① 為什麼鋼水鑄造要高溫出爐低溫澆注
澆注溫度的提高可以使合金流動性提高,防止鑄件產生澆不足、冷隔等鑄造缺陷,但澆注溫度過高,金屬的總收縮量增加,吸氣增多,氧化嚴重,鑄件容易產生縮孔縮松粘砂氣孔粗晶等缺陷,因此,在保證足夠流動性的前提下盡量降低澆注溫度。
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一、澆注作用與影響因素
設備條件一定和冶煉鋼種確定時,澆注工藝是十分重要的。澆注工藝中最重要的兩個工藝參數就是澆注溫度與澆注速度。它決定鋼錠的表面質量,如冒口的收縮、氣體逸出與夾雜物的上浮、鋼的偏 析、疏鬆、縮孔等質量問題。對於澆注溫度的確定,一般採用如下公式:
T澆注=T溶點+T過熱
式中T澆注——鋼種的液相線溫度;T溶點——包括根據鋼種決定的澆注最小過熱量。因澆注方法和錠型等因素,要求增減的溫度以及整個澆注過程中鋼液的溫度下降值;T過熱——開澆時鋼液溫度。
一些高合金模具鋼的澆注,一般都採用低溫快注的原則,以減少鋼中的偏析和疏鬆,出鋼溫度控制在高於鋼的熔點80℃~100℃,根據鋼種、錠型和鋼包的大小而定。澆注速度是與澆注溫度密不可分的,通常用 「高溫慢注」與「低溫快注」,必須根據注溫調節注速。
如注速過快,相當於提高了澆注溫度,因為同一時間內帶入鋼錠模內的熱量增加,整個鋼錠的凝固 時間延長,成分偏析嚴重,夾雜物增加,氣體也不易排出,還可能出現翻皮缺陷。另外,在模具鋼的澆注過程中,一定要注意補縮。至於補縮的時間與錠型、鋼種等有關系。
二、澆注方法
按鋼水進入鋼錠模的方位可分為上注和下注;按鋼錠模、底板整備作業流程特徵可分為車鑄和坑鑄。一般根據鋼錠大小、鋼種特點和車間生產條件等進行選擇。表面質量要求嚴格的不銹鋼、硅鋼、薄板等鋼種採用下注,內部質量要求較高的重軌、炮管等鋼種多採用上注。
小鋼錠只能下注,大鋼錠則適於上注;沸騰鋼較適於下注,壓蓋鋼和半鎮靜鋼較適於上注。中國鋼廠採用下注比較普遍。車鑄可上注,也可下注,適合於大型鋼鐵聯合企業採用;坑鑄適用於小型煉鋼廠的小型鋼錠澆注(多為下注)和重型機械廠鍛造鋼錠的澆注(多為上注)。
② 鑄造工藝流程
砂型鑄造的主要流程有:
模具生產部分:按照圖紙要求製作製作模具,一般單件生產可以用木模、批量生產可以製作塑料模、金屬模,大批量鑄件可以製作模板。
2.混砂階段:按照砂型製造的要求及鑄件的種類不同,配製合格的型砂,以供造型所用。
3.造型(制芯)階段:包括了造型(用型砂形成鑄件的形腔)、制芯(形成鑄件的內部形狀)、配模(把坭芯放入型腔裡面,把上下砂箱合好)。造型是鑄造中的關鍵環節。
4.熔煉階段:按照所需要的金屬成份配好化學成份,選擇合適的熔化爐熔化合金材料,形成合格的液態金屬液(包括成份合格,溫度合格)
5.澆注階段:把合格的融熔金屬注入配好模的砂箱里。澆注階段危險性比較大,要特種注意。
6.清理階段:澆注後等融熔金屬凝固後,把型砂清除掉,打掉澆口等附設件,就形成了所需要的鑄件了。
