黔南铸造-承德铸材-如何缩短覆膜砂生产周期

三、钢液的沉淀脱氧

沉淀脱氧是将块状的脱氧剂直接加入钢液中，脱氧剂与（FeO）发生沉淀反应而脱氧。沉淀脱氧又称强制脱氧，沉淀脱氧法脱氧产物的排除，影响脱氧效果。按脱氧产物的形成时间划分，脱氧产物可分为：

一次脱氧产物——在炉内或包内加入脱氧剂后立即形成的脱氧产物；

二次脱氧产物——已脱氧的钢液在其冷却至液相线之前所形成的脱氧产物；

三次脱氧产物——在液相线与固相线之间凝固时所形成的脱氧产物。

这三类脱氧产物统称为内生脱氧产物。

研究表明：一次脱氧产物具有聚集、长大和上浮的有利条件，故绝大部分能排出钢液。二次、三次脱氧产物均不能排出铸件，特别是三次脱氧产物是钢液在凝固过程中产生的，常滞留于枝晶之间，如何缩短覆膜砂生产周期，对铸钢质量具有决定性影响。铸钢中所看到的氧化物夹杂，绝大多数是三次脱氧产物。

（一）包内沉淀脱氧机理

1、  脱氧反应 即脱氧剂与（FeO）的化学反应；

2、  脱氧产物的形核、聚合长大、上浮和排出。

整个过程都伴随着热力学和动力学作用。研究证明，采用强脱氧剂脱氧时，脱氧产物可迅速排出钢液，如脱氧产物Al2O3虽为固态颗粒，但其排出速度很快。

脱氧产物的排出速度主要取决于脱氧剂的种类，而与脱氧产物的状态及其尺寸无明显关系。特别是用铝脱氧时，在出钢过程中加入铝1~2min，钢中的氧便与铝形成Al2O3并排出。其原因是，Al2O3与钢液的润湿性差和相间张力大（2N/m）。

此外，钢液流入钢包时，有足够的搅动，使脱氧产物因碰撞而聚合长大，同时搅动也使钢液和熔渣剧烈运动，促使脱氧产物被熔渣捕获或粘附于包衬表面。

1　缩孔缩松

1.1影响因素(1)碳当量：提高碳量，增大了石墨化膨胀，可减少缩孔缩松。此外，提高碳当量还可提高球铁的流动性，覆膜砂铸造工艺，有利于补缩。生产铸件的经验公式为Ｃ%+1/7Ｓｉ%>3 9%。但提高碳当量时，不应使铸件产生石墨漂浮等其他缺陷。(2)磷：铁液中含磷量偏高，使凝固范围扩大，同时低熔点磷共晶在凝固时得不到补给，以及使铸件外壳变弱，因此有增大缩孔、缩松产生的倾向。一般工厂控制含磷量小于0 08%。(3)稀土和镁：稀土残余量过高会恶化石墨形状，降低球化率，因此稀土含量不宜太高。而镁又是一个强烈稳定碳化物的元素，阻碍石墨化。由此可见，残余镁量及残余稀土量会增加球铁的白口倾向，使石墨膨胀减小，故当它们的含量较高时，亦会增加缩孔、缩松倾向。(4)壁厚：当铸件表面形成硬壳以后，内部的金属液温度越高，液态收缩就越大，则缩孔、缩松的容积不仅绝1对值增加，其相对值也增加。另外，型砂铸造，若壁厚变化太突然，孤立的厚断面得不到补缩，使产生缩孔缩松倾向增大。(5)温度：浇注温度高，有利于补缩，但太高会增加液态收缩量，对消除缩孔、缩松不利，遵义铸造，所以应根据具体情况合理选择浇注温度，一般以1300～1350℃为宜。(6)砂型的紧实度：若砂型的紧实度太低或不均匀，以致浇注后在金属静压力或膨胀力的作用下，产生型腔扩大的现象，致使原来的金属不够补缩而导致铸件产生缩孔缩松。(7)浇冒口及冷铁：若浇注系统、冒口和冷铁设置不当，不能保证金属液顺序凝固；另外，冒口的数量、大小以及与铸件的连接当否，将影响冒口的补缩效果。

各类发动机铸铁（钢）缸盖类铸件的砂型铸造，普遍采用的是一些常用手册或教科书上通常推荐上、下箱各置铸件一半结构的浇注位置铸造工艺方案。   

发动机缸盖类铸件上、下箱各置一半铸件结构的浇注位置铸造工艺方案，在生产中铸件易产生气孔、浇不足、冷隔等缺陷。该种状态在我国无论南北的铸造厂都是极为普遍存在的，而且通常都是该类铸件的主要缺陷，尤其是气孔通常为该类铸件废品缺陷的第yi要因，是相关工厂铸造生产中多年存在的“老、大、难”技术问题。    在工厂的实际生产中，为解决该缸盖类铸件气孔等铸造缺陷，较为普遍的方法是采用粗粒度的型砂（45/75目）、在上下砂型背面各扎出多个不穿透的出气孔（道）、在铸件的上表面的搭子上设置众多个出气针及其出气片结构、设置若干个“出气”冒口，以及提高铁液的浇注温度至1410℃（以上）1等工艺措施。然而这会使得造型工艺复杂化，以及使铸件的表面质量降低和增加铸件清理(抛丸)的难度和铸造生产成本。