新型树脂砂-本溪树脂砂-承德铸材

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铸造行业是典型的高耗能、高污染企业，节能减排任务十分艰巨。我公司作为鞍钢集团所属一家大型国有企业，为进一部落实***关于节能减排、优化环境的要求，实现企业***益、更好的发展前景，节能减排工作取得突破性进展，本溪树脂砂，其中重要工作之一是采用了***、低电耗的中频感应电炉设备生产合金铸铁磨球。

合金铸铁磨球，经历了开始采用冲天炉熔炼，新型树脂砂，接着采用冲天炉＋3t工频感应电炉双联熔炼，***后采用1t中频感应电炉熔炼三个阶段。采用中频感应电炉炉衬生产合金铸铁磨球时熔炼过程中合金元素氧化损耗少，能较方便地调节铁液化学成分和铁液温度，因此化学成分和铁液温度易于控制。

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众所周知，对铸铁液进行孕育，白口深度将变浅，共晶凝固温度将上升。因此，对片状石墨铸铁液进行孕育的结果，D 型石墨变成 A 型石墨，抗拉强度将增大(图 1)。而对球状石墨球铁液进行孕育，则石墨颗粒数增加，缩孔倾向减少。根本原因在其凝固形态发生了变化。

2 铸铁的宏观凝固

片状石墨铸铁的凝固过程是先析出初生奥氏体，之后开始共晶凝固。而球状石墨铸铁，通常先析出初生石墨，之后开始共晶凝固。对片状石墨铸铁液进行激冷，即加快凝固速度(铸件的壁厚减薄)则产生白口***，同时易析出 D 型石墨(如图 2)。图 2 的上方是白口倾向测试试样，越往右凝固速

度越大，凝固速度大的部分将产生白口***，这与凝固温度—凝固速度曲线相一致。与此相对应，直径 30mm 的圆棒凝固时间为 5min。这个圆棒的凝固速度为 15mm/5min = 180mm/h。这个速度被称为宏观凝固速度。

3 铸铁的微观凝固***

具有共晶成分的片状石墨铸铁液在 1500℃保温，孕育对试样的共晶团的影响如图 3 所示。从图中可知，保温时间越长共晶团晶粒直径越大，孕育处理使共晶团晶粒直径变小。未进行孕育处理的共晶团晶粒的直径大约 0.9mm，而进行孕育处理的试样的共晶团晶粒的直径大约 0.25mm 左右。这个共晶凝固过程产生的结晶称为共晶团。在前边叙述过的直径为 30mm 的试样的宏观凝固速度是 180mm/h。这时各个共晶团凝固时间与

试样完全凝固时间大约相同。因此，未进行孕育处理的试样的共晶团直径为 0.9mm，树脂砂现货，5min 凝固完毕，其微观凝固速度为 10.8mm/h。与此相对应，进行孕育处理的试样微观凝固速度为 3.0mm/h。由此可知，由于孕育处理使微观凝固速度大幅度变小。结合图 2 分析，可观察到孕育使共晶团的凝固速度从 10.8mm/h 减小到 3.0mm/h。即可以认为图 2 中的凝固速度从右向左移。由于孕育处理微观使凝固速度变小，结果 D 型石墨变成 A 石墨，白口变成 D 型石墨。对球状石墨铸铁进行孕育，则增加石墨数量(石墨的直径变小)。球状石墨铸铁来讲，一个石墨形成一个共晶团。因此，孕育处理使球状石墨铸铁减小微观凝固速度。

直径为 30mm 的圆棒铸型里浇注球墨铸铁液，得到的石墨半径大约为 10μm 的石墨。其详情这里不在叙述，但由此可求得球墨铸铁共晶团的半径为 24μm。不管是球墨铸铁还是片状石墨铸铁铸件完全凝固时间大约相同（直径 30mm 试样），凝固时间需约 5min。因此，球状石墨铸铁的微观凝固速度约为 290μm/h = 0.3mm/h。与片状石墨铸铁的 10.8mm/h 相比，可知球铁石墨铸铁的凝固速度很缓慢。同时这个现象带来了球墨铸铁的共晶凝固温度的下降。

4 结言

孕育处理，片状石墨铸铁还是球状石墨铸铁都有细化共晶团的作用，其结果使微观凝固速度变慢。这个现象减少了白口化倾向，造成共晶温度上升。而且，片状石墨球铁中通过石墨的 A 型化，带来了抗拉强度的上升，而球墨铸铁孕育处理可减少缩孔和防止异常石墨的生成。

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舂砂要紧实和均匀

砂型应舂得紧实均匀，避免局部过紧和分层。湿型不要求过高的紧实度，而表干型和下型应有足够的紧实度。大型铸铁件防止夹砂的经验是： “人工用直径10-15 mm粗的钢钎都无法插进砂型”。由此可见防止夹砂要注重砂型的刚性当然增加砂型紧实度会影响砂型排气，与之相应的重要手段是多扎气眼， 并尽可能接近砂型表层造型时要注意砂箱的箱带和挂钩不能离型面太近，芯骨也不能距砂芯表面过近，因为会引起舂砂不均舂砂时首层填砂不可过薄，特别是在模型表层木板较薄时，木板的弹性会使砂型分层。刮板的造型操作要特别小心， 以墁刀削砂成型为主，刮板刮砂时不能过分用力， 以免使砂型分层。