哈密地区铸件-承德铸材(图)-铁球铸件的应用

（二）沉淀脱氧用脱氧剂介绍

沉淀脱氧用脱氧剂应具有强的脱氧能力，其脱氧产物不溶于钢液，并易于从钢液中排出。

1、元素的脱氧能力  研究证明：脱氧元素对氧的亲和力越大，其脱氧能力越强，钢中的溶解氧就越低。元素的脱氧能力，一般随温度的降低而提高。

脱氧元素在一定含量范围内，随其含量的增加，与其相平衡的氧含量对应降低，但是，当脱氧元素超过这一含量后，随着脱氧元素含量的增加，相应的平衡氧含量反而增大，这说明并非脱氧剂加入愈多，铁球铸件中的稀土含量，钢液中的溶解氧就降低的多。

2、单元素脱氧剂介绍

⑴  Mn   锰是较弱的脱氧剂，是常用的脱氧剂之一。

⑵  Si  硅是较强的脱氧剂，是常用的脱氧剂之一，其脱氧产物SiO2是高熔点的固体质点，能被钢液所润湿，排出较为困难。感应炉内用硅脱氧时，氧的降低速度是较快的，硅加入后5~10min，氧含量便可降至值。包内用硅脱氧的速度与炉内基本相同。

⑶  Al  铝是的强脱氧剂，感应炉熔炼时加入铝0.1%，铝脱氧后仅在3~4min内，钢中的溶解氧便降至0.01%以下，包内脱氧时，出钢前先将铝加入包内，然后出钢，出钢后2~3min内，钢液中的氧含量便可降至0.02%以下。出钢后由于钢液温度的降低，铝的脱氧能力提高，这样钢液在包内***时，钢液中的氧含量仍能缓慢的下降。

⑷  Ca  钙是很强的脱氧剂，也是强的脱硫剂，但由于钙的气化而显著降低其脱氧效果。为克服其缺点，必须降低其蒸气压，Si、Al不仅能降低钙的蒸气压，而且还可提高钙的溶解度。用硅钙合金脱氧，还可改善夹杂物的形态成为球状，因而改善钢的性能。此为硅钙合金脱氧的突出优点。

⑸  Ti  钛是较强的脱氧剂，脱氧能力强于硅而弱于铝。其脱氧产物因钛含量不同而不同。当Ti ＜0.2%时，脱氧产物是TiO2或Ti3O5。Ti的脱氧产物尺寸为16~18μ，近似球状，并均匀地分布在晶粒内部。

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，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，如何解决铁球铸件的缩孔问题如何，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，哈密地区铸件，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。

呋1喃树脂砂铸件质量好，废品率低，但若在原辅材料选用、工艺设计、造型( 芯) 操作、生产管理等方面控制不当，铸件也会产生不少缺陷，甚至成批报废。

1 气孔与针1孔

呋1











喃树脂砂透气性很好，但比各种无机类铸型的发气量高，综合看来较易发生气体类缺陷。气体来源有以下几方面：

( 1) 目前国外***指标树脂加入量( 质量分数)为0.6%～0.8%，国内为0.8%～1.0%，但也有不少厂家树脂和固化剂加的很多，树脂w(N)量过高，加上型( 芯) 未完全硬化即行浇注等因素，使发气量增大，引起气孔类缺陷。

( 2) 原砂粒度偏细，透气性降低(要求粒度是30/70，原砂水分的质量分数低于0.2%) 。

( 3) 涂料质量不良或干燥不充分，使砂型( 芯)残留水分较高。

( 4) 旧砂再生不良，使系统中砂的灼减量失控，微粉含量超标，铁球铸件的应用，造成发气量增大，透气性降低。

( 5) 浇注时铸型( 芯) 尚未充分硬化。

( 6) 工艺设计不当。如浇注系统设计不良，浇注速度慢，压头过低，砂芯出气方案不当等。

( 7) 操作不当引起。如造型( 芯) 时未考虑砂芯排气，合型时未将砂芯出气道与砂型排气孔连通，或出气口未封好，浇注时铁液钻入，上涂料时局部堆积严重，以致干燥不充分，芯头被涂料封死，影响砂芯排气，浇注速度过慢或断流，使浇注系统未被金属充满。