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總體概述
製造砂型的基本原材料是鑄造砂和型砂粘結劑。最常用的鑄造砂是硅質砂。硅砂的高溫性能不能滿足使用要求時則使用鋯英砂、鉻鐵礦砂、剛玉砂等特種砂。為使製成的砂型和型芯具有一定的強度,在搬運、合型及澆注液態金屬時不致變形或損壞,一般要在鑄造中加入型砂粘結劑,將鬆散的砂粒粘結起來成為型砂。應用最廣的型砂粘結劑是粘土,也可採用各種乾性油或半乾性油、水溶性硅酸鹽或磷酸鹽和各種合成樹脂作型砂粘結劑。砂型鑄造中所用的外砂型按型砂所用的粘結劑及其建立強度的方式不同分為粘土濕砂型、粘土干砂型和化學硬化砂型3種。
粘土濕砂
以粘土和適量的水為型砂的主要粘結劑,製成砂型後直接在濕態下合型和澆注。濕型鑄造歷史悠久,應用較廣。濕型砂的強度取決於粘土和水按一定比例混合而成的粘土漿。型砂一經混好即具有一定的強度,經舂實製成砂型後,即可滿足合型和澆注的要求。因此型砂中的粘土量和水分是十分重要的工藝因素。
以型砂和芯砂為造型材料製成鑄型,液態金屬在重力下充填鑄型來生產鑄件的鑄造方法。鋼、鐵和大多數有色合金鑄件都可用砂型鑄造方法獲得。由於砂型鑄造所用的造型材料價廉易得,鑄型製造簡便,對鑄件的單件生產、成批生產和大量生產均能適應,長期以來,一直是鑄造生產中的基本工藝。
砂型鑄造所用鑄型一般由外砂型和型芯組合而成。為了提高鑄件的表面質量,常在砂型和型芯表面刷一層塗料。塗料的主要成分是耐火度高、高溫化學穩定性好的粉狀材料和粘結劑,另外還加有便於施塗的載體(水或其他溶劑)和各種附加物。
粘土濕砂型鑄造的優點是:①粘土的資源豐富、價格便宜。②使用過的粘土濕砂經適當的砂處理後,絕大部分均可回收再用。③製造鑄型的周期短、工效高。④混好的型砂可使用的時間長。⑤砂型舂實以後仍可容受少量變形而不致破壞,對拔模和下芯都非常有利。缺點是:①混砂時要將粘稠的粘土漿塗布在砂粒表面上,需要使用有搓揉作用的高功率混砂設備,否則不可能得到質量良好的型砂。②由於型砂混好後即具有相當高的強度,造型時型砂不易流動,難以舂實,手工造型時既費力又需一定的技巧,用機器造型時則設備復雜而龐大。③鑄型的剛度不高,鑄件的尺寸精度較差。④鑄件易於產生沖砂、夾砂、氣孔等缺陷。
粘土干砂型製造這種砂型用的型砂濕態水分略高於濕型用的型砂。
粘土砂芯用粘土砂製造的簡單的型芯。
③ 鑄造夏季樹脂砂溫高怎樣解決
砂溫越高,型砂各強度下降,應控制舊砂溫度,理想的舊砂溫度在43度一下,水分在1.5--2.3%之間,選擇沸騰冷床。
④ 鑄造廠砂溫高怎麼辦
你好,根據自身情況可以上砂溫調節器,沸騰冷卻器等降溫設備。
我是做鑄造機械的。
⑤ 鑄造型砂為什麼要檢測水分含量有什麼作用
粘土濕型砂鑄造中,
水分不能高的原因:這是因為濕型鑄造時,由於水分的汽化溫度低,當加熱到鋁液熔化溫度時,砂型中會產生大量的氣體,隨著壓力增大,體積發生膨脹,壓力大的氣體就會進入型腔或型腔中的鋁液,導致侵入性氣孔的形成。
水分不能低的原因:沙子沒辦法粘接,無法造型。
