書????名 | 灰鑄鐵件生產(chǎn)缺陷及防止 | 作????者 | 林國漢 |
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類????別 | 工程技術(shù) | 出版社 | 化學工業(yè)出版社 |
出版時間 | 2012年03月 | 定????價 | 68 元 |
裝????幀 | 平裝 | ISBN | 9787122125651 |
第1章 孔洞類缺陷
1.1 明氣孔
1.2 暗氣孔
1.3 針孔
1.4 氣窩
1.5 縮孔,縮陷和疏松
1.6 渣孔
1.7 砂眼
第2章 裂紋類缺陷
2.1 熱裂
2.2 冷裂
本書主要以黏土砂造型砂型鑄造HT灰鑄鐵件為技術(shù)基礎(chǔ),針對鑄件各類缺陷(如孔洞、裂紋、表面瑕疵等)的具體成因,進行透徹的分析,提出了有效的技術(shù)解決措施。書內(nèi)容深入淺出,是作者從事鑄造技術(shù)工作六十余年切身經(jīng)驗的凝結(jié),對于提高鑄造業(yè)技術(shù)人員的專業(yè)技能大有裨益。書可供鑄造領(lǐng)域技術(shù)人員和一線工人閱讀,也可供鑄造相關(guān)專業(yè)師生參考。
中國標準:灰鑄鐵:GB/T 9439-1998 法國標準:灰鑄鐵:NF A32-101(1997)/NF  ...
兩者的材質(zhì)是不一樣的。 鐵件是型鋼做的,鑄鐵件的材質(zhì)是鑄鐵的。 平時我們所說的鐵件是用普通鋼材所制作的小型構(gòu)件,它所包括的范圍要大些,鑄鐵件是我們平時所說的鑄鐵(也習慣叫生鐵)材料制成的小型構(gòu)件,一般...
用鐵水鑄造的物什,主要是一些飾件。比喻說,飾品寶劍,鐘鼎,兵馬俑
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頁數(shù): 5頁
評分: 4.7
敘述了灰鑄鐵的力學性能、工藝性能、使用性能和化學成分,C、Si、Mn、P、S是灰鑄鐵的五種基本元素,根據(jù)性能需要,有時還加入少量的合金元素。迄今為止,國內(nèi)外對于孕育處理的作用機理尚未有一致的說法,但一致認為孕育處理具有以下共性:爐前性與隨流性;少量性或微量性;形核性。最后,介紹了灰鑄鐵在缸體、缸蓋以及機床鑄件上的應(yīng)用情況:(1)一汽鑄造有限公司研究了高CE條件下生產(chǎn)HT300缸體、缸蓋鑄件的方法,穩(wěn)定地生產(chǎn)出了載重汽車大功率柴油機的缸體、缸蓋鑄件,材料牌號達到HT300;(2)煙臺冰輪重型機件有限公司出口日本的臥式加工中心床身導(dǎo)軌面的金相組織為A型石墨,珠光體體積分數(shù)在98%以上,抗拉強度為310~340 MPa,硬度為180~200 HB。
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頁數(shù): 7頁
評分: 4.6
采用金相方法對HT300鑄件加工面麻點狀小孔缺陷的形貌、分布特征和產(chǎn)生原因進行了分析。認為:麻點是由許多尺寸在0.3mm以下的小孔組成,多產(chǎn)生在凝固過程中冷速較慢的厚壁部位,主要分布在石墨密集區(qū)域,特別是在石墨封閉或半封閉區(qū)域;鑄件w(C)和w(Si)量偏高,凝固過程中局部冷速過慢,切削用量偏大都有可能引起這種缺陷。提出了預(yù)防這種缺陷的四條措施。
本書主要介紹了鑄件內(nèi)在缺陷的類型、特征、形成原因和防止措施,內(nèi)容包括:鑄件缺陷分類及其分析手段、鑄件缺陷的形成因素、鑄件缺陷的分析方法、灰鑄鐵件的缺陷與防止、球墨鑄鐵件的缺陷與防止、高鉻白口鑄鐵件的缺陷與防止、鑄鋼件的缺陷與防止、鋁硅合金鑄件的缺陷與防止。書中配以大量的圖表與實例,廣泛介紹了生產(chǎn)一線的技術(shù)人員在解決鑄件缺陷方面所取得的經(jīng)驗與成果,具有較強的實用性、針對性和可操作性。
