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消失模鑄件生產含碳量超標的原因分析,及解決方案!

發布日期:2019-10-15來源:編輯瀏覽次數:530
     01
鑄件的模樣材料選擇不合理。在鑄件白模模樣材料的選擇中,一是含碳量高;二是白模密度太高。從而造成鑄件模樣在澆注過程中的熱分解時含碳量高,使鑄件在澆注充型過程中液相及霧狀游離碳含量高,造成鑄鋼件的滲碳機率增大。
02
選擇含碳量低的泡沫塑料或預發珠粒制作鑄件模樣。目前國內生產的聚苯乙烯泡塑EPS含碳量為92%;苯乙烯甲基丙烯酸甲酯共聚樹脂STMMAC含碳量為69.6%;可發性聚甲基丙烯酸甲酯EPMMA,含碳量為60.0%;用EPS材質制作鑄件模具將使鑄件在澆注過程中,鋼水的含碳量增加0.1%~0.3%,而采用EPMMA或STMMA材料進行鑄件模具制作時,鑄件在澆注過程中因模具材質原因造成的增碳量低于0.05%。
03
選擇適宜的泡沫密度進行鑄件模樣的制作。在保證模樣制作溫度技術要求和鑄件生產澆注時不出現因泡沫塑料質量引起的其他缺陷時,制作鑄件模樣的泡沫密度越小、泡沫塑料越少,對減少鑄件的滲碳積碳現象越好。
04
提高鑄件模樣的制作質量。鑄件模樣能整體制作時,不應采用組合制作,要盡量減少鑄件模樣的粘接面。進行模樣粘接結合時要保證模樣的粘接組合面光滑平整,盡量減少粘接用膠量,降低膠的熱分解產物量即降低了熱分解產物的含碳量。
05
選用含碳量低或無碳的粘接劑。即應采用負壓鑄造粘接專用膠進行模樣的組合粘接,而不使用含碳量高的低質普通膠進行粘接。并且在模樣組合粘接時,在保證膠的粘接溫度及粘接強度時,要盡量減少粘接劑的用量,從而降低粘接劑的熱分解產物。
06
選擇并確定合理的澆注系統。對鑄件的澆注工藝設計,要盡可能使鑄件在澆注過程中有加速模樣泡沫塑料的氣化作用,盡量減少及錯開其熱分解產物中液相與固相接觸和反應的時間,從而減少或避免鑄件的滲碳現象發生。
07
選擇并確定鑄件適宜的澆注溫度和澆注速度。因相同的鑄件如澆注工藝造型不同,在相同溫度澆注鋼液進行鑄件澆注時其實際充型溫度是完全不相同的。如澆注溫度提高,澆注速度也提高,將造成鑄件模樣熱分解加快而不易完全氣化,使熱分解的產物在液相中的量增加,同時因鋼液與模樣的間隙較小,液相中的熱分解物常被擠出間隙后,被擠到模樣涂料層和金屬液之間,或鋼液流動的冷角、死角,造成接觸面增加,碳濃度增加,滲碳量也將增大。同時特別要注意,如鑄件澆注工藝造型不合理,鋼液澆注溫度過高且澆注速度太快,將會造成冒氣、反噴的生產事故發生。
08
在模樣中添加阻燃劑,從而阻止模樣高溫時的裂解燃燒,使它不產生或少產生含碳的固態產物。如加入阻燃劑0.5%~3%氯化石蠟、三磷酸鹽、五溴二苯醚、三氧化二銻等。同時加入0.2%%~0.5%的二苯酰過氧化物、二月桂酰過氧化物等,以加速含阻燃劑的模樣轉變為氣體,從而減少鑄件澆注過程中的滲碳工況與條件發生。
09
