❶ 鑄造缺陷都有哪些種類類型
鑄造鑄鐵件常見的缺陷有：氣孔、粘砂、夾砂、砂眼、脹砂、冷隔、澆不足、縮松、縮孔、缺肉，肉瘤等。
1、氣孔
氣體在金屬液結殼之前未及時逸出，在鑄件內生成的孔洞類缺陷。氣孔的內壁光滑，明亮或帶有輕微的氧化色。鑄件中產生氣孔後，將會減小其有效承載面積，且在氣孔周圍會引起應力集中而降低鑄件的抗沖擊性和抗疲勞性。氣孔還會降低鑄件的緻密性，致使某些要求承受水壓試驗的鑄件報廢。另外，氣孔對鑄件的耐腐蝕性和耐熱性也有不良的影響。
防止氣孔的產生：降低金屬液中的含氣量，增大砂型的透氣性，以及在型腔的最高處增設出氣冒口等。
球墨鑄鐵件皮下氣孔缺陷：
球墨鑄鐵件的生產過程中，在熱處理、拋丸清理後或機加工時常會發現一些直徑大約為0、5-3mm，形狀為球形、橢圓狀或針孔狀內壁光滑的孔洞，這些孔洞一般在鑄件表皮下2-3mm分布，這就是所謂的皮下氣孔。
皮下氣孔的形成是由於含鎂鐵液表面的張力大，容易形成氧化膜，這對阻礙析出氣體和入侵氣體的排出有一定影響，這些氣體滯留於皮下就會形成氣孔。另外，球墨鑄鐵糊狀凝固特點使氣體通道較早被堵塞，也會促進皮下氣孔缺陷的形成。
2、粘砂
鑄件表面上粘附有一層難以清除的砂粒稱為粘砂。粘砂既影響鑄件外觀，又增加鑄件清理和切削加工的工作量，甚至會影響機器的壽命。
防止粘砂：在型砂中加入煤粉，以及在鑄型表面塗刷防粘砂塗料等。
消失模鑄件粘砂可以分為機械粘砂和化學粘砂。機械粘砂的實質是金屬液對砂粒間細孔的填充滲入，此種情況形成是由於金屬液的滲入壓力超過了砂粒間空隙中的氣體反壓力和由金屬液表面張力引起的附加壓力，金屬液滲入砂粒空隙而導致，如果在泡沫塑料模外表面塗掛一層緻密塗層，方可起到阻止金屬液滲入的作用，從而有效防止鑄件產生機械粘砂。化學粘砂的產生多由於型料耐火度不高、熔融溫度較低所致，當澆入高溫金屬液後很容易被金屬液所熔融，形成節瘤等缺陷，因此，在金屬液和型料之間隔離一層耐火度高的塗料，對於防止化學粘砂很有利。
3、夾砂
在鑄件表面形成的溝槽和疤痕缺陷，在用濕型鑄造厚大平板類鑄件時極易產生。
鑄件中產生夾砂的部位大多是與砂型上表面相接觸的地方，型腔上表面受金屬液輻射熱的作用，容易拱起和翹曲，當翹起的砂層受金屬液流不斷沖刷時可能斷裂破碎，留在原處或被帶入其它部位。鑄件的上表面越大，型砂體積膨脹越大，形成夾砂的傾向性也越大。
4、砂眼
在鑄件內部或表面充塞著型砂的孔洞類缺陷。
5、脹砂
澆注時在金屬液的壓力作用下，鑄型型壁移動，鑄件局部脹大形成的缺陷。為了防止脹砂，應提高砂型強度、砂箱剛度、加大合箱時的壓箱力或緊固力，並適當降低澆注溫度，使金屬液的表面提早結殼，以降低金屬液對鑄型的壓力。
6、冷隔和澆不足
液態金屬充型能力不足，或充型條件較差，在型腔被填滿之前，金屬液便停止流動，將使鑄件產生澆不足或冷隔缺陷。澆不足時，會使鑄件不能獲得完整的形狀；冷隔時，鑄件雖可獲得完整的外形，但因存有未完全融合的接縫，鑄件的力學性能嚴重受損。
防止澆不足和冷隔：提高澆注溫度與澆注速度。
7、孔眼類缺陷
就消失模鑄造中的孔眼類缺陷而言，其一般可以分為渣孔和砂孔，其中渣孔是液態金屬帶入熔渣及模樣裂解的固相產物不能排除，漂浮在鑄件表面，鑄件冷卻後形成的，因此在熔煉時除渣要徹底，嚴格擋渣操作，澆注系統設計要利於除渣，提升澆注溫度，選取除渣性好的澆包及設置過濾網擋渣；砂孔缺陷是澆注時干砂進入液態金屬，最後積聚到鑄件表面噴丸處理掉砂子後留下的孔眼，要防止砂孔缺陷產生要求模樣組合粘結要緊密，直澆道密封要好，避免模樣在砂箱中粘結，澆冒口連接處和模樣轉角處要圓滑過渡。
8、塌箱缺陷
塌箱缺陷有時也被稱為塌型缺陷或者鑄型潰散，隨著消失模鑄造工藝應用的日趨成熟，有關塌箱缺陷的產生原因和防治辦法已經有了相對詳盡的研究結果，研究結果證實，塌箱缺陷的產生原因並非單方面的，下面就塌箱缺陷的產生原因做出以下總結：
a、在澆注過程中，消失模模樣分解產生的氣體量太多且急，鑄型排氣速度趕不上，加上真空泵吸氣不足，容易導致鑄型潰散、坍塌；
b、金屬液「閃流」是造成塌型缺陷產生的原因之一，所謂金屬液「閃流」就是在澆注中，部分已經流入填充消失模模樣位置的金屬液在受到外界作用的情況下改流到其他部位，使得原來置換出來的位置無金屬液或者金屬充填占據。該類問題多發生在頂注、鑄件存在大平面、一型多模樣這幾種情況；
c、如果金屬液的浮力過大，會使鑄型上部型砂容易變形，可能導致局部潰散；一般情況下，鑄型頂部吃砂量小，負壓度不夠，可能造成鑄件成型不良，甚至不能成型；
d、塗料的耐火度、高溫強度不夠，極容易產生消失模鑄件塌箱缺陷。消失模模樣在澆注過程中有緩沖金屬液充型和降溫的作用，同時可減弱金屬液沖刷鑄型。當金屬液置換消失模模樣而充型腔後，干砂主要就依靠塗料塗層支撐，當塗層強度不夠或者耐火度不夠時，局部鑄型會發生潰散、坍塌，特別是大件內澆道上方極容易發生坍塌。
就消失模鑄件缺陷中塌箱缺陷而言，其一般多發生在澆注或者凝固環節，主要特徵是鑄型局部塌陷、潰型使鑄件不能成型或者局部多肉，要使消失模鑄件塌箱缺陷得到防治可以從以下幾個方面展開實施：
a、如果金屬液產生的浮力過大，會使得鑄型上部型砂容易變形從而產生局部潰散，要防止金屬液浮力大造成塌箱可以採取增加頂面吃砂量或在鑄型頂部添加壓鐵的方法；
b、澆注過程中消失模模樣分解產生氣體量太多且急，鑄型排氣速度來不及會導致鑄型潰散，因此要選用低密度模料製作模樣，減少發氣量；
c、金屬液置換消失模模樣而充型腔後，干砂就靠塗料塗層支撐，當塗層強度不夠或者耐火度不夠時，局部鑄型就會潰散，因此要盡量選擇強度高、耐火度高、透氣性好的塗料；
d、合理設計澆注系統，直澆道與內澆道面積要適宜；澆注工藝要合理，盡量降低澆注溫度、控制澆注速度、不可斷流；
e、為了避免金屬液「閃流」造成塌箱，企業可以採取對金屬液沖刷劇烈區用陶瓷澆到或者自硬水玻璃砂加固的措施。
❷ 求鑄造行業砂型質量的影響因素！！
C. 砂處理
C-1. 我廠使用碾輪式混砂機，多年來一直採用先干混和後濕混的混砂工藝。近來聽說加入膨潤土以前先濕混的效果更好，不知如何控制先濕混的加水量？但是德國愛里許混砂機採取先干混而後加水濕混，似乎混砂質量還好，為什麼？
按照過去傳統的混砂方法：加入舊砂、膨潤土和煤粉後先一起干混一段時間，然後再加水濕混。這種混砂工藝的缺點是在干混過程中粉狀材料容易偏析而落入混砂碾的圍圈和碾盤的夾角部位。加水以後粉料的潤濕較慢，需要延長混砂時間才能將粉料逐漸裹帶出來。混砂機的加料順序最好是加入舊砂和新砂後，立即加入全部加水量的70～80％進行濕混。混合均勻後再加入膨潤土和煤粉等粉料。然後再逐漸補加其餘水分使型砂的緊實率或含水量達到要求。這種先濕混的方案已經得到廣泛應用，可能比先干混法的混碾時間縮短1/4左右就能混合均勻。有些採用人工加水方法的工廠開始推廣先濕混方案時遇到困難是恐怕第一批加水過多而無法糾正。實際上細心的混砂工經過培訓後能夠根據混砂機內砂子運動特徵大致判斷加水量是否合適的。愛里許式混砂機的加水辦法不同於其它混砂機，它是在加水前先將舊砂、新砂、膨潤土和煤粉一同加入混砂機中混合，用感測器測定出加入的所有材料總體濕度，靠計算機確定需要加入的全部水量，一次加水混勻。由於愛里許機器的轉子攪拌功能強，也能在規定的140s時間內將型砂混合均勻。