摘要:本文介紹了某灰鑄鐵材質(zhì)剎車盤制動剎面出現(xiàn)“孔洞類”缺陷,通過對缺陷進行金相和電鏡分析,確定該缺陷為“N”氣孔。分析該缺陷的產(chǎn)生原因并結(jié)合生產(chǎn)現(xiàn)狀,通過改進生產(chǎn)工藝基本消除了該缺陷。
關(guān)鍵詞:剎車盤、金相、電鏡掃描、“N”氣孔、氧化鐵
前言:胺法冷芯具有鑄件尺寸精度高、制芯效率高、能耗低、潰散性好等優(yōu)點,鑄造生產(chǎn)中大量使用,但冷芯盒生產(chǎn)的砂芯在鑄造生產(chǎn)中也容易出現(xiàn)某些缺陷,如氣孔、脈紋、光亮碳缺陷等。勝地公司為一專業(yè)生產(chǎn)剎車盤、鼓公司,年產(chǎn)鑄件30-40萬噸,幾乎涵蓋了所有車型的剎車盤、鼓。某型號為商用卡車用剎車盤,鑄件重達50kg,因其特殊的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)在生產(chǎn)鑄件時時剎面出現(xiàn)“孔洞”缺陷。
現(xiàn)場工藝:砂芯為0.2%氧化鐵、1.3%樹脂;造型為新東造型機;鐵水材質(zhì)為普通HT250材質(zhì)、澆注溫度1380-1450℃。鑄件結(jié)構(gòu)及鑄造工藝如圖1、圖2所示。
1. 缺陷特征
肉眼觀察,鑄件靠近砂芯的剎面表面100%出現(xiàn)彌散分布的“孔洞”(見圖3、4標注處),初加工后仍有較大、較深“孔洞”(最大尺寸長約15mm、深約20mm),加工后剎面“孔洞”數(shù)量較加工前減少約50%;“孔洞”缺陷形狀極不規(guī)則,類似“蟲蛀”[1],如圖3、圖4
通過放大鏡觀察“孔洞”內(nèi)部無夾雜物,因此初步排除砂眼、渣眼等缺陷,可能為氣孔。
2.缺陷分析
為確認該“孔洞”具體為何種缺陷,為后續(xù)的質(zhì)量改進提供基礎(chǔ),對缺陷部位分別做金相顯微分析和電鏡掃描分析。
2.1金相顯微分析
將缺陷部位沿斷面切割并磨制、拋光,在金相顯微鏡下查看其微觀組織,如圖5、6
“孔洞”金相顯微分析結(jié)果顯示:“孔洞”呈不規(guī)則形狀,周圍石墨正常生長并呈A型,靠近“孔洞”周圍石墨較少或部分區(qū)域無石墨。
該缺陷符合“N”氣孔的形成特征:
A:形成位置為靠近胺法冷芯形成的貼合面;
B:大多集中在鑄件的上半型,成簇分布于靠近砂芯的鑄件尖角部位,并沿一定深度延伸到鑄件內(nèi)部,深度可達5-20mm;
C:通常為裂隙狀、形狀不規(guī)則;也有團球狀。
D.靠近“N”氣孔周圍石墨為貧碳區(qū)、氣孔周圍無石墨或少量石墨[1][2]。
2.2掃描電鏡分析
將缺陷取樣放到蔡司Zeiss EVO MA10掃描電鏡下觀察,結(jié)果如圖7、8、9,元素含量見表1
掃描結(jié)果顯示:缺陷內(nèi)部呈枝晶狀且覆蓋一層碳膜,能譜分析沒有氧化物的存在、有大量C和Fe存在。該結(jié)果符合“N”氣孔的形成特征:孔壁一般覆蓋一層光亮碳膜且有枝晶生長,孔洞周圍石墨比較短小,孔內(nèi)存在石墨,且往往周圍有石墨損耗[2]。
3.缺陷判定
通過對“孔洞”的特征及形成位置分析、放大鏡下觀察、金相顯微下分析、電鏡掃描分析后判定該缺陷符合“N”氣孔形成的一系列特征,因此判定為鑄件剎面處形成的彌散性分布的“孔洞”缺陷為“N”氣孔。
4.對“N”氣孔的產(chǎn)生原因進行魚骨圖分析,如圖10:
5.根據(jù)魚骨圖分析,結(jié)合現(xiàn)場生產(chǎn)實際:同批生產(chǎn)的其他型號鑄件無該缺陷,主要從提高砂型排氣和砂芯的生產(chǎn)工藝方面改進。主要措施如下:
(1) 改進模板工藝、提高砂型排氣
(2) 向砂芯中加入一定量的氧化鐵、適當降低芯砂中樹脂的加入量。
氧化鐵具有降低樹脂砂生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的“N”氣孔功能,具體原理如下:
氧化鐵粉是用礦石或軋鋼屑經(jīng)粉碎加工而成的粉狀材料。用赤鐵礦或亞鐵鹽經(jīng)氧化(濕法)或高溫焙燒(干法)加工制得的氧化鐵粉為紅色,主要成分為Fe2O3;用軋鋼屑加工而成的氧化鐵粉為黑色,主要成分為Fe3O4,鑄造常用的為氧化鐵紅。氧化鐵粉一般用作小型鑄鋼件的型砂附加物,可提高型砂熱導(dǎo)率,減少型砂孔隙,提高型砂高溫塑性,防止鑄件產(chǎn)生夾砂、粘砂、脈紋(樹脂砂)等缺陷[3]。
氧化鐵防止針孔、氣孔
樹脂砂生產(chǎn)的鑄件最嚴重的缺陷是針孔和氣孔。原因是聚異氰酸酯中含“N”,固化劑“三乙胺”中也含“N”,澆注時產(chǎn)生大量氣體,主要為“N”和“H”混合物,鐵液中以N、H原子形態(tài)存在,量多形成氣孔或針孔。加入氧化鐵,高溫發(fā)生反應(yīng)如下:
3Fe2O3+H2=2Fe3O4+H2OFe2O3+3C=2Fe+3CO
高溫反應(yīng)中消耗了H2,產(chǎn)生的CO在溢出鐵液的過程中吸附了氮和氫原子[4][5]。
5.1模板工藝措施
因同時生產(chǎn)不同型號鑄件,僅該鑄件出現(xiàn)氣孔,因此首先考慮工藝改進提高砂型排氣,如圖11、12
7.總結(jié)
(1)經(jīng)過金相和電鏡掃描分析:剎車盤鑄件靠近砂芯表面的“孔洞”為“N”氣孔;
(2)通過工藝改進提高砂型排氣、改進砂芯的工藝基本能夠消除“N”氣孔。
參考文獻
[1] 陳國楨,肖柯澤、姜不居. 鑄件缺陷和對策手冊. 機械工業(yè)出版社. 1996: 114
[2]中國機械工程學會鑄造分會[M].張俊善,尹大偉譯. 鑄件缺陷及其對策.北京:機械工業(yè)出版社,2008
[3]中國機械工程學會鑄造分會.鑄造手冊第四卷?造型材料[M].北京:機械工業(yè)出版社,2002
[4]曾輝、李華英.氧化鐵在鑄造生產(chǎn)中的應(yīng)用[J]熱加工工藝
[5]趙書城.氧化鐵粉在鑄造生產(chǎn)上的應(yīng)用[J]中國鑄造裝備與技術(shù).2002/2
資料來源:煙臺勝地汽車零部件制造有限公司
前言
0 緒論
0.1 鑄件缺陷的等級
0.2 鑄件成品率的提高
參考文獻
第1章 鑄件缺陷分類及其分析手段
1.1 鑄件缺陷分類
1.2 缺陷對鑄件質(zhì)量的影響
1.2.1 夾雜物和縮松對球墨鑄鐵件質(zhì)量的影響
1.2.2 魏氏組織對鑄鋼件質(zhì)量的影響
1.2.3 微裂紋對高鉻白口鑄鐵件質(zhì)量的影響
1.2.4 顯微組織欠缺對灰鑄鐵件質(zhì)量的影響
1.3 鑄件缺陷檢測
1.3.1 表面缺陷檢測
1.3.2 內(nèi)部缺陷無損檢測
1.4 鑄件常規(guī)分析
1.4.1 力學性能的測定
1.4.2 金相檢驗
1.4.3 化學成分分析
1.5 鑄件特殊分析
1.5.1 透射電鏡及其應(yīng)用
1.5.2 掃描電鏡及其應(yīng)用
1.5.3 電子探針分析及其應(yīng)用
1.5.4 俄歇探針分析及其應(yīng)用
參考文獻
第2章 鑄件缺陷的形成因素
2.1 鑄造合金因素
2.1.1 鑄造合金的液態(tài)特性與鑄件缺陷
2.1.2 鑄造合金的凝固特性與鑄件缺陷
2.1.3 鑄造合金的偏析與鑄件缺陷
2.1.4 鑄造合金的收縮過程與鑄件缺陷
2.2 冶金因素
2.2.1 原材料品質(zhì)與鑄件缺陷
2.2.2 金屬液態(tài)溫度與鑄件缺陷
2.2.3 金屬熔煉方式與鑄件缺陷