在模樣涂料層的刷涂過程中,可添加防滲碳材料。在模樣涂料配制過程中加入某些抗增碳催化劑,如堿金屬鹽、石灰石粉進行配置,使模樣在澆注后涂料層中能分解出足夠量的CO、CO2氣體進行吸碳,從而防止鑄件滲碳;或在涂料中加入氧化劑,促使模樣熱分解后的C、H2氣體轉變為中性氣體,從而使熱分解后的C與H減少滲入鑄件內,造成增碳或氫脆現象的發生。
針對消失模生產低碳鋼鑄鋼件時,各種可能造成含碳量超標的原因分析歸納總結后,對消失模生產低碳鋼鑄鋼件的生產工藝技術參數設計進行修改調整,營造出一個合理可靠的低碳鋼鑄鋼件澆注工藝技術條件設置系統的生產運行模式,從而保證采用消失模生產合格的低碳鋼鑄鋼件產品的技術要求。在調整消失模生產低碳鋼鑄鋼件的生產操作控制工藝技術參數設置時,特別要注意以下幾個要點:
01
采用中頻熔煉,要嚴格控制熔煉碳素鋼的配料計算和實際配料、選料、投料的操作。因配料計算是保證熔煉出成分合格的鋼水及含有最少氣體與夾雜而鑄出優質鑄鋼件產品的關鍵所在。而配料、選料、投料的準確,是鑄造出產品質量合格與否的根本保證。因此,對回爐廢鋼必須進行嚴格的分檢制度。特別是必須將合金鋼廢料和材質不清楚的廢料挑除,保證熔煉配料材質的成分符合鑄造工藝技術參數的要求,是消失模生產低碳鋼鑄鋼件操作控制中的第一要務。
02
選擇含碳量低的泡沫塑料或預發珠粒制作鑄件模樣。目前國內生產的聚苯乙烯泡塑EPS含碳量為92%;苯乙烯甲基丙烯酸甲酯共聚樹脂STMMAC含碳量為69.6%;可發性聚甲基丙烯酸甲酯EPMMA,含碳量為60.0%;用EPS材質制作鑄件模具將使鑄件在澆注過程中,鋼水的含碳量增加0.1%~0.3%,而采用EPMMA或STMMA材料進行鑄件模具制作時,鑄件在澆注過程中因模具材質原因造成的增碳量低于0.05%。
03
選擇適宜的泡沫密度進行鑄件模樣的制作。在保證模樣制作溫度技術要求和鑄件生產澆注時不出現因泡沫塑料質量引起的其他缺陷時,制作鑄件模樣的泡沫密度越小、泡沫塑料越少,對減少鑄件的滲碳積碳現象越好。
04
提高鑄件模樣的制作質量。鑄件模樣能整體制作時,不應采用組合制作,要盡量減少鑄件模樣的粘接面。進行模樣粘接結合時要保證模樣的粘接組合面光滑平整,盡量減少粘接用膠量,降低膠的熱分解產物量即降低了熱分解產物的含碳量。
05
選用含碳量低或無碳的粘接劑。即應采用負壓鑄造粘接專用膠進行模樣的組合粘接,而不使用含碳量高的低質普通膠進行粘接。并且在模樣組合粘接時,在保證膠的粘接溫度及粘接強度時,要盡量減少粘接劑的用量,從而降低粘接劑的熱分解產物。
06
選擇并確定合理的澆注系統。對鑄件的澆注工藝設計,要盡可能使鑄件在澆注過程中有加速模樣泡沫塑料的氣化作用,盡量減少及錯開其熱分解產物中液相與固相接觸和反應的時間,從而減少或避免鑄件的滲碳現象發生。
07