⑥ 砂芯在鑄造中的作用
砂芯主要用於形成鑄件的內孔、腔。某些妨礙起模、不易出砂的外形部分可用砂芯形成。砂芯的工作條件較為惡劣,因此對砂芯的要求:
1) 有足夠的強度和剛度;
2) 排氣性好;
3) 退讓性好;
4) 收縮阻力小;
5) 潰散性好,易出砂。
砂芯設計包括:確定砂芯數量,每個砂芯的形狀、尺寸;芯頭的個數、形狀和尺寸;芯撐、芯骨;排氣方式;芯砂種類及造芯方法等。
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鑄造生產中用於製造型芯的材料,一般由鑄造砂、型砂粘結劑和輔加物等造型材料按一定的比例混合而成。型芯在鑄型中大部分被高溫的液態金屬所包圍,而支撐定位部分的尺寸一般較小。
因此芯砂除應具有一般型砂的性能外,還要求有較高的強度、透氣性、退讓性和潰散性。芯砂按所用粘結劑不同分為粘土芯砂、水玻璃芯砂、油芯砂、合脂芯砂、樹脂芯砂等。
⑦ 鑄造用為什麼要用鉻礦砂
鉻礦砂在鑄造中的運用:鉻礦砂歸屬於鉻鐵礦尖晶石,關鍵礦物質成份為FeOCr2O3,具體礦物質是各種各樣尖晶石的化合物。鉻鐵礦的相對密度為4-4.8g/cm3,硬度為5.5-6,阻燃性>1900℃。
鉻礦砂的特性以下:
(1)鉻礦砂具備優良的抗鹼渣性,不與氧化鐵等產生反映。因而,在具體運用中,鉻石砂能夠防止熱化學夾渣;
(2)在鑄造熔化金屬材料的全過程中,鉻礦砂自身是固相煅燒的,這避免了熔化金屬材料的滲入,進而避免了機械設備夾渣;
(3)鉻礦砂的傳熱系數比硅砂高好幾倍,能夠提升鑄造件的製冷速率。因而,鉻礦粉廠家覺得,鉻礦砂在具體運用中能夠具有外冷鐵的作用;
(4)鉻礦中危害的殘渣是硫化物(CaCO3·MgCO3),它與高溫金屬材料觸碰時,溶解出CO2,易使鑄造件造成出氣孔;一般,將帶有硫化物的鉻礦經900°C—950°C高溫培燒,使在其中的硫化物溶解。
(5)鉻礦砂粒度分布對其阻燃性的危害。以往,大家覺得過粗的晶體規格會減少鑄造件的表層光滑度。
⑧ 鑄造沙有什麼要求
中國在公元17世紀已使用硅砂作造型材料,用於製造鍾、鏡、鍋和火炮等鑄件。但早期使用的多為含粘土的天然硅砂即山砂和河砂,它有較好的可塑性,可直接用於製造鑄型和型芯,適於當時手工生產的條件。鑄件進入工業化的大規模生產後,特別是造型機械化後,這種含粘土的天然硅砂性能的均一性差,型砂的質量難以控制,不能滿足工藝要求,因此開始建砂廠,對天然硅砂進行水洗、擦洗、精選,得到各種高質量硅砂。 鑄造砂
或將硅石破碎製成的人工硅砂。同時,也擴大了各種非硅質砂的使用。樹脂砂造型造芯工藝的應用和發展,對鑄造用砂的質量又提出了更高的要求,如細粉少,比表面積小,耗酸值低等。此外,對砂粒大小形狀和粒度分布狀況也有了新的要求。一些缺乏優質砂源的國家還發展了硅砂浮選技術,以提高硅砂的品位和質量。
編輯本段基本要求
鑄造砂應滿足以下的要求:①較高的純度和潔凈度,以硅砂為例,鑄鐵用砂要求SiO2含量在90%以上,較大的鑄鋼件則要求SiO2含量在97%以上;②高的耐火度和熱穩定性;③適宜的顆粒形狀和顆粒組成;④不易被液態金屬潤濕;⑤價廉易得。