C-2. 囯內絕大多數鑄造工廠，尤其是中小型鑄造工廠都是靠手捏和眼看來判斷混砂碾中加水量是否合適。結果是型砂干濕程度波動很大，各種性能也都隨之變動。請問怎樣才能使混砂加水自動化？
濕型砂的濕度必須嚴格控制，否則會影響會影響型砂的濕態強度、流動性、韌性、透氣性、起模性強烈波動，也會導致鑄件產生氣孔、砂孔、夾砂、粘砂、脹砂等缺陷。靠手捏不能准確控制型砂濕度，所以國內有些大鑄造工廠、外資和合資鑄造工廠使用進口的型砂加水控制裝置。在混砂階段陸續測定型砂干濕程度，自動確定是否需要繼續加水。或者利用感測器測定混砂機稱量斗或混砂機中各種材料的干濕程度一次自動加水。由於進口型砂水分控制儀的價格較貴，影響國內中小工廠推廣應用。
國內有幾家高校和科研單位曾研製成功混砂加水自動控制裝置，試用效果尚好。不過可能為了提高技術水平而將儀器功能增多，例如在一次測量中還自動檢測和調整型砂的強度。也有的還包括測量型砂的透氣性、溫度等。這樣就使裝置的結構變得相當復雜，價格提高，不是一般鑄造工廠所能承擔的。而且所增多的檢測項目並不適用。因為混砂周期時間長度有限，如果濕混階段測得含水量或緊實率還沒達到預期程度，可以繼續補加少許水分，依靠水的極強滲透力和潤濕性，混砂幾秒到十幾秒鍾後就能分散均勻，即可確定水分是否已經達到目標值。如果混砂機中型砂強度沒達到預期值而立即補加膨潤土，但是由於膨潤土吸水緩慢，在砂粒表面分散和包覆需要較長時間。型砂的強度隨著繼續混砂還會不斷升高，不能預先准確推測出卸料時型砂最終強度。而且，對於鑄件品種比較穩定的單一砂而言，膨潤土、煤粉的批料量並不需要在混砂過程中立即調整。至於透氣性和型砂溫度本來不屬於混砂機自動控制范圍，應當是型砂實驗室的檢測內容。總而言之，我國眾多鑄造工廠，尤其是中小鑄造工廠，最迫切需要的是結構相對簡單、價格比較低廉的型砂緊實率或含水量自動控制儀。
C-3. 我廠的高壓造型線生產汽缸體鑄件。用國產碾輪式混砂機，混砂周期時間三分鍾，型砂手感性能不好，有些脆和不易起模。但又不能延長混砂時間，以免供砂緊張。這種困境是怎樣造成的？ 應當怎樣才能改進型砂品質？
根據囯產碾輪式混砂機產品目錄給出數據，由生產率（t/h）除以每批加料量（kg），可計算出混砂周期時間（min），分別為2.60~2.70 min/批。與實際需要相比，如此短的有效混砂時間嚴重不足，以致型砂性能逐漸惡化。筆者在日本看到豐田、三菱等汽車廠的碾輪混砂機周期都是6min。我國很多工廠混砂周期時間不足的原因是原設計按照過去低密度造型、低強度型砂制定的。當時砂型的壓實比壓不足300～400kPa，型砂的濕壓強度不高於80～100 kPa。使用品質有限的鈣基膨潤土，有效膨潤土含量也不高。如今高密度造型用型砂的濕壓強度一般都超過140 kPa，有的甚至達到200 kPa以上。都是用活化膨潤土，而且樹脂砂芯混入量增多都需長些時間混砂。原有的產品樣本、設備說明書及設計手冊上規定的混砂機生產率已不適用。如型砂需要量大，無法延長混砂時間，最徹底的辦法是攺造砂處理工部，改換使用高生產率混砂機。國內幾家大型汽車廠紛紛引進外國轉子混砂機的原因就在於此。但是更多的中小鑄造工廠財力不足，沒有條件購買昂貴的進口設備，採取以下辦法雖不能徹底解決問題，但多少對型砂質量有一些攺進：①加強對混砂工人的培訓和管理，充分利用一切非必要的停機時間來延長混砂時間，即使只延長半分鍾也能改進型砂韌性和起模性。曾經有個別工廠的造型機上為大容量砂斗，混砂工人就盡快裝滿砂斗，提前休息和抽煙。應當將造型機砂斗改小，只用來供給10～12隻砂箱造型。要求混砂工在混砂機旁專注混砂，隨混隨用。②利用節假日和周末休息期間，將砂系統中的所有砂子翻混一兩遍。混砂時只加少量水控制干濕程度，不加其它附加材料。這樣可以將舊砂中積留的膨潤土和煤粉團粒盡量混碾均勻。對型砂性能必會有改進。③另外還要注意：每日下班前必須將混砂機中的積砂完全清除干凈。經常調整刮砂板與底盤和圍圈的距離，及時更換已磨損刮砂板。這樣才能提高混砂機的混砂程度。
C-4. 怎樣確定混砂機的最適宜混砂時間？
可以在生產用混砂機中按照工藝規定混制型砂，混完後不要打開卸砂門，取樣測定其濕態抗壓強度。然後再延長碾輪混砂機的混砂時間0.5～1 min（轉子式混砂機延長10~20秒鍾）。混砂時添加少量水分以保持型砂緊實率基本不變，再一次測定型砂濕壓強度，強度值將有不同程度的上升。如此每次延長混砂時間和繼續測定強度。強度上升逐漸趨於和緩，直到強度不再上升，即達到「峰值強度」為止。由於接近平台區的強度升高極為緩慢，通常認為型砂強度到達峰值80～90％左右即為生產中最適合使用強度。達到最適合使用強度的混砂時間應當是混制該種型砂的正確時間，工廠可以據此更正工藝規定的混砂時間要求。清華大學曾檢驗山東某動力機廠型砂使用S14系列轉子混砂機的混砂效果，發現達到峰值強度的混砂周期是4.5min，建議該工廠將混砂時間定為4.0min，明顯高於設備製造公司推薦的混砂周期2 min。
C-5. 山西某廠添置了一台轉子混砂機，標牌註明生產率每小時60噸，混砂機的電動機功率為60 kW。使用後發現混砂效果相當差。該混砂機的電動機功率是否不足？是否應當更換其它類型的混砂機？
型砂的混合均勻和型砂表現出優秀性能，靠的是有足夠的電能傳輸到型砂中。因此，混砂機需要安裝較大功率的電動機來混合型砂。分析比較國內外混砂機可以看出：混砂機的電機總功率（kW）至少應當是每小時生產率（t/h）的兩倍以上，否則不可能在規定周期時間內混制出良好的型砂。例如Eirich公司的傾斜旋轉底盤轉子混砂機電動機功率與小時生產率之比大致在2.6～2.8；DISA公司的SAM-3和SAM-6在2.24～2.36之間；KW公司WM混砂機基本在2.58～2.83；B&P公司的擺輪混砂機大致在1.92～3.00之間。而國產碾輪混砂機S1116、1118、1120、1122的比率較低，分別為1.47～1.85。國產S14系列轉子混砂機電機功率與生產率之比僅為1.33和1.50，都顯然過低。山西某廠的電機功率與生產率之比只是1.0，不可能在規定生產率之下混出好型砂。關鍵在於不論混砂機的類型如何，在混砂過程中沒有足夠的能量傳輸給型砂就不可能提高混砂效果。假定混砂機電機實際使用率為85％，可以估算出每噸型砂耗用電能量（kWh）。Eirich（愛立許）公司平均為1.81，DISA公司平均為1.87，KW公司平均為2.47。而國產碾輪式混砂機為1.48，轉子式混砂機只有1.13～1.28，與進口混砂機相比差距明顯。在不更換混砂機的條件下，唯一的解決措施是降低生產率和延長混砂周期。以上討論都是基於混砂機的製造質量、維護保養水平和機械效率等都正常的情況下，否則問題會更加突出。也有鑄造工廠恐怕延長混砂時間會使型砂溫度提高，這成為不肯延長混砂時間的借口之一。實際上將每噸型砂輸入電能提高到接近進口混砂機的型砂耗能量，型砂溫度也許僅僅升高三到五度左右。考慮到型砂水分每蒸發1％，型砂溫度可降低25℃左右，只需多加少量水分，靠混砂機的排風裝置，就可利用水分蒸發使型砂降溫。
