关键词:材质、均匀性、牌号、铁级
材质均匀问题涉及的影响因素很多,有材料本身的选用问题,材料参数的控制问题,还有制作工艺过程的控制问题。均匀性的验证可以从材料本身的品质来衡量;也可以通过加工验证,做些类似的检测试验;也可通过实体的性能检测,来验证材料、过程和参数。
我公司生产的产品种类多而且结构复杂,大小不一。因此在针对不同顾客要求的各类具体铸件的生产实践中,我们主要通过顾客对产品的具体材质要求和断面结构来制定措施,调整材料,选择控制参数,并且主要通过实体性能检测来验证,以解决材质的均匀性问题。
一.公司生产铸件的分类
1.顾客要求分类:
根据多年的供货情况,我公司的顾客主要可分为三类,一类是重视加工性能,一类是注重实体性能。一类是没有明显倾向性的顾客。
2.铸件吨位分类:
一类是较小的,一般是指小于0.8吨的铸件。二类是中等铸件,在0.8-2.0吨的铸件。三类是中大型铸件,在2.0吨以上铸件。
3.铸件要求牌号及配料对应选择:
对具体铸件再根据断面尺寸、牌号要求,确定炉内牌号及配料。
4.成分参数选择:
参考以上铸件产品的分类,选择对应的成分参数。
二.满足顾客性能要求的材料分析与调整措施
1.铸件的合理选材
根据顾客对产品性能的不同要求,针对图纸要求及以上确定的原则做适当的调整,改变以往材料选择单一的状况,由原来的单一牌号,调整为多牌号,使所用的材料对铸件更加合理,使薄厚壁之间的差距降低。首先,把顾客的产品进行系统分类,重新选择材料铁级。针对部分小而薄的铸件降低牌号,以改进铸件薄璧处的性能,改善铸件加工性能。对图纸没有特殊要求的铸件,根据结构调整了铁级配料。此后,比较验证了一批铸件,比如断面尺寸较小的铸件,通过验证实体性能,平均降低5-10HB,同一铸件硬度差小于20HB。
2.产品成份参数与牌号(铁级)的对应选择
在国标牌号的基础上,增加了一些中间牌号(铁级),使不同铸件有更加合理的成分参数与之搭配,降低铸件断面的敏感性;对降低铁级的铸件稳定CE值在3.65-3.85之间。
3.对厚大铸件的牌号选择与过程控制方面的改进
在生产中,对厚大件采取提高牌号的处理方法,即在处理过程中采用低合金化(铜0.7-0.9%;铬0.12-0.16%)的方法来满足顾客需要。这样既满足了铸件对性能的要求,又提高了生产效率。
为了保证有好的冶金质量,在熔炼过程方面,对厚大件主要采取以下几方面的改进措施:
(1)首先稳定过热温度,保证过热温度和静置时间以便细化组织稳定基体,保证性能需要。
(2)稳定孕育过程,保证随流孕育时间〉65%。以细化晶粒、改善石墨分布、稳定组织,减小断面敏感性。
(3)浇注过程控制在10分钟内,避免孕育衰退,以保证好的孕育效果。
三.实体性能验证情况分析
1.材料本身的品质成熟度分析
主要指标是铸铁的品质系数,日常控制中根据公式计算验证,并且不断调整,目前品质系数GZ已达到1.1-1.4从理论上讲内部材质非常稳定,达到了较理想的效果。
2. 体硬度检测分析
针对顾客反映较多的薄壁件进行统计分析,实体硬度检测在175-195HB之间,硬度波动范围较小,这说明控制非常稳定。此外,对加工性能要求较高铸件的实体硬度检测统计显示,产品总体硬度范围从182-208HB 降到175-195HB;说明我们的改进措施是有效、可行的。
3.材质控制本身统计结果分析
CE值稳定在3.60-3.95,品质系数平均值达到1.1-1.4,说明铸件内部材质的成熟度已达到较高水平。
四.结论:
结合实践与实验结果的分析,要达到稳定材质,提高材料综合性能的目标,必须从以下几方面做起:
1.合理选材,这是保证每个铸件实现材质均匀性的基础,必须认真对待。
2.选择合理的配料,由于配料是在一定范围内选择,针对每个铸件的结构情况,选择合适配料,是保证其材质的重要环节。
3.选择合理的成分参数,成份参数必须与配料合理搭配,以保证有较好的综合性能。
4.稳定过程参数,即保证合理的加料顺序、严格控制温度参数、及高温保温时间,这是保证好的冶金质量的前提。
5.对特殊铸件进行低合金化处理,对有些性能要求较高的铸件,尽量避免调整炉内配料,应采取炉前合金化调整的办法,以保正要求较高铸件的性能。