈服点，则引起塑（sù）性（xìng）变形，这种塑性变形就（jiù）表现为“变形”。 相变应力主要源于（yú）相变的不等（děng）时性，即材料一部分发生相变，而其它部分还未发生相变时产生的。加（jiā）热时材料的组（zǔ）织转变成奥氏体发生体积收缩（suō）时可出现塑性变形。如（rú）果材料的各部（bù）分同时发生相同（tóng）的组织转变（biàn），则（zé）不产生应力。为此，缓慢加热可以（yǐ）适当降（jiàng）低加（jiā）热变形，zui好采（cǎi）用预热。 此外，由于（yú）加热中因自重而出（chū）现“塌陷”变（biàn）形的情况非常多，加热温度越高，加热（rè）时间越长，“塌（tā）陷”现（xiàn）象（xiàng）越严重。 四、冷（lěng）却与变形 冷却不均（jun1）时将（jiāng）产生热应力导致变形发生。因工件的外缘和内部存在冷却速度（dù）差（chà）异，该热应力是不可（kě）避（bì）免（miǎn）的，淬火情况下，热应力与组织应力叠加（jiā），变形更为复杂。加（jiā）之组（zǔ）织的不（bú）均匀、脱碳等，还（hái）会导致相变点（diǎn）出现差异（yì），相（xiàng）变（biàn）的膨胀量也（yě）有所（suǒ）不同。 总之，“变（biàn）形（xíng）”是相变应力（lì）和热应力共同所致，但并非（fēi）全（quán）部应力都消耗在变（biàn）形（xíng）上，而是一部（bù）分作为（wéi）残（cán）余应（yīng）力存在于（yú）工件中，这种应力就是（shì）导致（zhì）时效变形和时效裂纹的原因（yīn）。 因冷（lěng）却而导致（zhì）的变（biàn）形表现为以下几种形式： 1.件急冷初期，急冷（lěng）的一（yī）侧凹陷，然后转为凸起，结果快冷的一面凸起，这种情况属（shǔ）于热应力引（yǐn）起的变形大于相变引（yǐn）起（qǐ）的（de）变（biàn）形。 2.由（yóu）热应力所（suǒ）引起的（de）变形（xíng）是（shì）钢料趋于球（qiú）形化，而由相变应力所引（yǐn）起的变形则使之趋于绕线轴状。因此淬火冷却所（suǒ）致（zhì）的变形表现为两者的结合，按（àn）照淬火方式的（de）不同，表现出不（bú）同的变形（xíng）。 3. 仅对内（nèi）孔部（bù）分淬火时，内孔收缩。将整（zhěng）个（gè）环（huán）形工件加热整（zhěng）体淬火时，其外径（jìng）总是增大（dà），而内径则根据尺（chǐ）寸的不同时（shí）涨时缩，一般内径大时，内孔涨大，内径小时，内（nèi）孔收缩 五、冷处理与变（biàn）形 冷处理促进马氏体转变，温度较低，产（chǎn）生的变形比（bǐ）淬火冷却要小，但此（cǐ）时产生的应（yīng）力较大（dà），由于残（cán）余应（yīng）力、相变应力和热应力等的叠加（jiā）容易导致开裂（liè）。 六、回火与变形 工件在（zài）回（huí）火过程（chéng）中由于内应力的均（jun1）匀化、减小甚至消（xiāo）失，加上组织发生（shēng）变化，变形趋于（yú）减小，但（dàn）同时，一旦（dàn）出现变形，也是很难矫正的。为了矫正（zhèng）这种（zhǒng）变（biàn）形，多采用加（jiā）压回火（huǒ）或喷丸硬（yìng）化等方法。 七 、重复淬火与变形 通常（cháng）情况下，一次淬火（huǒ）后的工件（jiàn）未经过中间退火而进行重复淬火（huǒ），将增大变形。重复淬火引起的（de）变形，经过重复淬火，其变形累加而（ér）趋于球状，容易（yì）产（chǎn）生龟裂，但形状相（xiàng）对稳定了，不再容易产生（shēng）变形了，因（yīn）此重复淬火前应增（zēng）加中间退火，重复淬火次数应（yīng）小于等于2次（不含初次淬（cuì）火）。 