C-6. 我廠生產農用汽車球鐵輪轂，產量較大。但生產條件相當落後，主要用手工造型。採取碾輪混砂機混制面砂，背砂是在地面混砂。鑄件表面普遍存在砂孔缺陷。現要擴大產量和改進鑄件品質，准備建成完整的砂處理系統。請問應當選擇哪種形式的混砂機？
目前國內工廠使用較多的混砂機有：①碾輪混砂機、②旋轉底盤轉子混砂機、③旋轉刮砂板轉子混砂機。也有個別工廠使用④擺輪式混砂機。實際上只要混砂時間足夠長和有足夠電能輸送給型砂，混砂機受到良好的維護清理，任何種類混砂機都能混制出品質良好的型砂。在各種混砂機中，碾輪式應用最廣。高密度型砂理想的混砂周期時間大約需要6min。另外，工廠還應每天下班前將碾盤和碾輪上積下型砂完全清除干凈，及時調整刮砂板與底盤和圍圈距離，及時更換磨損的刮砂板。美國汽車行業鑄造工廠要求刮砂板與底盤的間距為一個硬幣的厚度。如果做到這些要求就肯定能夠混制出優良品質的型砂。
我國製造的S14系列轉子混砂機的底盤不轉，靠以碾盤中心為軸的刮砂板將砂子揚起，遇到高速旋轉轉子被打散和混合。規定的混砂周期120s時間不足，應當增大電機功率和延長混砂時間。否則不能提高混砂的品質。
C-7. 有些鑄造工廠發現型砂中有很多黃豆大小旳「砂豆」。例如天津附近某廠的機械化造型的砂系統中就發現大量砂豆。曾多次利用節假日人工過篩去除型砂系統中的砂豆。但生產一星期後砂豆又出現。請問砂豆是怎樣形成的？怎樣消除砂豆的產生？
型砂中的砂豆不但損害流動性，而且不利於鑄件表面光潔度，還有可能造成氣孔缺陷。砂豆的生成原因可能有幾方面。一是混砂加料順序有問題，如按照先干混工藝，膨潤土和煤粉加入後由於偏析而在混砂機的角落集中，加水時先將膨潤土潤濕而成粘土團，如果隨後的混碾不充分，就成為砂豆留在型砂中。如按照先濕混工藝，先加入的水尚未分散開就加入膨潤土和煤粉，甚至水還沒加完就急於加入膨潤土和煤粉，必然會形成大量砂豆。加完第一批水後，至少應混合10s（轉子式）至半分鍾（碾輪式）後再加入膨潤土和煤粉。另外的重要原因是混砂時間不夠長，混砂機的維修和清理不及時，混砂效果不夠好，沒有將積聚成的小砂豆混碾破散開。還有一個可能性，混砂加入的膨潤土量過多，例如有一工廠使用轉子混砂機，由於舊砂燒損嚴重，新砂補加量多，膨潤土加入量超過2%，混砂機來不及把所有加入的粘土團塊混碎開，就會出現小團粒和濕強度不高的狀況。轉子混砂機的混砂時間短也容易形成砂豆，因此愛立許公司的轉子混砂機規定混砂周期為140s，為的是減少砂豆。
C-8. 很多機器造型的鑄造工廠都有型砂溫度高的問題，請問熱砂給生產帶來哪些困難。應該怎樣解決熱砂？
經過反復澆注的熱量積蓄，使舊砂溫度不斷上升。國外有些人提出造型時型砂溫度超過40℃或43℃，或者比環境溫度高12℃以上，可認為存在「熱砂」問題。給生產造成的不良影響如下：①隨著砂溫提高，標准試樣的重量和濕壓強度等性能都會下降。②熱砂蒸發出來的水蒸氣凝結在冷的運輸皮帶上，而使其粘附一層型砂，隨時撒落地面而影響車間衛生。凝結在砂斗內壁，砂斗掛砂越來越厚，容積越來越小。③砂型表面的熱砂容易脫水變干，使砂型表面發酥，稜角易碎，不耐金屬液沖刷，容易造成沖蝕和砂孔缺陷。④熱砂的水蒸氣凝結在模板表面，使起模性惡化。水蒸氣凝結在型腔中冷鐵和砂芯上，使鑄件產生氣孔缺陷。
為了防止和解決熱砂問題，對於經濟條件較好的工廠，最重要的措施是應當在砂處理系統設計階段就考慮到加大砂系統實際容量，減少型砂使用的循環次數，每班舊砂循環最好不超過兩遍。尤其重要的是採取增濕通風冷卻處理。我國有幾家工廠應用結構良好的進口增濕沸騰冷卻設備，能將型砂溫度降低到要求范圍內。國內有的工廠只是在落砂後斜爬皮帶上自行按裝一個簡易的霧化噴水裝置，根據來砂多少自動調節噴水量，也可以使砂溫適當降低。此外，為了防止熱砂粘附模樣，除了必須在模板上噴塗以煤油或輕柴油為原料的脫模劑以外，還可採用模板加熱裝置，減小型砂與模樣的溫度差異，避免水蒸氣凝聚在模板上，從而減少起模時砂型損壞。但是模板加熱溫度不可高於型砂溫度，以免型腔表面脫水變脆弱而產生砂孔缺陷。
C-9. 有些工廠採用增濕冷卻方法來達到舊砂降溫的目的，但是在使用中發生通風除塵管道和除塵器布袋因長期結露造成粉塵堵塞的嚴重問題，請問如何來防止和減少這種現象的發生？
估計發生除塵管道和除塵器布袋的堵塞和結霧嚴重問題的原因是除塵系統的設計不合理。除塵管道應採取電熱外壁，使管壁溫度不低於管道中含塵水氣溫度，水蒸氣就可以不凝結在管道內壁。還要加大排風速度，有資料介紹管道中風速不低於18 m/s，使微細塵土顆粒不致沉澱在管子中。布袋要選擇不吸水材料製成。河北有一家擠壓造型鑄造工廠，落砂冷卻滾筒除塵管道的水平部分採取內高外低的簡單直線結構，每日用水沖洗管道，將管道中積聚的粉塵沖洗流入室外的水池中。不需加熱也可防止堵塞。
C-10. 我廠是專業生產發動機汽缸體的工廠，鑄件使用了大量砂芯，據統計大約每噸汽缸體鑄件需用1.0～1.2噸樹脂砂芯。所用原砂都是遠途運來的優質擦洗砂。落砂時除少量心頭直接做為廢砂丟掉外，絕大部分潰散砂芯混入舊砂中。逐漸積累致使砂系統容納不下，必需隨時排掉一些舊砂塊成為廢砂。這些砂塊都是遠離鑄件沒受到高溫加熱的優良品質砂子，被扔掉確實可惜。請問國外類似產品工廠有無辦法減少擦洗砂消耗量和舊砂扔掉量？