選擇并確定鑄件適宜的澆注溫度和澆注速度。因相同的鑄件如澆注工藝造型不同,在相同溫度澆注鋼液進行鑄件澆注時其實際充型溫度是完全不相同的。如澆注溫度提高,澆注速度也提高,將造成鑄件模樣熱分解加快而不易完全氣化,使熱分解的產物在液相中的量增加,同時因鋼液與模樣的間隙較小,液相中的熱分解物常被擠出間隙后,被擠到模樣涂料層和金屬液之間,或鋼液流動的冷角、死角,造成接觸面增加,碳濃度增加,滲碳量也將增大。同時特別要注意,如鑄件澆注工藝造型不合理,鋼液澆注溫度過高且澆注速度太快,將會造成冒氣、反噴的生產事故發生。
08
在模樣中添加阻燃劑,從而阻止模樣高溫時的裂解燃燒,使它不產生或少產生含碳的固態產物。如加入阻燃劑0.5%~3%氯化石蠟、三磷酸鹽、五溴二苯醚、三氧化二銻等。同時加入0.2%%~0.5%的二苯酰過氧化物、二月桂酰過氧化物等,以加速含阻燃劑的模樣轉變為氣體,從而減少鑄件澆注過程中的滲碳工況與條件發生。
09
在模樣涂料層的刷涂過程中,可添加防滲碳材料。在模樣涂料配制過程中加入某些抗增碳催化劑,如堿金屬鹽、石灰石粉進行配置,使模樣在澆注后涂料層中能分解出足夠量的CO、CO2氣體進行吸碳,從而防止鑄件滲碳;或在涂料中加入氧化劑,促使模樣熱分解后的C、H2氣體轉變為中性氣體,從而使熱分解后的C與H減少滲入鑄件內,造成增碳或氫脆現象的發生。
針對消失模生產低碳鋼鑄鋼件時,各種可能造成含碳量超標的原因分析歸納總結后,對消失模生產低碳鋼鑄鋼件的生產工藝技術參數設計進行修改調整,營造出一個合理可靠的低碳鋼鑄鋼件澆注工藝技術條件設置系統的生產運行模式,從而保證采用消失模生產合格的低碳鋼鑄鋼件產品的技術要求。在調整消失模生產低碳鋼鑄鋼件的生產操作控制工藝技術參數設置時,特別要注意以下幾個要點:
01
采用中頻熔煉,要嚴格控制熔煉碳素鋼的配料計算和實際配料、選料、投料的操作。因配料計算是保證熔煉出成分合格的鋼水及含有最少氣體與夾雜而鑄出優質鑄鋼件產品的關鍵所在。而配料、選料、投料的準確,是鑄造出產品質量合格與否的根本保證。因此,對回爐廢鋼必須進行嚴格的分檢制度。特別是必須將合金鋼廢料和材質不清楚的廢料挑除,保證熔煉配料材質的成分符合鑄造工藝技術參數的要求,是消失模生產低碳鋼鑄鋼件操作控制中的第一要務。
 
02
選擇含碳量低的泡沫塑料或預發珠粒制作鑄件模樣。目前國內生產的聚苯乙烯泡塑EPS含碳量為92%;苯乙烯甲基丙烯酸甲酯共聚樹脂STMMAC含碳量為69.6%;可發性聚甲基丙烯酸甲酯EPMMA,含碳量為60.0%;用EPS材質制作鑄件模具將使鑄件在澆注過程中,鋼水的含碳量增加0.1%~0.3%,而采用EPMMA或STMMA材料進行鑄件模具制作時,鑄件在澆注過程中因模具材質原因造成的增碳量低于0.05%。
03
選擇適宜的泡沫密度進行鑄件模樣的制作。在保證模樣制作溫度技術要求和鑄件生產澆注時不出現因泡沫塑料質量引起的其他缺陷時,制作鑄件模樣的泡沫密度越小、泡沫塑料越少,對減少鑄件的滲碳積碳現象越好。
04
提高鑄件模樣的制作質量。鑄件模樣能整體制作時,不應采用組合制作,要盡量減少鑄件模樣的粘接面。進行模樣粘接結合時要保證模樣的粘接組合面光滑平整,盡量減少粘接用膠量,降低膠的熱分解產物量即降低了熱分解產物的含碳量。
05