八、残余应力与变形 加热过程中，在（zài）450℃左右，钢（gāng）由弹性体转变为塑（sù）性体，因此（cǐ）很容易呈上（shàng）升塑性变（biàn）形。同时，残余应力在约高于此温度（dù）时也将（jiāng）因（yīn）再结晶而消失。因此，快速加热时，由于（yú）工件内外部存在温度差，外部达（dá）到450℃变成了（le）塑性区（qū），受（shòu）而内部温度较低处（chù）存在残（cán）余应力作用而（ér）发（fā）生变形，冷却后，该区域就是出现变（biàn）形（xíng）的地方。由（yóu）于（yú）实（shí）际生产过程中（zhōng），很难（nán）实现均匀（yún）、缓慢加热，淬火前进（jìn）行消除应力退火是非常重要（yào）的，除了通过加（jiā）热消除（chú）应力外，对于大型（xíng）零（líng）件采用（yòng）振动（dòng）消除应力也是有（yǒu）效的。
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球（qiú）墨铸铁（NodularCastIron）是一种具有优良力学性能的金属材料，通过（guò）在铁液中（zhōng）加入球化（huà）剂和孕育剂，让石墨呈球状形（xíng）核并长大而获得。20世纪（jì）40年代，现代（dài）球墨铸铁（tiě）由美国国际锡（xī）公（gōng）司(INCO)青年科研人（rén）员K.D.Millis首（shǒu）先研究（jiū）成功。球墨铸铁在力学性能（néng）、物理性能、工艺性能、使用性能（néng）上具有独特的优势，生产工（gōng）艺简单，成（chéng）本低廉，在机械、冶金（jīn）、矿山（shān）、纺织、汽车及船舶等领域应（yīng）用广泛。 生产球墨铸（zhù）铁时夹渣（zhā）是（shì）zui常见的（de）缺陷，其多出现（xiàn）在铸件浇注（zhù）位置的上平面或型芯上（shàng）表面部位。夹（jiá）渣缺陷严重影（yǐng）响铸件的力学性能，特别是韧性和屈服强（qiáng）度，导致承压部位发生（shēng）渗漏。 笔者所在单位生产的一（yī）种发电设备（bèi）铸（zhù）件前期经常出现（xiàn）铸件（jiàn）夹渣缺陷而（ér）报废，针对（duì）此缺陷进行了改进。 1.原工艺及缺陷（xiàn）状况 铸件重量为4500kg，材料为QT400-18，呋喃树脂自硬砂造型。采用15t/h工频电炉熔炼（liàn），化学成分为：wC＝3.5%~3.7%，wS＝2.2%~2.7%，wMn＝0.3%~0.47%，wP≤0.06%，wS≤0.2%，浇注（zhù）温度为1350~1380℃。浇（jiāo）注系统采用半封闭式、横浇道（dào）在分型（xíng）面（miàn）的（de）环（huán）形底（dǐ）注工艺（yì），内浇道为4道φ35mm的陶瓷管（guǎn），直（zhí）浇道为φ80mm，横（héng）浇道（dào）截面为：70/80mm×100mm，截（jié）面比为：F直：F横：F内=1∶2.99∶0.77，工艺方案如图1所示（shì）。这样设计（jì）出（chū）来（lái）的铸件（jiàn）缺（quē）陷主要为（wéi）夹渣（zhā），位置在法兰背面和轴承上表面，形状不规则（zé），无（wú）金属光泽，用渗透液或（huò）磁粉检测，有时（shí）用肉眼即可发现，如图2所（suǒ）示。图（tú）1 工艺方案图（tú）2 夹渣缺陷分布 2.缺陷原因分析（xī） （1）熔炼或球化处理后，加（jiā）入的熔剂（jì）和形成的熔渣在浇（jiāo）注时随金属液一起注入（rù）型腔。 （2）金属液（yè）在浇注过程中镁、稀土（tǔ）、硅、锰、铁等二次氧化（huà），产生的（de）金属氧（yǎng）化物和（hé）硫化物、游离石墨等上浮到铸件（jiàn）上表面或滞留在铸件内的（de）死角和砂芯下表（biǎo）面等处。 原工艺该铸件的浇注压头为2.5m，铁液从浇口杯进入浇（jiāo）注（zhù）系统后，直接由（yóu）内（nèi）浇道底返进入底法兰，进流速度大，约0.7m/s，进入（rù）型腔的铁液紊流严（yán）重，且严重卷气，因此（cǐ）铸件表面出现（xiàn）大量（liàng）的渣，造成该产品的废品率超过10%。 （3）由于含硫量过（guò）高，使金属液含有大量硫化（huà）物，浇（jiāo）注后在铸件内部形成渣（zhā）。 （4）金属液中各组元（碳（tàn）、锰、硫、硅、铝（lǚ）、钛）之间或这些组（zǔ）元与氮、氧之间发生化（huà）学反应，其氧化物与炉衬、包衬、砂型壁或涂料之间发生界面（miàn）反应形（xíng）成夹（jiá）渣。 3.改（gǎi）进方案 （1）熔炼时（shí）对原材料进（jìn）行（háng）分拣，保证干燥、清（qīng）洁、无锈蚀（shí）。 （2）提高铁液出炉温（wēn）度和球化处理（lǐ）温度，对浇（jiāo）包进行充分（fèn）烘烤。 （3）金属液在浇包（bāo）内应静置一（yī）段（duàn）时（shí）间，以利于（yú）渣上浮。 （4）降（jiàng）低（dī）原铁液含（hán）硫量，在保证球化前提下，尽可能减少球墨（mò）铸（zhù）铁的残留镁含量。 （5）浇注系统改（gǎi）进。为保证铁液在充填（tián）型腔的过程中平（píng）稳、流畅，按大孔出（chū）流理论对浇注系统进行了改进，如（rú）图3所示。采用开放式浇注系统，通过（guò）增大进流截面降低进流速度。铸件整体（tǐ）分散进流，快速充型，保证浇口杯、直浇道及时充满。图3 改进（jìn）后的浇注系统（tǒng） 该铸件重4500kg，浇注重（chóng）量（liàng）6000kg，根（gēn）据相（xiàng）关公式计算的浇注时间（jiān）为（wéi）60s，阻流截面积为（wéi）52cm2，即（jí）设（shè）计（jì）的开放式浇注系统的直浇道截面（miàn）积为（wéi）52cm2。按照标（biāo）准的（de）陶瓷管，则（zé）选择φ80mm的陶（táo）瓷管（guǎn），截面积是50.24cm2，按（àn）照推荐的浇（jiāo）注（zhù）系（xì）统比例（lì），设计的横浇道截面形状是（shì）矩形（9cm×6cm），则面积是108cm2，内浇道是13道φ35mm的陶瓷管，截面（miàn）积是125cm2，则zui终（zhōng）的截面比是F直：F横：F内=1∶2.15∶2.49。 根据上（shàng）面计算的参数计算得进流速度为0.28m/s，进（jìn）流速度降（jiàng）低很多，是原工艺进流速度的40%。充（chōng）型平稳（wěn），避免紊（wěn）流，大大（dà）降（jiàng）低了铁（tiě）液二次（cì）氧化的机（jī）会，从而可以减少（shǎo）夹渣缺（quē）陷（xiàn）。 4.改进后验证（zhèng） 采用以上措施连续生产15件，铸（zhù）件没（méi）有（yǒu）再出现法兰和轴承上表面（miàn）部位（wèi）夹渣缺陷，改（gǎi）进（jìn）有效（xiào）。类似的（de）方法在其他产品上运用，也有明显效果。 5.结语 大（dà）型球（qiú）墨铸铁（tiě）件易（yì）于在浇注（zhù）位置上表（biǎo）面（miàn）以及（jí）铁液流（liú）动的一些（xiē）死角区域产（chǎn）生（shēng）夹渣缺陷，这（zhè）些缺陷可以通过熔炼控制和（hé）浇注（zhù）系（xì）统的改进（jìn）来（lái）解决。浇注系（xì）统形式以及参数选择应能保证（zhèng）铁液平稳充（chōng）型（xíng），为此浇注系统各组成部分面积、浇注（zhù）时间需按照内（nèi）浇道低（dī）速进流、铸件（jiàn）整体快速充满（mǎn）的原则来（lái）计算。