國外多砂芯鑄造工廠和研究單位認為最好的辦法是將舊砂再生處理後做為制芯的主要材料。用濕型舊砂製造砂芯的障礙是含有相當多的膨潤土以及一些其它粉塵物質。這些物質與大多數砂芯粘結劑不相容，需要採用再生方法除掉。日本有人用離心式擦磨機加工處理經過乾燥的濕型舊砂，研究結果表明：舊砂預先經過乾燥可使粘土膜較易脫落，能夠減少擦磨處理的反復次數。用機械再生砂配製殼芯砂最為理想，因為在覆膜溫度下殼芯樹脂的粘度高，不易向砂粒上殘留粘土層滲透。而且擦磨處理會使砂粒形狀變得較為圓整，殼芯砂的強度甚至比用新原砂的還高。配製冷芯盒芯砂要求再生後泥分降低最好到<0.8％。再生砂80％與原砂20％摻和後芯砂的可使用時間和吹氣硬化強度與用全新原砂配製的芯砂差不多。美國較多採用熱––機械復合方法處理濕型舊砂，經700～800℃左右加熱焙燒可以去除濕型舊砂中的粘結劑等有機物質，還能使包覆在砂粒表面的粘土膜脆化和易於擦磨脫落。隨後用氣力或機械方法進行再生處理。75％再生砂和25％新原砂摻和在一起用於呋喃自硬砂、酚醛/酯自硬砂、酚醛樹脂熱芯盒砂的結果也與冷芯盒砂的情況相似。荷蘭一家公司的舊砂用沸騰床烘乾，只經機械再生處理，再生砂生產率達60 t/日。冷芯盒砂芯中78％為再生砂，12％為破碎砂芯，10％新原砂以補充損失。我國長春一汽鑄造公司2005年1月建成廢砂再生線，先加熱到700℃以上燒去有機物，再打磨砂粒去除表面燒結膜。但再生砂的耗酸量高達20mL以上，只能用於混制殼芯砂，難以制熱芯盒和冷芯盒砂芯。筆者估計其原因是我國鑄造工廠的濕型砂粘結劑為活化膨潤土，膨潤土中加入了的Na2CO3。再生砂粒殘留鹼性物質不利於冷、熱芯盒砂的固化。
另外一個辦法是採用分別落砂：鑄件冷卻後敞開上型，取出帶有砂芯的鑄件單獨落砂，所得砂子主要是已被燒枯的潰散砂芯和少量摻雜的型砂，可以用擦磨方法進行再生處理。然後與不超過20％的新原砂混合用來制芯，不必增加樹脂加入量即可得到同樣砂芯強度。留在砂箱中的砂子只含少量砂芯，經破碎、過篩後就可用於混制濕型砂，可以減少潰碎砂芯對型砂性能的不利影響。分別落砂的優點是大大地減少新原砂消耗量和廢砂丟棄量，但是要求車間的布置和設備安裝進行調整。
❸ 砂型鑄造鑄件都有哪些缺陷
砂型鑄造鑄件缺陷有：冷隔、澆不足、氣孔、粘砂、夾砂、砂眼、脹砂等。
1）冷隔和澆不足
液態金屬充型能力不足，或充型條件較差，在型腔被填滿之前，金屬液便停止流動，將使鑄件產生澆不足或冷隔缺陷。澆不足時，會使鑄件不能獲得完整的形狀；冷隔時，鑄件雖可獲得完整的外形，但因存有未完全融合的接縫，鑄件的力學性能嚴重受損。
防止澆不足和冷隔：提高澆注溫度與澆注速度。
2）氣孔
氣體在金屬液結殼之前未及時逸出，在鑄件內生成的孔洞類缺陷。氣孔的內壁光滑，明亮或帶有輕微的氧化色。鑄件中產生氣孔後，將會減小其有效承載面積，且在氣孔周圍會引起應力集中而降低鑄件的抗沖擊性和抗疲勞性。氣孔還會降低鑄件的緻密性，致使某些要求承受水壓試驗的鑄件報廢。另外，氣孔對鑄件的耐腐蝕性和耐熱性也有不良的影響。
防止氣孔的產生：降低金屬液中的含氣量，增大砂型的透氣性，以及在型腔的最高處增設出氣冒口等。
3）粘砂
鑄件表面上粘附有一層難以清除的砂粒稱為粘砂。粘砂既影響鑄件外觀，又增加鑄件清理和切削加工的工作量，甚至會影響機器的壽命。例如鑄齒表面有粘砂時容易損壞，泵或發動機等機器零件中若有粘砂，則將影響燃料油、氣體、潤滑油和冷卻水等流體的流動，並會玷污和磨損整個機器。
防止粘砂：在型砂中加入煤粉，以及在鑄型表面塗刷防粘砂塗料等。
4）夾砂
在鑄件表面形成的溝槽和疤痕缺陷，在用濕型鑄造厚大平板類鑄件時極易產生。
鑄件中產生夾砂的部位大多是與砂型上表面相接觸的地方，型腔上表面受金屬液輻射熱的作用，容易拱起和翹曲，當翹起的砂層受金屬液流不斷沖刷時可能斷裂破碎，留在原處或被帶入其它部位。鑄件的上表面越大，型砂體積膨脹越大，形成夾砂的傾向性也越大。
5）砂眼
在鑄件內部或表面充塞著型砂的孔洞類缺陷。
6）脹砂
澆注時在金屬液的壓力作用下，鑄型型壁移動，鑄件局部脹大形成的缺陷。為了防止脹砂，應提高砂型強度、砂箱剛度、加大合箱時的壓箱力或緊固力，並適當降低澆注溫度，使金屬液的表面提早結殼，以降低金屬液對鑄型的壓力。
❹ 看鑄造廠是怎麼解決常見鑄造缺陷的種類有那些
鑄造缺陷是造成廢品的主要原因，是對鑄件質賣段量的嚴重威脅。由於方方面面的原因，存在於鑄件的缺陷五花八門。由於凝固時條件不同，缺陷的形態和表現的部位各不相同。 東莞鑄造缺陷種類很多，可以用來修復的缺陷，一般有氣孔、砂眼、渣眼（夾渣）、縮孔縮松、裂紋等。 氣孔：常出現在鑄中沒譽件內部，表面或近於表面處，大小不等，形狀光滑。 砂眼：常出現在鑄件內部或表面，孔內充塞著型砂。 渣眼：形狀不規則，常出現在鑄件內部或表面，不光滑，孔內全部或部分充塞著熔渣。 縮孔：表面的情況一般出現在厚斷面和薄斷面交接處，形狀不規則，孔內粗糙不平。縮松，由內而外聚集多處，表現在鑄件表面是不察鄭連貫的縮孔。 冷熱裂紋：出現在鑄件表面穿透或不穿透的裂紋，熱裂紋多呈彎曲形狀，冷裂紋多呈直線形狀。
❺ 關於砂型鑄造的問題
砂型鑄件的表面缺陷
1.1 機械粘砂和化學粘砂
砂型鑄件表面的機械粘砂是金屬液直接鑽入砂型砂粒間孔隙，靠金屬的包圍和鉤連作用與砂粒連結在一起，沒有發生化學反應。產生化學粘砂的原因是高溫金屬液可能被氧化而生成金屬氧化物，主要產物是氧化亞鐵FeO，其熔點為1370℃。FeO與型砂的SiO2起化學反應生成硅酸亞鐵（即鐵橄欖石FeO•SiO2），化學反應如下：
SiO2 + 2FeO 2FeO•SiO2
硅酸亞鐵的熔點極低，僅有1220℃，因此流動性很好，即使鑄件表面已有凝固殼，新生成的硅酸亞鐵仍呈液態，易於滲透入砂型孔隙中。凝結後的硅酸亞鐵對鑄件和型砂都有極強的粘結性，能夠將型砂牢固粘附在鑄件表面上而成個化學粘砂。
用濕型砂生產鑄鐵件一般只形成機械粘砂，而不會形成化學粘砂。這是因為鐵液中含有多量碳，不會產生大量氧化鐵等金屬氧化物。砂型中又含有相當多的煤粉，澆注時產生的還原性氣氛能防止金屬氧化物。原砂的SiO2含量較低也不是濕型鑄鐵件形成化學粘砂的必然條件。研究結果表明，使用SiO2含量只有82%左右的黃河風積砂，用濕型生產鑄鐵件並未發現有化學粘砂。
憑肉眼區別兩種粘砂是比較困難的，通常可用以下方法區分：
⑴顯微觀查：從粘砂層上敲取一小塊，用液體樹脂固定並磨製成試樣，用金相顯微鏡觀察。如果是機械粘砂，可以清楚看到單個砂粒夾在金屬之中。滲入的金屬與砂粒間有明顯的分界線，不存在任何化學反應產物。滲入的金屬金相組識與鑄件本體的金相組織一致（見圖2）。如果是化學粘砂，則可以看見在粘砂層中有新生相將鑄件和砂粒粘連（見圖3）。
⑵電測：機械粘砂中連結物是金屬，具有良好的導電能力。將萬用電表的旋鈕開到電阻測定檔，用一個電極接觸鑄件，另一電極接觸粘砂部位。如果電阻接近為零，表明粘砂是金屬包裹砂粒形成的機械粘砂。如果顯示有巨大電阻，表明粘砂部位已經形成不導電的硅酸亞鐵，屬於化學粘砂。
⑶化學鑒別：用扁鏟鑿下一小塊粘砂塊，浸入盛有濃鹽酸的試管中。如果緩慢發生氣泡，一夜之後液體顏色由無色透明變為棕紅色。反應終了時粘砂塊消失，試管底部留下少數單個砂粒，說明是機械粘砂，鐵質部分已被鹽酸溶解成為氯化鐵。化學反應式為：
2Fe + 6HCl 2FeCl3 +3H2↑
如果是化學粘砂，則氣泡產生很少，酸液也沒有明顯的變化。最後的殘留物是多孔性團絮狀物質。
1.1.1 各種因素對機械粘砂的影響
