铸件的质量对于铸件的使用寿命有致关重要的作用,通过自己多年的经验对铸件的质量从外观质量使用质量内在质量做简单分析。着重分析铁水成分对铸件质量影响
(一)铸件的使用质量
指铸件能满足使用要求的性能。如在强力、高速、磨损、腐蚀、高热等不同条件下的工作性能,切削性能、焊接性能、运转性能等。
目前,我国对铸件质量分等,已制定的相关标准为:
JB/JQ 82001-90 --- 《铸件质量分等通则》
多铸件外观质量制定的国家标准有:
GB 6414-1986 《铸件尺寸公差分等》;
GB60601-1985 《铸件表面粗糙度》;
GB/T11351-1989 《铸件质量公差》等。
(二)铸件外观质量
指铸件表面状况和达到用户要求的程度。包括铸件表面的粗糙度、表面缺陷、尺寸公差、重量偏差等。检查铸件的表面质量,一般用观察法或用有关量具、仪器等进行测量。
(三)铸件内在质量
指一般不能用肉眼检查出来的铸件内部状况和达到用户要求的程度。主要包括化学成分、物理和力学性能,金相组织以及存在于铸件内部的孔洞、裂纹、夹杂物等缺陷。内在质量的检验可用化学分析、材料试验、金相检查、无损探伤等方法。
(四)生铁出厂一般只规定Si、Mn、P、S,对C无限量,微量元素则随矿源而任其自然,不作检测,底码不清。我国生铁中的微量元素有Cu、Cr、Mo、V、Ni、Ti、Sn、Al、Pb、Bi、Zn、As、Sb等。其中Cu、Cr、Mo、V、Ni、并无害处,Al视为中性,As、Zn、Pb有害,Ti、Sb、Bi、Sn为敏感元素,低于一定值有利,超过则有弊。
铁液脱硫可减少球化剂用量和铸件中硫化物夹杂的数量。发达国家球铁生产几乎全部采用脱硫工艺,要求脱硫后S≤0.01%,我国条件下,目标为S≤0.02%,锡柴和常柴可达到S≤0.015%。包底Na2CO3冲入法处理,方法简便但脱硫率低,效果不稳定,处理时烟尘污染环境,对咽喉有刺激性。在规模生产的球铁车间,宜将脱硫剂置于液面,采用机械搅拌法、摇包法或气动搅拌法进行脱硫。其中气动法较为简单,动力消耗少,最为流行。气动脱硫装置可设于前炉上游,进行连续脱硫,亦可在炉前单包间断脱硫。气动源多为N2。
除渣过程可在包内进行。将除渣剂(聚渣剂)撒于液面即时形成一熔融层,起覆盖和聚渣作用。除渣剂受热膨化,在熔融层中产生许多小孔,起良好的保温作用。
球化处理仍以包内冲入法为主。选用球化剂需视熔炉、出铁温度,脱硫与否和球铁类型等而定。一般而言,冲天炉铁液选用Mg7%~9%,RE3%~7%的球化剂,JBPT9228-1999标准,对Mg和RE的成分范围偏差规定为±1%,有些厂标已缩小为±0.5%,对Ca、Al等亦有明确规定。球化剂质量中,应重视MgO含量、成分的偏析程度以及粒度的集中度。凡是粒度不匀,粉末多,色泽发暗的球化剂不宜选用。
铸铁常用的合金元素有Si、Mn、Cu、Cr、Mo、Ni、Sn、Sb、V、Ti、P等。其中Si、Mn、Cr、Mo、P以铁合金形式加入,Cu、Ni、Sb、Sn以金属形式加入,V、Ti以铁合金或VTi生铁形式加入。加入时机在炉后(冲天炉)。为了便于高熔点铁合金的熔吸,除控制粒度外,采用发热合金剂或喂丝加入法是比较理想的措施。