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热处理工艺中淬火的（de）常用方法有十种，分（fèn）别是（shì）单介质(水、油、空气)淬（cuì）火;双（shuāng）介质（zhì）淬火;马（mǎ）氏体分级（jí）淬火;低于Ms点的马（mǎ）氏体分级淬火法;贝氏（shì）体等温（wēn）淬火法;复合淬火（huǒ）法;预（yù）冷等温淬火法;延迟冷却淬火法;淬火自回火法（fǎ）;喷射淬火法等。 一、单介质（zhì）(水、油、空（kōng）气)淬火 单介质(水、油、空气)淬火：把已加热到淬火温（wēn）度的工件淬人（rén）一种淬火介质（zhì），使其（qí）完全冷却。这种（zhǒng）是zui简单的淬火方法，常用（yòng）于形状简（jiǎn）单的碳钢和合（hé）金钢工件。淬火介质根据零（líng）件传热系数大小、淬（cuì）透（tòu）性、尺寸、形状等进行选（xuǎn）择。 二、双介质淬火 双（shuāng）介质淬火：把加热到淬火温度的工件（jiàn），先在冷却能力强的淬火（huǒ）介质（zhì）中冷却至接（jiē）近Ms点，然（rán）后转入慢（màn）冷的（de）淬火（huǒ）介质中冷却至（zhì）室温（wēn），以（yǐ）达到不（bú）同淬火（huǒ）冷（lěng）却温（wēn）度区（qū）间，并有比较理（lǐ）想的淬火冷（lěng）却速度。用于形状复杂（zá）件或（huò）高碳钢（gāng）、合金钢（gāng）制作的大（dà）型工件，碳素工具钢也多采（cǎi）用此法。常用（yòng）冷却介质有（yǒu）水（shuǐ）-油、水-硝盐、水-空（kōng）气、油（yóu）-空气，一般用水作（zuò）快（kuài）冷淬火介质（zhì），用油或空气（qì）作慢冷（lěng）淬火介（jiè）质，较（jiào）少采（cǎi）用空气。 三、马氏体（tǐ）分级淬火（huǒ） 马氏体分级淬火：钢材奥氏体化（huà），随之浸入温（wēn）度稍高（gāo）或稍低（dī）于钢的上马氏点的液（yè）态介质(盐浴或碱浴)中，保持适当时间，待钢件的内、外层都达（dá）到介质温度后（hòu）取出（chū）空冷，过冷奥（ào）氏体缓慢转（zhuǎn）变成马氏体的淬火工艺。一般用（yòng）于形状复杂和变形要求严的小（xiǎo）型工（gōng）件，高速（sù）钢和（hé）高合金钢工模具也（yě）常（cháng）用此（cǐ）法淬火（huǒ）。 四、低于Ms点的马氏（shì）体分级淬火法 低于Ms点的马（mǎ）氏体分级淬火法：浴槽温度低于（yú）工件用钢的Ms而高于Mf时，工件（jiàn）在该浴槽中冷却较快，尺寸（cùn）较大时仍可（kě）获得和分级淬火（huǒ）相同的结果。常用（yòng）于尺（chǐ）寸较大（dà）的低（dī）淬透性（xìng）钢（gāng）工件。 五、贝氏体等温（wēn）淬（cuì）火法 贝氏体等温淬火（huǒ）法：将工件淬入该钢下贝氏体温度的浴槽中（zhōng）等温（wēn），使其发（fā）生下贝氏体转（zhuǎn）变，一般在（zài）浴槽（cáo）中保温30~60min。数控微信（xìn）公号cncdar贝氏体等温淬火工艺（yì）主要三个步骤：①奥氏（shì）体化（huà）处理;②奥氏体化后（hòu）冷却处理;③贝（bèi）氏体等温处理;常用于合金钢、高碳钢小尺寸零件及（jí）球（qiú）墨铸铁件。 