實際生產經驗表明，濕型鑄件的重量一般不超過一、二百千克，壁厚大多不超過50mm，型砂中水分引起激冷效應使鑄件外殼較快冷卻和凝固，對型砂的加熱作用並不過分嚴重。雖然鑄鐵用原砂中除了含有石英（熔點1715℃）以外，還含有相當數量熔點較低的長石（熔點1170～1550℃）、雲母（熔點1150～1400℃）及其它礦物質，但同時鑄鐵濕型砂中含有的煤粉抑制了氧化鐵的生成，因而不致引起化學反應。生產經驗表明，濕型鑄鋼件一般也都是機械粘砂，而不是化學粘砂。這是因為濕型鑄鋼件都不是厚大鑄件，而且所用硅砂含SiO2較高，鑄件對型砂的熱作用並不嚴重，不產生明顯多的鐵橄欖石。
以下將分別討論鑄件產生機械粘砂的各種影響因素：
1.1.1.1 砂型緊實程度
手工造型和震壓造型的緊實程度如果較低，則砂型表面的砂粒比較疏鬆，砂型型腔的坑凹處和拐角處局部也都更容易出現疏鬆。如金屬液鑽入砂粒之間孔隙不深，將使鑄件表面顯得粗糙；鑽入較深和包裹砂粒則形成機械粘砂。造型工人可以採取手指塞緊、用沖錘的尖頭沖緊砂型局部。高生產率的高密度造型是否有局部疏鬆，則取決於型砂流動性如何，因而很多工廠盡量降低型砂緊實率來提高型砂的流動性。在填砂和壓實過程中採用微震提高砂型緊實程度是十分有效的。此外，也取決於緊實裝置設定液壓或氣壓的高低。圖4為一灰鐵汽車鑄件出現機械粘砂，使用進口靜壓造型機，一箱兩件。但液壓系統的壓力調節不適當，砂箱的壓實比壓較低；而且兩件之間和與砂箱的吃砂量僅有25mm左右。砂型平面硬度只有50～60，邊緣側面硬度不足40。
1.1.1.2 型砂的粒度和透氣性
濕型的砂粒粗細一方面要保證澆注後排氣通暢，另一方面濕型砂的透氣能力又不可太高，以免金屬液容易滲透入砂粒之間孔隙中。手工造型生產小件的砂型上扎有較多排氣孔，而且往往採用面砂，砂粒可以細些，面砂透氣率40～60大約已然合適。機器造型濕型單一砂的型砂粒度大致在70/140目，透氣率大多在60～90的范圍內。高密度砂型比較密實，則要求型砂有較高透氣能力。粒度大多在50/140或140/50目，透氣率較多集中在100～140。很多工廠的砂芯用原砂粒度比型砂粒度粗，例如汽車發動機缸體砂芯用原砂粒度為50/100目，長期生產會有大量芯砂混入型砂而使型砂粒度變粗。以致有些工廠的型砂透氣率高達160以上，甚至達到200左右。除非在砂型表面噴塗料，否則鑄件表面變得粗糙，甚至可能有局部機械粘砂。美國有一工廠在混制濕型砂時加入100、140目兩篩細粒新砂5％來糾正型砂變粗現象，使型砂粒度維持在50/140的四篩分布。
1.1.1.3 金屬液壓力
金屬液壓力越高，機械粘砂就越嚴重。因此，高大鑄件的底部比較容易形成機械粘砂。
1.1.1.4 澆注溫度和鑄件壁厚
金屬液溫度高，流動性好，就容易滲入砂粒之間孔隙而產生機械粘砂。但從避免鑄件產生氣孔、冷隔等缺陷考慮，澆注溫度不可任意降低。生產復雜薄壁鑄件時尤需較高澆注溫度。
1.1.1.5 砂型塗料
生產重量較大的濕型鑄件，可以向砂型的型腔噴刷醇基塗料，點燃後即可下芯與合型。一般上型可以不噴塗料，因為所受金屬液壓頭比下型小。噴塗料的另一優點是提高了砂型表面耐沖刷能力。但是濕型用塗料的配方不同於砂芯用塗料，其強度不可太高，必須與砂型強度匹配，否則可能使塗層開裂翹皮，並使鑄件產生夾砂缺陷。對內腔要求不高的一般鑄鐵的濕砂型中如果有樹脂芯或油砂芯，為了防止金屬液鑽入砂芯，可以在硬化後的砂芯表面局部容易滲透金屬液處，塗抹用機油或其他粘結劑加石墨粉、石英粉或其它耐火粉料調制的塗料膏，涼干後即可下芯。當生產內腔清潔度和光潔度要求很高的鑄鐵件（如內燃機缸蓋、機體、液壓系統閥件等）時，必須對砂芯採取整體浸或澆塗料而後表面烘乾。手工生產鑄鐵件時，常用軟毛刷將土石墨粉細心塗刷在濕砂型和砂芯表面上。也有的噴土石墨與水混合液，晾乾後即可澆注。石墨粉可以填塞孔隙，又不被鐵液潤濕，鐵液難以鑽入砂粒之間。美國Caterpillar鑄造工廠用高壓造型大量生產工程機械大型發動機汽缸體，其克服機械粘砂的措施是靠對上、下砂型全面自動噴水基塗料。然後用大火焰噴槍自動噴烤，使塗層和砂型表層乾燥。這種表面烘乾的型砂所用膨潤土、煤粉等材料的品種和加入量，以及型砂性能控制均不同於普通濕型砂。
1.1.1.6 型砂的煤粉量
濕型鑄鐵件防止粘砂和改善表面光潔程度最主要的型砂加入物是煤粉。但是市售煤粉良莠不齊。一般生產中等大小鑄鐵件型砂中有效煤粉量可能在3.5~7.0%，主要取決於煤粉品質和對鑄態表面的要求不同。為了排除煤粉品質的影響，可以只用1g型砂在900℃的發氣量代表有效煤粉含量。例如普通機器造型的型砂發氣量可以在20~26mL/g之間，高宻度造型的型砂發氣可以是16~22mL/g范圍內。國外常用測定灼減量方法估計型砂中煤粉含量是否足夠多。例如有些工廠要求型砂灼減量在3.0~5.0%。在實際生產中可以觀看鑄件的外表形貌就可以查覺出型砂所含有效煤粉量是否合適。如果鑄件表面毛糙，而型砂的透氣率和砂型緊實程度都無不妥之處，可能有效煤粉不足或者煤粉品質不良。如果鑄件表面有明顯的藍色，但較為粗糙，可能有效煤粉量已夠，而型砂透氣性偏高，或砂型緊實程度不夠。
目前我國有多種煤粉代用品商品供應。其中澱粉材料的抗粘砂效果與優質煤粉基本相當。但只適合用來生產灰鐵鑄件，如用於生產球鐵件有可能產生皮下氣孔缺陷，因為不能產生足夠還原性氣氛。還有些「煤粉代用品」商品，其真實的具體配方不詳，使用效果也有很大差異。用戶應當靠澆注試驗來判斷其實際抗粘砂效果。可用同樣的原砂（不可用舊砂，以免干擾試驗結果）和膨潤土、水，再分別加入不同抗粘砂材料混制型砂。應設法保持型砂透氣率相同或接近，造型硬度相同，澆注溫度相同。比較鑄件表面光潔程度，然後即可做出選用決定。
國外生產抗粘砂商品主要有兩類：①增效煤粉（高效煤粉）：在煤粉中加入20～40％高軟化點石油瀝青，使其光亮碳含量提高到12～20％，抗粘砂能力大為提高。現在我國也有幾家公司供應增效煤粉。②混合附加物：是優質膨潤土與優質煤粉的混合物，也可再根據需要加入澱粉、木粉等材料。大型鑄造工廠一條生產線中的產品特徵接近，膨潤土與煤粉的比例不需經常改變。採用混合附加物易於控制管理，設備簡化。配方由供需雙方的工程師根據鑄件生產條件共同制定。用散裝罐車運送到車間，氣力輸送進材料罐。用戶混砂時只加一種附加物即可。
