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      鑄造件冷裂紋與熱裂紋的區別

      鑄鋼的熔鍊一般採用平爐,電弧爐和感應爐等。平爐的特點是容量大、可利用廢鋼作原料、能準確控制鋼的成分並能熔鍊優質鋼及低合金鋼,多用於熔鍊質量要求高的、大型鑄鋼件用的鋼液。但是如果控制不好,就容易出現裂紋。

      防止鑄造熱裂缺陷的措施

    為使樹脂砂鑄造,尤其呋喃樹脂砂鑄造避免或減少熱裂,可採取以下幾個方面的措施:

    1.合金方面

    (1)控制鑄件的含硫量,宜在0.03%以下,並且避免鑄件中出現Ⅱ型硫化物。(鑄鋼件中的硫化物呈三種形態,即Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型,其中Ⅱ型的硫化物沿晶界分佈,呈斷續狀,容易引起鑄件熱裂。)透過調整錳硫比來改變硫的分佈型態。

    (2)對於碳鋼件,應使S+P≤0.07%,因為硫與磷的疊加作用,使熱裂傾向性增加。

    (3)用A1脫氧時,應將鋁的殘留量A1殘留控制≤0.1%;過高的A1殘量,有利於形成A12S3,甚至可能形成A1N,使鋼的斷口呈現“岩石狀”,大大降低鑄鋼件的抗熱裂能力。

    (4)使鋼的晶粒能細化。如在鋼液中加入稀土和矽鈣,既可脫氧、脫硫,又可以細化晶粒。對NiCrMoV鋼的測定表明:在相同的條件下,經稀土+矽鈣處理的鋼液,較之未處理的鋼液,其抗裂能力高2倍以上。

    2.樹脂砂鑄造工藝方面

    (1)在滿足鑄件的充填性的要求時,儘量降低鋼液的澆注溫度。對0.19%C的碳鋼,在1550℃時澆注比在1600℃時澆注,其抗熱裂能力幾乎高一倍。

    (2)對於薄壁鑄件,宜採用較高的澆注速度。如對某鑄鋼件,重量為 125Kg,壁厚為15mm,澆注時間為14秒時不出現熱裂;延長至40秒就觀察到裂紋。

    (3)在鑄件易發生裂紋處設定防裂筋,是防止鑄鋼件熱裂的有效措施。

    (4)及時松箱,也有助於減少熱裂,因為可以減少鑄件的收縮應力。

    3.造型材料方面

    (1)降低樹脂加入量,或對樹脂改性,使樹脂具有熱塑性,讓呋喃樹脂在高溫時不結焦或少結焦,從而保證其有良好的高溫容讓性。

    (2)在呋喃樹脂砂中加入附加物,使樹脂砂具有熱塑性;或者在收縮受阻最嚴重處,加入木粉、泡沫珠粒;或者在鑄型中相應部位放塑性好的退讓塊,提高其高溫退讓性。

    (3)採用磷酸固化劑。因為磺酸類固化劑容易引起鑄件表面滲硫,在鑄件表面引起微裂紋,成為龜裂源。

    (4)使用熱膨脹係數較小的造型材料,如用鉻鐵礦砂等代替石英砂等。

    (5)減薄砂芯(型)的砂層厚度,如採用中空砂芯。例如:某類閥門鑄件,僅僅透過減薄型芯砂層厚度,改變芯骨的連線方法,就消除了鑄件的熱裂缺陷。

    (6)在易產生裂紋的地方合理使用冷鐵或找其它激冷措施。

    (7)採用能有效減少滲硫的塗料。

    4.鑄件結構方面

    鑄件的形狀與尺寸,是由設計者決定的,生產方無法改變。但是,對於園角的大小,壁厚過渡處的處理等,可以與有關設計部門協商,按照鑄造生產要求作適當修改。

    上述幾方面的因素對鑄鋼件熱裂都有影響,但對於某一具體鑄件,可能只有其中的部分因素是主要的。

      冷裂紋是鑄件凝固後冷卻到彈性狀態時,因區域性鑄造應力大於合金極限強度而引起的開裂。冷裂紋總是發生在冷卻過程中承受拉應力的部位,特別是拉應力集中的部位。

      冷裂紋與熱裂紋不同,冷裂紋往往穿晶擴充套件到整個截面,外形呈寬度均勻細長的直線或折線狀,冷裂紋的斷口表面子淨有金屬光澤或呈輕度氧化色,裂紋走向平滑,而非沿晶界發生。這與熱裂紋有顯著的不同。冷裂紋檢驗用肉眼可見,可根據其宏觀形貌及穿晶擴充套件的微觀特徵,與熱裂紋區別。

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