六、复合淬火法 复合淬火法：先将工件急冷至（zhì）Ms以下得体积（jī）分数为10%~30%的马氏（shì）体，然后在（zài）下贝氏体（tǐ）区（qū）等温，使较大截面工件（jiàn）得到马氏体和（hé）贝氏体组织，常用于合金工具钢工件。 七、预冷等（děng）温（wēn）淬火法 预冷（lěng）等温淬（cuì）火法（fǎ）：又称（chēng）升温等温淬火，零件（jiàn）先在温度（dù）较低(大于Ms)浴槽中冷却，然后转入温度较（jiào）高的浴槽中，使奥氏体进行等温转变（biàn）。适用于（yú）淬透性较差的钢件或（huò）尺寸较大又必须（xū）进行等（děng）温淬火的工件。 八、延迟冷却淬火法 延迟冷（lěng）却淬火法：零（líng）件先在空气、热水、盐浴中预冷到稍高于Ar3或Ar1温度，然后进（jìn）行单介质淬火（huǒ）。常用（yòng）于形（xíng）状复杂（zá）各部（bù）位厚薄悬（xuán）殊（shū）及（jí）要（yào）求变（biàn）形小的零件。 九、淬火自回火法 淬火自回火法：将被处理（lǐ）工（gōng）件全部加（jiā）热，但在淬火时仅将需要淬硬的部分(常为工作部位)浸入淬火液（yè）冷（lěng）却，数控微信公号cncdar待到未浸（jìn）入部分火色消失的瞬间，立即取出在空气中冷却的淬火工艺。淬火自回火法利用心部未全（quán）部冷透的热量（liàng）传到表面，使表（biǎo）面回火（huǒ）。常用于承受冲击的工具如（rú）錾子、冲子、锤子等。 十、喷（pēn）射淬火法 喷射淬火法：向工件（jiàn）喷射水流的淬火方法，水流（liú）可大可小（xiǎo），根（gēn）据所要求的淬（cuì）火深（shēn）度（dù）而定。喷射淬火法不会在工件表（biǎo）面形成蒸汽膜，这样就能够保（bǎo）证得到比昔（xī）通水中淬火更深的（de）淬硬层。主要用于局（jú）部表面淬（cuì）火。
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第1步 材料的选择 铁素体球铁的（de）生产（chǎn），选择高（gāo）纯的原材（cái）料是非常必（bì）要的（de），原材（cái）料中的Si、Mn、S、P含量（liàng）要少（Si<1.0%, Mn<0.3% S<0.03%，P<0.03%），对Cu、Cr、Mo等一些合金元素要（yào）严（yán）格控制含量。由于很多微量元素对球化衰退zui为（wéi）敏（mǐn）感，如，钨、锑、锡、钛、钒等。钛（tài）对球化影响很大应加（jiā）以控制，但钛高（gāo）是我国生铁的（de）特点，这（zhè）主要与生铁的冶（yě）金工艺（yì）有关（guān）。 第2步 脱硫 原铁液含硫量（liàng）决定球化剂的加入量，原铁液中的含硫（liú）量越高，则球化剂的（de）加（jiā）入量越多（duō），否则不能（néng）获得球化良好的（de）铸件。球化（huà）处理前原铁（tiě）液（yè）中的S含量控制在0.02%以下。对（duì）球化处理前原铁液（yè）的含硫（liú）量高时，必须进行脱硫处理。 第（dì）3步（bù） Mo合金处理 Mo合金化处理（lǐ），采用涡流工艺，加入（rù）量控制在0.5～1.0%，具体根据（jù）zui终Mo含（hán）量进行调整（zhěng）。为了确保Mo的（de）有效吸（xī）收，对合金的粒（lì）度应该严格（gé）要求。 第4步 球化剂和球化处理 生产（chǎn）厚（hòu）大断（duàn）面球铁件时，为了提高抗衰退能力，在球化剂中加入一定比例的重稀土（tǔ），这样（yàng）既可（kě）以保证起球化作用的（de）Mg的含量，同（tóng）时也可以增加具有较（jiào）高（gāo）抗衰（shuāi）退能力的重稀土元素，如，钇等。