單一砂混砂時煤粉的補加量首先取決於煤粉本身的品質優劣如何，同時也受砂/鐵比、鑄件厚度、澆注溫度、冷卻時間、清理方法、對鑄件表面光潔度具體要求等等因素的影響。德國有些工廠表示煤粉補加量的單位為每100kg鐵水和每1％光亮碳形成物（即有效煤粉）的煤粉補加量kg。例如Mettmann鑄造工廠統計生產中光亮碳形成物（煤粉）補加量在0.14～0.27kg / 1%光亮碳形成物 / 100kg鐵。德國南方化學公司的實例中砂/鐵比為10:1，澆注每噸鐵的ECOSIL煤粉消耗量18kg / t Fe。即澆注每噸鐵水用10噸型砂，型砂中補加18kg ECOSIL煤粉，摺合混砂時煤粉補加量為0.18％，如果按照我國大多數工廠砂/鐵比6:1左右，則ECOSIL煤粉混砂加入量應為0.30％。根據鑄造手冊「造型材料」（第2版103～104頁）介紹，我國東風汽車公司、一汽鑄造有限公司、中國一拖集團公司、上海汽車發動機公司和南京泰克西鑄鐵有限公司的高密度造型線濕型單一砂配方14種。混砂時煤粉加入量最高者3～4％，最低者0.3～0.5％。另外一汽、泰克西、上海發動機廠的震擊造型單一砂4種。混砂煤粉加入量最高者3～5％，最低者1～1.25％。上述我國工廠中大多數的煤粉補加量絕大多數的煤粉補加量高的原因在於這些工廠所用煤粉品質低。筆者由近幾年我國個別工廠使用優質煤粉和增效煤粉的經驗表明，一般濕型鑄鐵件單一砂的混砂煤粉補加量在0.15～0.3％之間，個別厚大件為0.5％。撫順某廠的氣沖線砂鐵比平均為11:1，同一車間內的擠壓線砂鐵比平均為7.5:1，兩條線共用砂處理系統混砂的增效煤粉加入量僅為0.08～0.12％。由此可見，即使優質和增效煤粉價格稍高（不到普通煤粉的兩倍），但消耗量僅為普通煤粉的幾分之一。使用後不僅生產成本大幅度下降，還節省了貯存和運輸費用。而且型砂中含泥量、含水量、大幅度下降，韌性、透氣率、起模性得到提高。不但鑄件表面光潔，而且氣孔、砂孔等缺陷必然明顯減少。
1.2 爆炸粘砂
在機械化鑄造工廠的澆注流水線上，經常看到澆注後，幾乎每一個砂箱與小車檯面之間都會發生爆炸，這並不會發生鑄件缺陷。但是有時偶爾還可以看到另一種在型腔內部發生能夠引起鑄件表面粘砂的爆炸，稱為爆炸粘砂。高密度造型的鑄件可能會出現這種爆炸粘砂缺陷，與通常機械粘砂出現在澆注位置的下表面和熱節處不同，爆炸粘砂大多發生在鑄件澆注位置的上表面。爆炸產生原因是開始澆注時砂型的水分蒸發凝聚在溫度較低的型腔上表面，當金屬液面上升與型腔上表面接觸時水分驟然蒸發而發生爆炸，產生的巨大氣體壓力迫使金屬液鑽入砂型表面而成粘砂。有時爆炸相當猛烈，金屬液甚至從冒口噴出直沖房頂。型砂含水量和緊實率高、含煤粉量高、砂型硬度高、通氣條件不良和澆注速度過快時較易發生爆炸粘砂。
1.3 熱粘砂
熱粘砂是比較少見的粘砂。有以下幾種現象：
⑴鑄鐵件濕型砂用原砂的SiO2含量較低，例如是黃河風積砂和一些當地河砂或山砂的SiO2含量只有80％左右，原砂本身的燒結溫度較低。澆注厚大件時，鑄件表面被一厚層砂包裹。如果型砂中含有充分的煤粉，燒結砂層容易脫落被清理掉，不出現機械粘砂。
⑵河北省有一家用擠壓造型機生產灰鑄鐵汽車件工廠，平日鑄件落砂後大部分表面都能顯露出來，經過短時間拋丸清理後鑄件表面相當清潔。但是有一次突然發現鑄件落砂後表面被一層砂子包裹。鑄件拋丸清理後能夠較容易地露出表面，表明鐵液並未鑽入砂型中，不屬於機械粘砂。所出現的異常現象屬於「熱粘砂」缺陷。產生原因不會是原砂二氧化硅降低，因為該廠一直使用品質穩定的內蒙砂。鐵液澆注溫度也未過高。懷疑是膨潤土公司處理活化膨潤土時加入碳酸鈉配料量過高引起的。碳酸鈉本身是冶金用熔劑，能夠降低硅砂和膨潤土的燒結點和熔點而引起熱粘砂。
❻ 鋁合金鑄件表面粗糙怎麼辦
鋁合金壓鑄件含硅較高,表面常有小氣孔和縫隙存在,為了獲得高裝飾性外觀,需機械拋光。由於鋁合金的硬度較低,機械拋光輪要柔軟而有一定彈性,以免機械拋光時零件邊角變形。前處理主要有有機溶劑脫脂、鹼蝕、酸蝕,浸H·S·F液等處理
❼ 灰口鐵鑄件表面粗糙 什麼原因
灰口鐵鑄件,我認為表面粗糙是正常的吧，質量的好壞應由更多指標確定
質量要求主要包括外觀質量、內在質量和使用質量。外觀質量指鑄件表面粗糙度、表面缺陷、尺寸偏差、形狀偏差、重量偏差；內在質量主要指鑄件的化學成分、物理性能、機械性能、金相組織以及存在於鑄件內部的孔洞、裂紋、夾雜、偏析等情況；使用質量指鑄件在不同條件下的工作耐久能力，包括耐磨、耐腐蝕、耐激冷激熱、疲勞、吸震等性能以及被切削性、可焊性等工藝性能。
鑄件質量對機械產品的性能有很大影響。例如，機床鑄件的耐磨性和尺寸穩定性，直接影響機床的精度保持壽命；各類泵的葉輪、殼體以及液壓件內腔的尺寸、型線的准確性和表面粗糙度，直接影響泵和液壓系統的工作效率，能量消耗和氣蝕的發展等；內燃機缸體、缸蓋、缸套、活塞環、排氣管等鑄件的強度和耐激冷激熱性，直接影響發動機的工作壽命。 影響鑄件質量的因素很多，第一是鑄件的設計工藝性。進行設計時，除了要根據工作條件和金屬材料性能來確定鑄件幾何形狀、尺寸大小外，還必須從鑄造合金和鑄造工藝特性的角度來考慮設計的合理性，即明顯的尺寸效應和凝固、收縮、應力等問題，以避免或減少鑄件的成分偏析、變形、開裂等缺陷的產生。第二要有合理的鑄造工藝。即根據鑄件結構、重量和尺寸大小，鑄造合金特性和生產條件，選擇合適的分型面和造型、造芯方法，合理設置鑄造筋、冷鐵、冒口和澆注系統等。以保證獲得優質鑄件。第三是鑄造用原材料的質量。金屬爐料、耐火材料、燃料、熔劑、變質劑以及鑄造砂、型砂粘結劑、塗料等材料的質量不合標准，會使鑄件產生氣孔、針孔、夾渣、粘砂等缺陷，影響鑄件外觀質量和內部質量，嚴重時會使鑄件報廢。第四是工藝操作，要制定合理的工藝操作規程，提高工人的技術水平，使工藝規程得到正確實施。
鑄造生產中，要對鑄件的質量進行控制與檢驗。首先要制定從原材料、輔助材料到每種具體產品的控制和檢驗的工藝守則與技術條件。對每道工序都嚴格按工藝守則和技術條件進行控制和檢驗。最後對成品鑄件作質量檢驗。要配備合理的檢測方法和合適的檢測人員。一般對鑄件的外觀質量，可用比較樣塊來判斷鑄件表面粗糙度；表面的細微裂紋可用著色法、磁粉法檢查。對鑄件的內部質量，可用音頻、超聲、渦流、X射線和γ射線等方法來檢查和判斷。
❽ 垂直造型中球墨井蓋表面燒結不脫沙的問題如何解決
1.1 原砂
選用河北圍場擦洗砂，含泥量 <1.0%,SiO2>85%，原砂粒度 70/140目。由於垂直分型射壓造型屬高密度造型，為減少砂型受熱膨脹，避免因砂粒受擠壓從砂型表面脫落而引起鑄造缺陷，粒度要求不宜過於集中， 原砂最好採用 4 篩集中 率 85%以上，主峰篩（100 目）量控制在 40%以內。新砂補加量在 5%以下。
1.2 煤粉
煤粉灰份應 <10%，煤粉含灰量過高，使得型砂含泥量增加，影響型砂使用性能。含硫量≤ 1.5%；煤粉粒度≥ 95%以上的顆粒通過 140目篩，並且煤粉不允許有大顆粒存在， 因其在澆注過程中遇金屬液燃燒時間長，阻止鐵液靠近型壁，待鐵液凝固後，便會造成鑄件表面凹坑，影響鑄件表面粗糙度。 揮發分的高低是衡量煤粉質量好壞的主要指標之一，好的煤粉揮發分含量較高，澆注時，型腔內易形成還原性氣體，析出大量的光亮碳， 提高鑄件的外觀質量。 但揮發分超過 40%，型砂發氣量增大，鑄件易產生氣孔、澆不足等缺陷。因此，揮發分一般在 30%-38%。
❾ 膨潤土生產過程中有哪些環節會污染環境
