






铸件晶粒粗大缺陷产生的原因及防止措施
浇冒口系统
(1)未能实现顺序凝固 浇注系统未能很好地实现顺序凝固,通常是造成晶粒粗大的原因。对于截面变化急剧的铸件,必须允分注意内浇口的数量和位置。为了进行补缩,在冒口的作用区保持灼热的熔融金属,会使厚截面的冷却速度降低到产生粗大晶粒的程度。冒口设计不当,如冒口颈过长,如何提高壳型砂性,冒口垫设计不当,或冒口尺寸太大,都会在较厚截面处造成过多热量的汇集。
(2)易于造成热汇的浇冒口分布 同样,为了对厚截面进行补缩,常会在局部区域造成过分的热量汇集。例如,因为侧冒口会造成厚截面的过热并减缓冷却速度,覆膜砂成本,所以有时不便于在实际操作中使用。实际生产中需通过合理的冒口设计,尽可能减小冒口的尺寸。
(3)在内浇口或冒口与铸件连接处造成局部热节 内浇口或冒口颈部较短,对于补缩是有利的,但却会使横浇道或冒口太靠近铸件,减缓了该部位的冷却速度。而增大冒口颈部,又会给补缩带来问题。因此的措施是采取有效的冒口设计,尽可能减少冒口的尺寸,不使横浇道和冒口过于接近易于形成粗大品粒的关键截面,恰当地设置横浇道和冒口,以实现补缩。
(4)内浇口数量不足 内浇口数量太少,不仅易于造成冲砂,同时还会造成局部热节和粗大晶粒***。这种现象普遍存在于所有的铸造金属中,即使是浇注温度较低的铝合金也会出现这种情况。在某些情况下,因为浇口数量太少,会导致产生缩松缺陷。这种缩松缺陷可能会掩盖由于同样原因造成的晶粒粗大的缺陷。实际上,当晶粒粗大缺陷严重恶化时,就变成了一种缩松缺陷,因而对这两种缺陷的防治措施,常常是相同的。
一炉料和熔炼方法以相同孕育剂和处理方法对使用不同炉料或在不同熔炉中熔化的铁水进行处理,孕育效果通常会有差别。因为铁水在液态结构、过热温度、成分波动幅度、过冷倾向、杂质元素含量等方面都会使孕育效果出现差别。冲天炉以生铁为基本炉料。铸造生铁中多含有粗大初生石墨(炼钢生铁含渗碳体)。这些高碳相在熔化过程中往往不能完全溶解。铁水中未溶的石墨微粒是良好的石墨形核基质。即使碳当量较低,石墨形核几率也比较高。一般无须孕育剂也可能取得显著孕育效果。电弧炉和感应炉的炉料中含有较多废钢,铁水含氮量较高,氮阻碍碳原子扩散。因此,需要较强的孕育才能获得预期效果。特别是以炼钢生铁为主要炉料熔化的低碳当量铁水,其中存在大量促进渗碳体生成的C-Fe原子集团,安阳覆膜砂,对这种铁水必须采用石墨化孕育剂,如碳硅钙孕育剂、锶硅铁等,才能获得预期孕育效果。铁水氧化程度是重要的影响因素。铁水受到氧化会降低孕育剂的有效性。因为氧是表面活性元素,吸附于形核基质表面,妨碍铁水中碳原子向基质表面沉积,石墨形核概率相应下降。另外,铁水含氧量较高时,一些可作为形核基质的硫化物可能转变为氧化物,失去形核能力。





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