根（gēn）据国内很多工厂的试验（yàn）和生产（chǎn）实践（jiàn），采用Re—Mg与（yǔ）钇基重稀土的（de）复（fù）合球化剂（jì）作为（wéi）厚大断（duàn）面球铁（tiě）件生产的球化剂是非常理想的，使用这种（zhǒng）球（qiú）化剂（jì）在实际生产（chǎn）应用过（guò）程中也取得了（le）很好的效果。据有关资料表明，钇的球化能力仅（jǐn）次于镁，但其抗衰退能（néng）力（lì）比镁强的多，且不回硫，钇可过（guò）量加入（rù），高碳（tàn）孕育（yù）良好时，不会出现渗碳体。另外，钇与磷可形成高（gāo）熔点夹杂（zá）物，使磷共晶减少并弥散，从而进一步提高球铁的延伸率。在球（qiú）化处理（lǐ）时，为了提高镁的（de）吸收率，控制反（fǎn）应速度及（jí）提高（gāo）球化效果，采用特（tè）有的球（qiú）化工艺。对球化处理的控制，主（zhǔ）要是（shì）在（zài）反应速度上（shàng）进行控制，控制球（qiú）化反应时间在2分钟左右。 对此（cǐ）采用中低Mg、Re球化剂和钇基重稀土的复合球化剂，球（qiú）化剂的加入量根据（jù）残留Mg量确定。 球化衰（shuāi）退防止：球化衰（shuāi）退的原因一（yī）方面和Mg、RE元素由铁液中（zhōng）逃逸减少有关，另（lìng）一方面也和孕育（yù）作（zuò）用（yòng）不断（duàn）衰退有（yǒu）关，为了防止球化衰退，采（cǎi）取以下措（cuò）施： A、铁液中应（yīng）保持有足够的球化元素含量； B、降低原铁液的（de）含硫量，并防止铁液氧化； C、缩短铁液（yè）经球化处理后的停留时间； D、铁液（yè）经（jīng）球化处（chù）理并（bìng）扒渣后，为防止 Mg、RE元（yuán）素（sù）逃逸，可用覆盖（gài）剂（jì）将铁液表面覆盖严，隔绝空（kōng）气以减少元素（sù）的逃逸。 第（dì）5步 孕育剂和孕（yùn）育处理 球化处理是球铁（tiě）生产的基础（chǔ），孕育处理是（shì）球铁（tiě）生产的关（guān）键，孕育效果决定（dìng）了石墨球（qiú）的直（zhí）径（jìng）、石墨球数和石墨球的园整（zhěng）度，为（wéi）了保证（zhèng）孕育效果，孕育（yù）处理采（cǎi）用多级（jí）孕育处理。孕（yùn）育处理越接近浇注（zhù），孕育（yù）效果越好。从（cóng）孕育到浇注需要一定的时间，该时间（jiān）越长，孕（yùn）育衰退（tuì）就越严重（chóng）。为了防（fáng）止（zhǐ）或减少孕育衰退，采（cǎi）用以下措（cuò）施： A、使用长效孕育剂（含有一定量的钡、锶、锆或锰的硅基孕（yùn）育剂（jì））； B、采用多级孕育处理（包内孕育、孕育槽孕育、水口瞬时（shí）孕育等）； C、尽量缩短孕育到浇（jiāo）注时间（jiān）。 孕育剂的加（jiā）入量控制在0.6～1.4%，孕育剂加入（rù）量过少，直接造成孕（yùn）育效果差，孕育量过大，导致铸件夹杂。 第6步 浇（jiāo）注工艺控制（zhì） 浇（jiāo）注应采用快浇，平稳注入的原则。为了提（tí）高瞬时孕育（yù）的均匀性（xìng）及防止熔渣进入型腔，水（shuǐ）口盆的总容量应与铸件（jiàn）的毛重相当（dāng），浇注时将孕（yùn）育剂放入水口（kǒu）盆中，将铁（tiě）水一次全部注入水口，使铁水（shuǐ）与孕育剂充分（fèn）混合（hé），扒去表（biǎo）面浮（fú）渣，提出水口堵浇注。
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