鑄鋼濕型砂配砂及澆注注意事項匯編
與鑄鐵件相比,澆注鑄鋼件具有以下的特點(diǎn):澆注溫度高達1580℃以上,鋼液對鑄型的熱作用劇烈且時(shí)間長(cháng);一般采用底注包澆注,金屬液對鑄型的沖刷力大;鋼液易與造型材料發(fā)生相互作用,使鑄件產(chǎn)生氣孔、粘砂和夾砂等缺陷。因此,對鑄鋼件濕型砂的要求比鑄鐵件高。
鑄鋼件濕型砂的含水量應嚴格控制,一般為4¥--5%,面砂的透氣性應大于100,背砂的透氣性應在200以上,濕壓強度應大于55千帕,鑄型的表面硬度應在80—90.手工造型時(shí)型砂的緊實(shí)率控制在50%--55%。鑄鋼件一般采用二氧化硅含量大于96%,含泥量小于2%,耐火度度高于1580℃的硅砂,小型鑄鋼件可用天然硅砂,大中型鑄鋼件宜采用石英巖砂或人造硅砂。有時(shí)為了解決型砂的高溫穩定性問(wèn)題,采用鎂砂、鉻鐵礦砂等耐火材料配制面砂,或在普通鑄型型腔表面涂刷鉻鐵礦砂粉、鋯英石粉等快干涂料,以防止鑄件產(chǎn)生粘砂等缺陷。
鑄鋼件濕型砂常用膨潤或普通粘土作為粘結劑,其加入量一般為9%--11%,目前很多工廠(chǎng)采用活化膨潤土或天然鈉基膨潤土,以提高型砂的熱濕拉強度或抗夾砂、結疤的能力。為了提高型砂的韌性和表面風(fēng)干強度,常加入適量的桐油或糊精粘結劑。為了提高鑄型的表面強度,可在鑄型表面噴涂糖漿、紙漿廢液或水玻璃溶液,但噴涂后應停放一段時(shí)間或烘干后再合型澆注。
三、煤粉在型砂中的作用和應用
鑄鐵件濕型砂里常加入一定量的煤粉,故有人稱(chēng)這種型砂為煤粉砂。加入煤粉主要是為了提高鑄鐵件的表面質(zhì)量,防止鑄件產(chǎn)生粘砂,夾砂等缺陷。其作用原理目前有以下幾種看法:
1.煤粉受熱燃燒產(chǎn)生大量的還原性氣體,防止鐵液被氧化,減少或防止金屬氧化物與造型材料發(fā)生化學(xué)反應。
2.煤粉在高溫液態(tài)金屬熱作用下產(chǎn)生大量的氣體,使金屬液與鑄型材料之間和大煙囪??紫吨械臍怏w壓力猛增,有效地防止液態(tài)金屬的滲入。
3.煤粉受熱軟化,結焦變成膠質(zhì)體,堵塞或減少砂粒的孔隙,使液態(tài)金屬難以滲入。
4.煤粉中的揮發(fā)分在400℃以上的還原性氣氛下裂解成光亮碳,它是一種微晶碳或不定型石墨,不被鐵液及其他氧化物潤濕,有效地隔絕了金屬液與鑄型界面發(fā)生反應。
5.煤粉加熱到一定溫度時(shí),干餾出煤焦油成為具有可塑性的膠質(zhì)體,使鑄型的塑性、退讓性增加,減少型砂因受熱膨脹而產(chǎn)生的內應力,有利于防止鑄件產(chǎn)生夾砂等缺陷。
6.煤粉的加入量主要根據鑄件的質(zhì)量、壁厚、原砂粒度和粘土加入量等情況而定。小型鑄鐵件煤粉加入量一般為6%--8%,如煤粉加入量超過(guò)8%,但鑄件仍出現粘砂時(shí),加入1%--2%的重油將可取得良好的效果。
在型砂里加煤粉會(huì )惡化鑄造車(chē)間的勞動(dòng)條件,因此,出現了許多煤粉代用品,例如近年來(lái)國外有的工廠(chǎng)采用碳油膨潤土粉、瀝青膨潤土粉,國內有的工廠(chǎng)采用重油等代用品,均取得了良好的效果。
二、鑄鋼件澆注工藝注意事項
澆注工藝是鑄鋼件整個(gè)生產(chǎn)流程中至關(guān)重要的一個(gè)環(huán)節,如果該環(huán)節沒(méi)有處理得當鑄造出合格的鑄鋼件很困難,因此在鑄鋼件生產(chǎn)中,應該嚴格按照要求來(lái)進(jìn)行澆注環(huán)節各項操作。

首先,在澆注前企業(yè)應該做足準備工作,以保證后續的澆注操作能夠順利進(jìn)行。
澆注前準備工作包括:
a.清理澆注場(chǎng)地,保證澆注流程安全順利完成;
b.檢查澆包的修理質(zhì)量、烘干預熱情況及運輸與傾轉機構的靈活性和可靠牲;
c.了解澆注合金的種類(lèi),估算待澆注鑄型的數量和所需金屬液的重量,防止澆注中存在金屬液不足、鑄型數量不夠的現象。
為了獲得合格的鑄鋼件,嚴格控制澆注溫度、澆注速度,嚴格遵守澆注操作規程很關(guān)鍵。
(1)就澆注溫度而言,澆注溫度對鑄件質(zhì)量影響很大,應該根據合金種類(lèi)、鑄件結構和鑄型特點(diǎn)確定合理的澆注溫度范圍。根據碳鋼的型號選擇合理的澆注溫度,一般澆注溫度在1540℃~1580℃(澆包內鋼水溫度)之間。
(2)就澆注速度而言,在保證型腔內的氣體排出順暢的條件下,對要求同時(shí)凝固的鑄件可采用較高澆注速度,對要求實(shí)現順序凝固的鑄件,盡可能采用較低的澆注速度。
(3)就澆注操作要求而言一般需要按照以下幾點(diǎn)來(lái)遵守:
a.澆注大、中型鑄鋼件,鋼水要在鋼包內靜置1min~2min鎮靜后進(jìn)行澆注;
b.澆注后待鑄件凝固完畢,要及時(shí)卸除壓鐵和箱卡,以減少鑄件收縮阻力,避免鑄件產(chǎn)生裂紋缺陷。
就目前各類(lèi)材質(zhì)鑄件占比情況來(lái)看,鑄鋼件近年來(lái)占各類(lèi)材質(zhì)鑄件總產(chǎn)量的12%左右,其對于整個(gè)鑄件行業(yè)的發(fā)展有很大的影響作用,在鑄鋼件生產(chǎn)中合理安排各個(gè)環(huán)節,提高鑄鋼件質(zhì)量,以達到推動(dòng)整個(gè)鑄件行業(yè)的發(fā)展。