球鐵井蓋的冷隔及其防治措施
　　球鐵井蓋在國內(nèi)和國際市場上的需求量日益增大，市場的競爭也日趨激烈,，這要求產(chǎn)品在品種和使用功能上要多樣化,，要求重量輕、強(qiáng)度高,、表面質(zhì)量好,、使用壽命長,。在井蓋設(shè)計(jì)上，其上皮和壁厚被設(shè)計(jì)得越來越薄,，這就給冷隔缺陷的出現(xiàn)提供了較大的可能性,。實(shí)踐表明，冷隔是球鐵井蓋生產(chǎn)的第一大缺陷,。據(jù)統(tǒng)計(jì),，冷隔所形成的廢品占井蓋全部廢品的近70％。冷隔問題解決得好,，會極大地提高產(chǎn)品質(zhì)量及成品率,，降低成本，提高市場競爭力,。
　　一,、球墨鑄鐵井蓋冷隔的認(rèn)識
　　（1）鐵水在澆注過程中,，通常在最后填充處,，從不同方向來的鐵水流最后匯集于一點(diǎn)。匯集時(shí),，如果出現(xiàn)液流靜壓頭不夠或斷流,、液流前端高低不同、溫度偏低近乎凝固,、型腔有局部氣壓,、或鐵液有氧化現(xiàn)象而形成較大表面張力時(shí)，鐵水流就會不接觸或剛剛接觸而融匯不到一塊,，使鑄件在此處形成空位或波浪形條紋,，這就是鑄件的冷隔。
　?。?）兩個(gè)球鐵井蓋的生產(chǎn)由于其壁厚度?。?~10），尺寸范圍較大（400~1400）,，球鐵的鐵液殘?jiān)^多,，使得鐵液填充特別困難。冷隔降低了井蓋整體強(qiáng)度,，影響了鑄件表面質(zhì)量,，在井蓋生產(chǎn)中，用肉眼可見的冷隔井蓋幾乎全是廢品,。在手工造型和機(jī)器造型中都經(jīng)常出現(xiàn)冷隔,，冷隔的部位和形狀與產(chǎn)品本身和生產(chǎn)工藝等因素有關(guān)。
　　二,、鑄鐵井蓋冷隔形成機(jī)理
　　1,、鐵水充型過程
　　球化孕育處理后的鐵水經(jīng)澆注,，系統(tǒng)由近而遠(yuǎn)、先低后高,、呈一定坡度從數(shù)個(gè)方向,、沿不同路徑填充鑄型。哪條線路路徑短,、截面寬,、阻力小,，哪條線路的鐵水流流動速度就快,。離澆道越遠(yuǎn)、經(jīng)過的線路截面越小的液流,，溫度就越低,，流動性就越不好。最后充型的地方,，是幾股鐵水流匯聚的地方,，也是溫度最低的地方。最后充型的時(shí)候,，也可能是型腔透氣性最差,、反壓力最大、充型壓頭偏小的時(shí)候,，在此時(shí)此處鐵水流變稠,、表面張力變大、兩股或數(shù)股液流不能充分接觸或融匯,，在鑄件上就會形成空位或銜接條紋,。
　　2、鐵水流的動力
　　從鐵水澆注開始至鐵水凝固前,，整個(gè)鑄型內(nèi)金屬液始終受到鐵水靜壓力的作用,，這個(gè)靜壓力的大小與直澆道的高低（還有澆口杯的部分高度）有關(guān)，與即時(shí)液流所處的位置有關(guān),?？偟膩碇v，直澆道越高,，即時(shí)液流所處的位置越低,，被施加的動力就越大，充型能力就越強(qiáng),。另外,，澆注開始或完成時(shí)，鐵水包由上至下注入澆口杯,，對鐵水也施加了一定的速度,，盡管這個(gè)動力在澆注穩(wěn)定后可不計(jì),，但是在非穩(wěn)定階段（澆注開始或中間斷流）的情況下，靜壓頭幾乎沒有,，這個(gè)動力還是存在的,，它施加給鐵水的紊流和漩渦是造成很多鑄造缺陷的源頭。
　　3,、鐵水流的阻力
　　鐵水流充型過程中：①型腔受到鐵液烘烤,，水蒸氣、空氣等各類氣體急劇膨脹,，隨著充型過程的進(jìn)行,，型腔逐漸變小，加之鑄型排氣能力不變,，自然就形成型腔壓力,。如果鑄型水分含量高、透氣性差,、鐵液充型速度快,，所產(chǎn)生的型腔壓力就大。澆注剛開始,，有集中的排氣冒口,，絕大部分氣體可及時(shí)排出，型腔壓力就小,。到了澆注后期,，排氣冒口被封死，全部氣體只能從鑄型排出,，型腔壓力就會增高,。②鐵液在流經(jīng)鑄型時(shí)，受到鑄型的阻礙作用,，這就是鑄型阻力,。鑄型阻力與型腔大小、復(fù)雜程度,、表面粗糙度以及鐵水流經(jīng)距離有關(guān),。鑄件越龐大復(fù)雜，壁厚越薄,，澆注系統(tǒng)越少,，離薄壁處越遠(yuǎn)，型腔表面就越粗糙,，鑄型阻力就越大,。鐵水流的阻力是制約鐵水充型能力的重要因素，它是由鑄件結(jié)構(gòu),、型腔情況,、工藝措施決定的,。
　　4、鐵水充型能力
　　鐵水填充型的能力,，是鐵水的內(nèi)在屬性,，包括合金種類及其成分、結(jié)晶特點(diǎn)以及澆注溫度等,。對于球墨鑄鐵,，一方面，由于有稀土鎂的存在,，合金結(jié)晶范圍寬呈樹枝狀凝固,，黏度和表面張力增大，流動性下降,；但另一方面,，球墨鑄鐵的材質(zhì)不受碳當(dāng)量的影響,，只要合金配制得當(dāng),，碳當(dāng)量接近共晶點(diǎn)，殘余稀土鎂適當(dāng),，流動性還是會大大改善的,。澆注溫度對液態(tài)金屬的充型能力有決定性的作用，澆注溫度越高,，充型能力就越強(qiáng),。在一定溫度范圍內(nèi)，充型能力隨澆注溫度的提高而直線上升,，越過某界線后,，由于吸氣多、氧化嚴(yán)重,，充型能力的幅度減小,，溫度太高會給鑄件帶來一系列其他問題。
　　5,、球墨井蓋冷隔影響因素
　　綜上所述,，經(jīng)球化處理的鐵水流充型過程中受到靜壓頭的推動作用，同時(shí)也受到鑄型的阻礙作用和型腔內(nèi)氣體的反壓作用,。在這幾個(gè)力的共同作用下,，鐵液在型腔內(nèi)向前推進(jìn)，與型腔接觸過程中,，鐵液溫度逐漸降低,，達(dá)液相線后開始結(jié)晶，離內(nèi)澆越遠(yuǎn)的液流溫度越低,，結(jié)晶傾向越大,。鑄型阻力越大,，型腔氣體反壓力越大，幾股液流相遇,，最易形成冷隔,，還包括型腔情況和壓頭，是形成冷隔的外部原因,。在鐵水的充型過程中,，球化鐵水的成分，殘余稀土鎂量,，終硅含量,，以及鐵水的溫度這些影響鐵水充型能力的因素都對冷隔的形成有直接的影響，這是冷隔形成的內(nèi)部原因,，其中鐵水澆注溫度是內(nèi)因中的內(nèi)因,。最后，如果澆注過程緩慢或斷流也是鑄件形成冷隔的重要因素,。
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