編輯本段顆粒形狀和組成
鑄造砂的顆粒形狀和顆粒組成對型砂的流動性、緊實性、透氣性、強度和抗液態金屬的滲透性等性能有影響,是鑄造砂質量的重要指標。
編輯本段顆粒形狀
鑄造砂的形狀一般分3種。①圓形砂:顆粒為球形或接近於球形,表面光潔,沒有突出的稜角。②多角形砂:顆粒成多角形,且多為鈍角。③尖角形砂:顆粒成尖角形,且銳角較多。鑄造砂的顆粒形狀一般以角形系數(砂粒實際比表面積/球形砂粒理論比表面積之比)來表示。(見圖)
編輯本段顆粒組成
砂子的顆粒組成是用篩號來表示的,測定的方法是將經水洗去泥分烘乾後的干砂倒入標准篩,再放到篩砂機上篩分,篩分後將各篩子上停留的砂子分別稱重,通常用標准篩篩分後砂粒最集中的3個相鄰篩子的頭尾篩號表示顆粒組成。
編輯本段種類和用途
鑄造砂按礦物組成不同分為石英砂和特種砂兩大類,石英砂俗稱硅砂。
編輯本段硅砂
主要礦物組成為石英,主要化學成分為SiO2。①天然硅砂:因其化學成分,粒度組成不同,分別用於有色合金鑄件、鑄鐵件及中小型鑄鋼件的型砂和芯砂。②精選天然硅砂:用於以有機物作為粘結劑的各種鑄鋼件型砂和芯砂。③人工硅砂:用於精鑄、打爐襯或鑄鋼件的型砂和芯砂。
編輯本段非硅質砂
非硅質砂種類較多,用途各異。①石灰石砂:由石灰岩破碎而成,主要礦物組成是CaCO3,用於鑄鋼件的型砂和芯砂。②鋯砂:主要礦物組成是ZrO2·SiO2,用於大型鑄鋼件及合金鋼件的芯砂或砂型的面砂,或將其粉料用作塗料。③鎂砂:主要礦物組成是MgO,用於高錳鋼鑄件的面砂、芯砂,其粉料可用作塗料。④鉻鐵礦砂:主要礦物組成是鉻鐵礦FeO·Cr2O3,用於大型或特殊鑄鋼件的面砂、芯砂,其粉料可用作塗料。⑤剛玉砂:主要礦物組成是剛玉α-Al2O3,用於熔模、陶瓷型鑄造的制殼材料。⑥橄欖石砂:主要礦物組成是橄欖石(MgFe)2SiO4,用於鑄鐵件、有色合金鑄件以及高錳鋼鑄件的型砂和芯砂。
編輯本段資源
自然界中硅砂資源充足,但適合鑄造用的SiO2含量高的天然硅砂並不太多。中國於1951年開始,對境內的鑄造砂資源陸續進行了普查,但主要限於交通干線和主要工業城市附近。普查結果表明,中國可用於鑄造的天然硅砂資源十分豐富,分布范圍很廣。內蒙古哲里木盟,天然硅砂儲藏量達數億噸,其顆粒形狀接近圓形,SiO2含量為90%左右。福建晉江、東山的海砂,SiO2含量為94~98%,含泥量低,均是較好的天然硅砂。江西的都昌、星子、永修縣均有大量第四紀河湖相積沉硅砂,SiO2含量為90%左右,含鐵量低,鹼性氧化物少,粒度均勻,是較好的湖砂。廣州、湖南等地有豐富的易破碎的風化砂岩,可加工成人工硅砂,其SiO2含量在96%以上,可用於鑄鋼件的生產。
⑨ 鑄造用砂一般需要檢測那些項目
你好!
粒度,硅含量(和耐溫有很大關系),純凈度(鑄造用砂主要都是海沙,這裡面就有直接抽起來的和海灘的沉積砂,直接抽起來的貝殼含量高,但價格便宜哦,沉積砂要交礦產品稅,價格會更高)
打字不易,採納哦!