對於濕型鑄鐵件而言，煤粉的抗粘砂效果是不言而喻的。此外，煤粉的優點是價格低廉，供應充分易得，應用靈活方便，可按不同粒度生產，加入量稍多或稍少也對鑄件質量影響不大。但是煤粉還有多種缺點，煤粉骯臟，污染環境和惡化條件；揮發分和光亮碳含量不夠大；澆鑄後產生的灰分和焦炭殘留在型砂中，需要加入更多的水分和膨潤土才能保持合適的造型性能；散裝的煤粉有可能引起自燃，必要時需在煤粉斗中插入CO2管。多年來鑄造工作者就努力研究尋找煤粉的代有用品。從美國通用汽車公司的雪弗蘭鑄造廠應用煤粉的過程即可看出這種傾向。該廠直到40年代末還是使用普通粘土混制型砂，當時型砂中有效煤粉量為8~10%，後來改用膨潤土，有效煤粉量減為6~7%，又後來提高了混砂機的功率，煤粉量繼續減為4~5%。改用高壓造型機以後的有效煤粉量更減為3~4%。由於多年來該廠自行磨製煤粉，70年代初起，希望找到適用的煤粉代用品，為此而進行了一系列試驗研究工作。歐美等國對煤粉代用品的研究可能自四、五十年代開始的，陸續有些工廠應用，七十年代起，煤粉代用品、復合商品煤粉、混合應用煤粉成為高潮。我國自五十年代末起就有混合應用煤粉的實例，七十年代末期也開始研究煤粉代用品，至今仍不斷出現各種新的煤粉代用品和新型的復合煤粉商品。以下將分門別類簡單介紹國外與國內的情況。
3.5.1煤粉代用品
是指可以完全替代煤粉的材料和部分替代煤粉的材料而言，前者的型砂中不需加入煤粉，後者在混砂時與煤粉共同加入，相互配合使用。做為濕型鑄造的煤粉代用品種類繁多，將在以下綜合分類介紹：
（1） 油類 主要是石油煉制過程中的油狀產品或副產品。光亮碳形成能力約40%。常用的渣油在常溫下比較粘稠，天氣寒冷時粘度更大，為了便於運送、定量、混砂，必須採取措施降低渣油的粘度，例如將○1容器和管路加熱和保溫：當渣油本身粘度不高、天氣較熱和回用砂溫度較高時型砂容易混合均勻。渣油型砂流動性好，破碎指數提高，型砂鑄件表面光潔。型砂的保水性改善，防止砂型表面和稜角變干。加入量約只需煤粉的1/3左右。油能粘結型砂中的粉塵，可使鑄造車間空氣中粉塵的結晶狀SiO2平均含量由3.47%降為1.69%。缺點是澆注時冒煙多，定量和加料需用專門裝置。○2用柴油稀釋：六十年代初期清華大學採用柴油稀釋渣油的辦法解決了濕型鑄造大型鑄鐵件的粘砂和夾砂缺陷。渣油與柴油的配合比例大約為90∶10至60∶40，因天氣溫度而異。渣油液能提高型砂的韌性和起模性。還能同時提高型砂的堅實流動性，砂型表面密實，減小砂粒間孔隙，使鐵水難以鑽入，從而改善鑄件表面的光潔度。但是渣油液中的柴油在澆注後發出大量煙氣，會惡化車間環境，還可能使薄壁鑄件發生冷隔或澆不足等缺陷。所以不能全部替代型砂中的煤粉，而應與煤粉配合使用。稀釋後的渣油液熱解速度比煤粉稍快，與煤粉互相配合可增強煤粉的防粘砂效果，面砂中渣油液的加入量一般為0.5―1.0%,如加入過多會產生較多煙氣。有人利用廢機油代替部分煤粉，面砂中加入煤粉2-3%，廢機油0.6-1%。徹底消除了電機殼鑄件的表面粘砂，起模性好，氣孔缺陷大為下降。○3製成乳化液：渣油液中所含有柴油只起稀釋劑作用，揮發溫度較低，是澆注後產生大量煙氣的根本原因，並不生成光亮碳。因此，採用乳化渣油方法降低渣油的粘度引起了人們的重視。乳化液中含有渣油20-40%，鈉基膨潤土10-20%，少量表面活性劑和助劑，其餘為水。在使用中發現，如果乳化液含水較多，加入型砂中會使緊實率過高，假如乳化液含水較少，型砂的堅實流動性變差。○4含油膨潤土：以上三種油類代用品都是粘稠程度不同的液體，目前通用的高度機械化自動化混砂機缺乏適宜的定量加入裝置。將油類材料與活化膨潤土加熱至130-140℃，油類材料為膨潤土量的10-20%，混合後加工成粉狀含油膨潤土商品，即可利用混砂機原有的粉料定量給料裝置，如果油類材料的比例較大，堆放時有可能壓實結塊。
（2） 瀝青類：可用為鑄造工業煤粉代用品的有煤焦油瀝青、天然瀝青和石油瀝青等三種。揮發分大體為40-60%，揮發分的析出溫度較高和較寬，主要揮發分在400-500℃放出。光亮碳形成能力大約都在26-42%范圍內。過去曾將煤焦油瀝青製成乳化液，或將高軟化點的煤焦油瀝青粉碎後摻入型砂中。也有人將高軟化點的煤焦油瀝青熔化，用蒸汽噴吹製成微細的球狀瀝青粉。據報道1-2%的球狀瀝青可以代替5%以上的煤粉，不影響型砂透氣性，灰分少，鑄件表面光潔，而且能防止夾砂缺陷。但是，煤焦油是潛在的致癌物，因為它含有大量的芳烴聚合物，其中尤其是含有苯並吡。至今還沒有明確證據表明煤粉和其它代用品致癌。所以，煤焦油瀝青現已不再作為煤粉的代用品。天然瀝青的軟化點約為120-150℃，也有良好的抗粘砂和夾砂效果。但產量很小，不能大量供應鑄造工業應用。石油瀝青是石油化學工業的重要產品之一。較低軟化點的可以製成乳化液，較高軟化點的可製成粉狀。型砂中加入量約為煤粉的1/3，作為商品供應的更多為高軟化點石油瀝青與膨潤土的粉狀混舍物，混砂加料時一次加入兩種材料，不但可以代替煤粉，又可以當作濕型粘結劑。
（3） 植物產品類：可以是粉狀的澱粉（包括普通澱粉、α澱粉和麵粉）、植物樹脂、植物纖維粉等材料。雖然澱粉並不生成光亮碳，但其防止粘砂的效果是早已為人所知的。例如有些人在手工造型的濕型砂中摻入1%麵粉就可以使鑄鐵件表面質量大為改善。我國有幾家靜壓造型的鑄造工廠，按照日本汽車鑄造工廠的技術，灰鑄鐵型砂中不加入煤粉，改為加入α澱粉。由於去掉了煤粉，一家工廠的型砂含泥量降為8-9%，緊實率為35-40%時型砂含水量為2.7-3.2%,透氣性200-240。另一家型砂含泥量降為7-11%，型砂含水量為2.7-3.2%，透氣性160-200。由於型砂中加入煤粉也會消耗膨潤土，不加煤粉就可以減少型砂的有效膨潤土含量，這也是含水量降低的原因之一。型砂的流動性好，起模容易，對環境污染少。在較大規模鑄造生產中，使用澱粉完全代替煤粉會使鑄件生產成本提高。如有必要，在混合面砂或局部面砂時，按一定比例共同加入澱粉和煤粉則是可行的。清華大學在六十年代初期曾在生產拖拉機鑄件的面砂中加入了煤粉、麵粉和渣油液，澆注得鑄件的表面極其光潔。
（4） 合成樹脂及聚合物：可以是粉狀的聚苯乙烯、聚丙烯醯胺、聚乙烯、聚丙烯、聚脂等材料。其中以聚苯乙烯在煤粉代用品中最為著名。聚苯乙烯的光亮碳形成能力高達80-85%，揮發分接近100%，平均粒度0.15mm，型砂中加入量僅為煤粉的1/6-1/9。由煤粉更換為聚苯乙烯粉以後，型砂的需水量可降低20%，透氣性提高，氣孔缺陷減少，型砂緊實流動性提高，砂型緊實程度增加，鑄件尺寸精度更精確，車間空氣中CO含量降低，澆注時產生的苯乙烯單體濃度也並未超過允許濃度。用煤粉時車間粉塵中煤粉殘留物約佔50%，而聚苯乙烯不存在這種殘留物，對環境和工作地的壞作用最小。但是在各種煤粉代用品中聚苯乙烯的價格最貴。還有人認為用聚苯乙烯後，砂型的附著力增大，砂型易裂。我國曾有人將生產聚丙烯的副產品無規聚丙烯製成乳化液作為煤粉的代用品，雖然鑄件表面質量尚好，但澆注時煙氣有怪味，無規聚丙烯的貨源也不能保證，因而未得到推廣應用。
