消失模铸造铁液和凝固特性对灰铸铁石墨组织影响.pdf

学兔兔 Production Techniques生产技术 消失模铸造铁液及 凝固特性对灰铸铁石墨组织的影响 胡志君 ，孙 萍 ，张艳瑰 ，程和法 ，金 何 (1．合肥工业大学材料科学与工程学院，安徽合肥 230009； 2．安徽合力股份有限公司合肥铸锻厂，安徽合肥 230022) 摘要：在生产条件下，通过附铸阶梯试样的方法，研究了消失模铸造灰铸铁石墨形态的特点，结果表明，消失 模铸造灰铸铁较易出现过冷石墨。讨论了消失模铸造特点及消失模铸造高温铁液及充型凝固特点对石墨形态的 影响。 关键词：消失模铸造；石墨形态；高温铁液；凝固特性 中图分类号：TG149．6；文献标识码：A；文章编号：1 006—96 58(20l1)02—3 消失模铸造技术是用泡沫制作成与零件结构和尺 加硅铁、锰铁调节铁液硅、锰量。 寸完全一样的实型模样，经浸涂耐火粘结涂料，烘干后 1．2 试样制备 进行干砂造型，振动紧实，然后在抽负压条件下浇入金 试验通过在铸件上附铸阶梯试样的方法来研究消 属液使模样受热气化消失，而得到与模样形状一致的 失模铸造条件下不同壁厚处石墨形态。附铸方法如图 金属零件的铸造方法…。在浇注过程中金属液需熔化 1所示，在一个铸件上同时附铸两个阶梯试样，每个试 泡沫模样后才能进入铸型，模样熔化要吸收一定的热 样有三个不同厚度的阶梯，其中一个试样阶梯厚度分 量，因此，消失模铸造的浇注温度要高出传统铸造30～ 别为5mm、15m．m、25mm，另一个为lOmm、20ram、30mm， 50℃f 2j。为保证模样气化产物顺利排出型腔及铸型，需 每个阶梯长宽均为80mmx80mm。阶梯试样的制备首 使用透气性较好的干砂造型，并在浇注过程中和凝固 初期抽负压，而干砂造型和抽负压均会对金属液的凝 固过程产生很大的影响。因此，消失模铸造对铁液的要 求及其凝固过程均区别于传统铸造，而铁液及凝固特 点对石墨组织具有重要的影响，因此研究消失模铸造 特点对灰铸铁石墨形态的影响具有重要的意义，而此 类研究基本没有报道。本文就是在生产条件下，通过试 验分析了消失模铸造石墨形态的特点，并讨论了高温 铁液及凝固过程对石墨组织的影响。 图1 阶梯试样附铸不意图 1 试验条件及方法 先要用泡沫板制取泡沫阶梯试样，然后粘结在铸件模 I．I 铁液熔炼及处理 样的浇注系统上，粘结阶梯试样的泡沫模样浸涂涂料 采用废钢增碳工艺熔炼铁液，熔炼设备为3t中频 后先在50％烘房内干燥lOh，然后在消失模铸造生产 感应电炉，炉料由1．5t废钢和1．5t废铁屑组成。熔炼 线上装砂造型，浇注铁液获得试样，出铁时在浇包内加 过程中先加部分废铁屑再加废钢，最后加入剩余部分 入FeSi75进行孕育处理，加入量为0．3％，浇注温度为 废铁屑，增碳剂随废钢分三次加入到熔炼炉中，熔炼后 1460~C。 期加硅铁增硅，加锰铁增锰。炉前采用光谱仪分析铁液 1．3 金相组织观察 成分，通过添加增碳剂和废钢调节铁液含碳量，通过添 试样浇铸后，在不同厚度阶梯的中间部位截取长 宽均为10ram左右的试块，制成金相试样，在LIP一6A 收