资源描述：
《不锈钢熔模铸造缺陷分析及质量控制.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、精密铸造特种铸造及有色合金2008年年会专刊不锈钢熔模铸造缺陷分析及质量控制12121汤彬精秀李双寿李越飞曾大本(1.清华大学基础工业训练中心;2.秦皇岛安冶精密铸造有限公司)摘要结合不锈钢熔模铸造生产实践中出现的铸造缺陷,如麻坑、黑点、凹陷、缩陷等,对其成因进行分析,并在此基础上提出熔模铸造过程中质量控制的关键环节。关键词熔模铸造;铸造缺陷;质量控制中图分类号TG249.5;TG26文献标志码A文章编号2008(s)-0465-04DefectAnalysisandQualityControlonStainlessSteelInvestmentCasting12121TangBin,Ga
2、oJingxiu,LiShuangshou,LiYuefei,ZengDaben(1.TsinghuaUniversity,Bejing,China;2.AnyePrecisionCastingCo.Ltd.,Qinhuangdao,China)Abstract:Thecausesofcastingdefectswhichhappenedinstainlesssteelinvestmentcastingpracticehavebeenanalyzedinthispaper,suchaspockmark,blackpoint,indentation,shrinkagedepression,a
3、ndsoon.Onbaseofthese,thekeysectionsofqualitycontroloninvestmentcastinghavebeenputfor2ward.Keywords:InvestmentCasting,CastingDefects,QualityControl熔模铸造的工艺流程通常为:压型制造→蜡模压制→蜡模组装→浸涂料→撒砂→硬化及干燥→脱蜡→焙烧→浇注→落砂及清理。由于其工艺环节较多,过程较复杂,因而最终铸件的质量受诸多因素的影响很大,不易进行控制。结合我厂不锈钢熔模铸造生产过程中出现的若干缺陷类型,探讨、分析不锈钢熔模铸造过程中质量控制的关键环节。1典
4、型铸造缺陷及其成因分析图1铸件表面麻坑缺陷1.1表面麻坑缺陷在生产实践中,有时发现成批铸件表面出现麻坑(如图1),呈规则的半球形小坑,凹坑直径为013～018mm,深为013～015mm,麻坑在铸件局部呈密集状分布。该缺陷虽不影响铸件使用性能,但无法修整,严重影响了铸件的表面质量,导致铸件成批报废。对该缺陷进行能谱分析(如图2),结果表明该缺陷位置存在着微量的Mg、Ca等元素。该表面麻坑缺陷产生的主要原因是面层型壳材料不合格。在铸造生产中采用锆砂作为型壳面层耐火材料,其导热性好,蓄热能力大,耐火度高,热震稳定性好。图2麻坑缺陷位置的能谱分析纯ZrSiO4的耐火度在2000℃以上,但随着杂质
5、含量[1]分解温度会降至900℃左右。锆砂是ZrO2·SiO2二增加,耐火度相应下降。锆砂当含有氧化物杂质时,其元系中唯一的化合物,但其分解时析出的无定形SiO2分解温度会下降,例如含有Ca、Mg氧化物时,分解温度具有很高的活性,能与金属中的Cr、Ni、Ti、Mn、Al等会降至1300℃左右,当含有K、Na氧化物时,其开始合金元素在高温下发生化学反应,致使铸件表面产生麻收稿日期:2008203220第一作者简介:汤彬,男,1974年出生,博士,副教授,清华大学基础工业训练中心,北京(10084),电话:010-62773802,E-mail:btang@tsinghua.edu.cn465
6、©特种铸造及有色合金2008年年会专刊)坑缺陷,恶化铸件的表面质量。1.2黑点缺陷不锈钢铸件加工或抛光后,在加工表面位置,有时会出现分散的规则球状的黑点缺陷,见图3。其缺陷位置的能谱分析见图4。可见该黑点缺陷存在着O、Si、Mn等元素的偏聚。图5铸件凹陷缺陷图3铸件黑点缺陷图6凹陷缺陷位置的能谱分析该缺陷产生的主要原因可能是锆砂中混有微量Ca、Mg等杂质,导致锆砂的高温稳定性能下降,从而型壳在脱蜡或焙烧阶段发生向内的鼓胀变形,进而产生铸件凹陷缺陷。1.4缩陷在部分铸件热节部位表面有时会呈现出不规则的凹陷(缩陷),见图7,其缺陷位置的局部放大见图8,可图4黑点缺陷位置的能谱分析以看出缩陷缺陷
7、位置附近表面出现较明显的砂粒印迹。该黑点缺陷产生的原因可能是由于钢液中存在有非金属夹杂物(主要是金属元素的氧化物、硫化物和硅酸盐)而导致的。非金属夹杂物的来源既有外来的,例如金属炉料带入的泥沙杂质,从炉衬耐火材料上剥落下来的碎粒以及在浇注过程中型壳被钢液冲刷下来的碎砂等;也有熔体内部产生的,如钢液中的元素被氧化生成的氧化物。上述非金属夹杂中的硅酸盐类,如Fe2SiO3、MnSiO3、FeO·Al2O3·SiO2等使钢液中