2.2.4 鐵液在爐內(nèi)的保持時間所產(chǎn)生的影響
2.3 金屬與鑄型的相互作用因素
2.3.1 金屬液充填過程與鑄件缺陷
2.3.2 金屬與鑄型界面反應(yīng)與鑄件缺陷
2.3.3 鑄型特性與鑄件缺陷
2.4 鑄造工藝因素
2.4.1 鑄造工藝因素與鑄鋼件缺陷
2.4.2 鑄造工藝因素與球墨鑄鐵件缺陷
2.5 天氣因素
2.5.1 空氣中的溫度、濕度與鑄件缺陷
2.5.2 空氣濕度與沖天爐鐵液的質(zhì)量
2.5.3 空氣濕度與鐵液的含氣量
2.6 鑄件結(jié)構(gòu)因素
2.6.1 鑄件結(jié)構(gòu)的功能性
2.6.2 鑄件結(jié)構(gòu)的健全性
2.6.3 鑄件結(jié)構(gòu)的工藝性
參考文獻
第3章 鑄件缺陷的分析方法
3.1 統(tǒng)計分析法
3.2 對比分析法
3.3 系統(tǒng)排查法
3.4 一般與特殊分析結(jié)合法
3.5 失效分析法
參考文獻
第4章 灰鑄鐵件的缺陷與防止
4.1 灰鑄鐵件性能達標的影響因素與控制
4.1.1 強度與硬度的匹配
4.1.2 影響強度與硬度的因素
4.1.3 強度與硬度的控制
4.2 灰鑄鐵件缺陷的類型、成因與防止
4.2.1 裂紋的成因與防止
4.2.2 縮孔與縮松的成因與防止
4.2.3 孕育不良與衰退的成因與防止
4.2.4 反白口的成因與防止
4.2.5 氣孔的成因與防止
4.3 灰鑄鐵件的典型缺陷與防止措施
4.3.1 鑄鐵件內(nèi)滲豆的成因與防止
4.3.2 轎車制動盤失效分析與改進
參考文獻
第5章 球墨鑄鐵件的缺陷與防止
5.1 球墨鑄鐵的強度與韌性
5.1.1 強度與韌性的關(guān)系
5.1.2 強度與韌性的控制
5.1.3 冶金與工藝因素的影響
5.2 球墨鑄鐵件缺陷的類型、成因與防止
5.2.1 球化不良與衰退的成因與防止
5.2.2 孕育不良與反白口的成因與防止
5.2.3 石墨漂浮的成因與防止
5.2.4 縮孔與縮松的成因與防止
5.2.5 氣孔的成因與防止
5.2.6 夾渣與二次渣的成因與防止
5.3 球墨鑄鐵件典型缺陷分析
5.3.1 球墨鑄鐵件低溫沖擊韌度不足的原因及其改善
5.3.2 型內(nèi)球化時球墨鑄鐵件產(chǎn)生氣孔的原因分析
參考文獻
第6章 高鉻白口鑄鐵件的缺陷與防止
6.1 硬度與沖擊韌度的關(guān)系與控制
6.2 高鉻白口鑄鐵件典型缺陷
6.2.1 復(fù)雜高鉻白口鑄鐵件裂紋的防止
6.2.2 高鉻白口鑄鐵件切削性能的改善
參考文獻
第7章 鑄鋼件的缺陷與防止
7.1 鑄鋼件的強度與韌性
7.1.1 強度與韌性的關(guān)系
7.1.2 強度與韌性的控制
7.2 鑄鋼件的典型缺陷與防止
7.2.1 熱裂的成因與防止
7.2.2 冷裂的成因與防止
7.2.3 縮孔、縮松的成因與防止
7.2.4 氣孔的成因與防止
7.3 鑄鋼件典型缺陷分析
7.3.1 ZG230—450鋼球閥鑄件裂紋分析
7.3.2 閥門殼體開裂分析
參考文獻
第8章 鋁硅合金鑄件的缺陷與防止
8.1 鋁硅合金的強度與韌性
8.1.1 強度與韌性的關(guān)系
8.1.2 強度與韌性的控制
8.2 鋁硅合金鑄件缺陷類型、成因與防止
8.2.1 變質(zhì)缺陷的成因與防止
8.2.2 氣孔的成因與防止
8.2.3 夾雜物的成因與防止
8.2.4 縮孔、縮松的成因與防止
8.2.5 過燒的成因與防止
8.3 鋁合金鑄件典型缺陷分析
8.3.1 ZL104合金“白斑”缺陷分析
8.3.2 鋁合金油底殼滲漏分析
參考文獻
附錄 國際鑄件缺陷代碼及分類
附錄A 多肉類
附錄B 孔洞類
附錄C 裂紋、冷隔類
附錄D 表面缺陷類
附錄E 鑄件殘缺類
附錄F 尺寸或形狀差錯類
附錄G 夾雜物和金相組織不合格類