選用含碳量低或無碳的粘接劑。即應采用負壓鑄造粘接專用膠進行模樣的組合粘接,而不使用含碳量高的低質普通膠進行粘接。并且在模樣組合粘接時,在保證膠的粘接溫度及粘接強度時,要盡量減少粘接劑的用量,從而降低粘接劑的熱分解產物。
06
選擇并確定合理的澆注系統。對鑄件的澆注工藝設計,要盡可能使鑄件在澆注過程中有加速模樣泡沫塑料的氣化作用,盡量減少及錯開其熱分解產物中液相與固相接觸和反應的時間,從而減少或避免鑄件的滲碳現象發生。
07
選擇并確定鑄件適宜的澆注溫度和澆注速度。因相同的鑄件如澆注工藝造型不同,在相同溫度澆注鋼液進行鑄件澆注時其實際充型溫度是完全不相同的。如澆注溫度提高,澆注速度也提高,將造成鑄件模樣熱分解加快而不易完全氣化,使熱分解的產物在液相中的量增加,同時因鋼液與模樣的間隙較小,液相中的熱分解物常被擠出間隙后,被擠到模樣涂料層和金屬液之間,或鋼液流動的冷角、死角,造成接觸面增加,碳濃度增加,滲碳量也將增大。同時特別要注意,如鑄件澆注工藝造型不合理,鋼液澆注溫度過高且澆注速度太快,將會造成冒氣、反噴的生產事故發生。
08
在模樣中添加阻燃劑,從而阻止模樣高溫時的裂解燃燒,使它不產生或少產生含碳的固態產物。如加入阻燃劑0.5%~3%氯化石蠟、三磷酸鹽、五溴二苯醚、三氧化二銻等。同時加入0.2%%~0.5%的二苯酰過氧化物、二月桂酰過氧化物等,以加速含阻燃劑的模樣轉變為氣體,從而減少鑄件澆注過程中的滲碳工況與條件發生。
09
在模樣涂料層的刷涂過程中,可添加防滲碳材料。在模樣涂料配制過程中加入某些抗增碳催化劑,如堿金屬鹽、石灰石粉進行配置,使模樣在澆注后涂料層中能分解出足夠量的CO、CO2氣體進行吸碳,從而防止鑄件滲碳;或在涂料中加入氧化劑,促使模樣熱分解后的C、H2氣體轉變為中性氣體,從而使熱分解后的C與H減少滲入鑄件內,造成增碳或氫脆現象的發生。
10
嚴格控制型砂的回用處理質量。保證型砂生產使用時符合工藝技術參數的要求,特別是型砂中粉塵的含量必須嚴格控制,防止澆注砂箱的透氣性因粉塵而降低,造成鑄件模樣的熱分解產物不能及時排出澆注型腔,而增大鑄件的增碳機率。
11
低碳鋼鑄件生產澆注時,要提高澆注砂箱的真空度。造型砂箱應采用箱壁抽真空的結構,在澆注時箱壁抽真空能加速熱分解物逸出涂層到型腔外,從而減少模樣熱分解產物的濃度和接觸時間,降低或避免鑄鋼件的滲碳、積碳現象。型砂粒度在20目~40目時,鑄鋼件澆注時以0.03MPa~0.06MPa為宜。如果負壓度過大,將會引起鑄件粘砂及其他缺陷的發生。
12
對低碳鋼鑄件的澆注,應盡可能采用底注式澆注方法進行澆注,使澆注鋼水的充型流動平穩,模樣熱分解產物能順利進入集渣腔或冒口中,從而降低和減少模樣熱分解產物中液相和固相的接觸反應時間,降低和消除增碳機率。采用雨淋式澆注系統對低碳鋼鑄件進行澆注,將造成鑄件增碳、滲碳、積碳的工況和條件增大,使鑄件產生嚴重的缺陷而不宜使用。

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