（5） 石墨粉：1991年宮澤信夫教授在清華大學講學時談到日本有些工廠應用石墨粉替代煤粉。利用石墨粉受熱形成還原氣氛起防粘砂作用，已生產出一百餘千克的鑄件。例如大和製作所的型砂配方為：原砂100%，膨潤土8%，土石墨0.3%，含水量3%。石墨粉的耐火度高，在澆注過程中只有型腔表層的石墨粉受熱氧化分解，而內層的石墨粉不起反應，所以補加量很少。我國的石墨礦藏豐富，價格低廉。雖然石墨粉並不形成光亮碳，但我國很多鑄造工廠喜用石墨粉抖或刷在濕型的型腔表面上，用來防止鑄鐵件表面粘砂。為了得出石墨粉作為抗粘砂材料的使用條件和應用范圍，清華大學進行了系列的研究工作。結果表明，石墨粉的發氣量極小，不易產生氣孔缺陷。石墨粉有良好的自潤滑作用，使型砂的堅實流動性提高，透氣性下降，試樣頂出阻力減少，改善型砂的起模性能。煤粉和石墨粉分別加入量按6%，配製兩種試驗型砂，澆注階梯試塊結果看出：石墨粉的抗粘砂能力不如優質煤粉，大約為優質煤粉的1/2。煤粉砂鑄件少加清理後即可露出金屬表面，呈銀灰色。石墨粉砂要輕刷後才露出表面，呈暗灰色。落砂後不補加煤粉和石墨粉，反復多次澆注，到第8輪時煤粉砂的鑄件表面已不如石墨粉砂鑄件。到第12輪時，煤粉砂鑄件表面嚴重粘砂，而石墨粉砂在整個澆注循環中鑄件表面基本保持不變。用鋼絲刷輕刷即可清理干凈，說明石墨粉的耐用性比煤粉好的多，石墨粉在我國能否推廣應用，尚有待進一步實踐考驗。
（6） 其它：我國還有多種"抗粘砂添加劑"、"光亮劑"、"濕型覆膜劑"在市場上銷售。可能是出於商業考慮，都不曾明確說明它們的有效組分是什麼，提不出令人信服的改善鑄件表面質量的機理，而且也不給出與鑄件質量有關的檢驗指標（如光亮碳形成能力、焦碴特徵、灰分、揮發分等）。這些商品的價格都較昂貴，可能是煤粉的5-10倍。其中有的使用效果還難以從一兩篇文章得到證實。也有幾種在生產中使用一段時間後型砂性能出現嚴重問題。例如有的型砂流動性越來越差，鑄件表面越來越粗糙。還有些鑄造工廠使用某種煤粉代用品後，型砂的含泥量和含水量越來越高，鑄件廢品率也不斷增高。因此，建議鑄造工廠在選用任何新型煤粉代用品之前，一定先按本文前面介紹的進行一箱四件階梯試塊試驗。必須注意的是需將試驗用砂的透氣性調整一致，控制好型砂的堅實率，使型腔表面的硬度相同，用同樣鐵水一次澆出四隻試塊進行比較，才能比較准確地得出一種煤粉代用品的效果好壞如何。總之，對煤粉的代用品的選用一定要慎重。不僅要計算一下經濟上是否合算，也要防止鑄件質量遭受到災難性後果。
3.5.2新型煤粉商品
長期以來，人們一直在努力設法取消濕型鑄鐵件用型砂中的煤粉。但是，直到今天，完全取代煤粉的工作進展仍不夠理想。據國外的資料介紹：其原因首先是任何煤粉的代用品價格都比煤粉貴得多。此外，很多鑄造工廠換用代用品後，發現一系列新的問題。例如有的代用品在澆注和落砂時發出大量煙氣，必須加強通風。有些代用品使膨潤土中毒而不再吸水，破壞了膨潤土的粘結和可塑性能。有的代用品是液體，運輸、貯放、溫度控制、定量都增加困難。有些工廠發現砂子從鑄件上脫落比用煤粉時難，可鍛件更是如此。大多數工廠發現由於去掉了細粉使型砂性能的控製成問題，有的工廠需要加入石英細砂或紅砂代替細粉的作用。美國有一可鍛鑄鐵工廠的高壓造型線在1976年用聚苯乙烯代替煤粉，50循環後舊砂中的煤粉消耗凈，鑄件產生夾砂缺陷和表面光潔度變壞。換用聚丙烯和石油瀝青比單用聚苯乙烯好些，但仍不如用煤粉。試驗完了後又改回使用煤粉，鑄件質量才又變好。德國一生產供搪瓷用薄壁大面積鑄鐵件的鑄造工廠在使用煤粉代用品時，也發現經若干次循環後鑄件表面光潔度有變壞的情況。因此，國外大多認為煤粉代用品的性能如今還不夠穩定，對大鑄件尤其有問題。目前距生產出鑄造工廠普遍接受的代用品為時尚早。60年代和70年代考慮到環境而趨於否定煤粉，80年代起鑄造工廠高壓造型的使用日趨廣泛，人們又回到了煤粉。當前的趨勢是煤粉中摻入其它碳質材料製成"合成煤粉"商品，以及將煤粉、膨潤土及其它材料混合製成"復合附加物"商品，在國外合成煤粉和附加物的包裝和運輸基本上是採用散料罐裝車運輸，送至鑄造車間後，靠氣力輸送到儲料倉中待用，使煤粉材料處於全封閉系統中，工作場地的環境和工人的勞動條件得以保證。只有在用戶特殊要求下才採用紙袋包裝，以下將分別簡單介紹合成煤粉和復合附加物。
⑴合成煤粉（高亮碳煤粉、高效煤粉）：從70年代起，歐洲的煤粉供應廠商考慮到天然煤粉的不足，製成"合成煤粉"商品供應鑄造工廠使用。所謂"合成煤粉"實際上是煤粉與瀝青類摻加物的混合物。典型的配比是煤粉80-60%，摻加物20-40%。過去曾經用煤焦油瀝青為摻加物，現已改用特殊的石油瀝青。合成煤粉混合有兩種成分，從而可以取長補短，得到有益性能的綜合發揮，與天然煤粉相比，合成煤粉的揮發分和光亮碳形成能力較高，軟化區間加寬，灰分和硫分降低，加入量下降，澆注時煙氣減少。合成煤粉的光亮碳形成能力大多在12-20%之間，我國目前也有兩家企業生產合成煤粉，稱為"高效煤粉"和"高亮碳煤粉"。較理想的合成煤粉應是水洗焦煤和高軟化點特製石油瀝青材料配合製成，型砂中加入量只是天然煤粉的1/2左右。可以使型砂的水分下降，並可節省相應的運輸和儲存費用，使用後鑄件表面光潔和易清理，氣孔缺陷減少。
⑵復合附加物：在機械化大量生產的鑄造工廠中，各造型線的產品基本固定，而且都有自己的砂處理工部。混砂時各種原材料的配比也是相當穩定的。因此，供應廠商有可能將各種附加物（包括煤粉、膨潤土、澱粉和其它材料）按比例預先混合在一起運送銷售。在鑄造工廠中，材料的儲放簡化，又可防止煤粉自燃。用戶在混砂加料時可只加一種加入物，使生產控制更加方便和精確。Novelli介紹歐洲灰鑄鐵生產用標准復合預混物含有鈉基膨潤土65%，煤粉35%。根據用戶的需要，還可以再含有其它材料，例如α澱粉、普通澱粉、糊精、木粉、瀝青粉等。據美國膠體公司介紹，在美國只有中、小型鑄造工廠才單獨購買煤粉、膨潤土、澱粉、木粉等造型材料，混砂時分別逐樣加入混砂機中。一些大型鑄造工廠絕大多數是定購復合的附加物。以美國膠體公司的復合附加物"Additrol"為例，可以含有優質的鈉基膨潤土、鈣基膨潤土、耐火粘土、碳素物、澱粉、硬木粉、胡桃殼粉、褐煤粉等材料。其中木粉、胡桃殼粉和褐煤粉用來提高型砂的流動性。澆注時褐煤粉燃燒能氧化煙煤的分解物，減少膨潤土吸收分解物而粘結力下降，節省膨潤土加入量。褐煤粉還能減少澆注時的煙氣，有利於環境保護。美國膠體公司將每種原材料都給出詳細的技術條件供用戶核驗。我國目前暫時尚無類似的復合附加物商品供應。