汽車球鐵輪轂鑄件縮孔縮松缺陷課件

汽車球鐵輪轂鑄件縮孔縮松缺陷56、死去何所道，托體同山阿。57、春秋多佳日，登高賦新詩。58、種豆南山下，草盛豆苗稀。晨興理荒穢，帶月荷鋤歸。道狹草木長，夕露沾我衣。衣沾不足惜，但使愿無違。59、相見無雜言，但道桑麻長。60、迢迢新秋夕，亭亭月將圓。汽車球鐵輪轂鑄件縮孔縮松缺陷汽車球鐵輪轂鑄件縮孔縮松缺陷56、死去何所道，托體同山阿。57、春秋多佳日，登高賦新詩。58、種豆南山下，草盛豆苗稀。晨興理荒穢，帶月荷鋤歸。道狹草木長，夕露沾我衣。衣沾不足惜，但使愿無違。59、相見無雜言，但道桑麻長。60、迢迢新秋夕，亭亭月將圓。汽車球鐵輪轂鑄件縮孔縮松形成機理及防治措施1.輪轂縮孔缺陷（1）輪轂縮孔、縮松缺陷示意圖汽車球鐵輪轂鑄件縮孔縮松缺陷56、死去何所道，托體同山阿。汽1汽車球鐵輪轂鑄件縮孔縮松缺陷課件2汽車球鐵輪轂鑄件縮孔縮松缺陷課件3汽車球鐵輪轂鑄件縮孔縮松缺陷課件4汽車球鐵輪轂鑄件縮孔縮松缺陷課件5客車輪轂工藝方案澆注方案（Disa線）

方案4方案5方案6頂冒口＋側面內(nèi)澆口帶過濾網(wǎng)頂冒口帶過濾網(wǎng)頂冒口不帶過濾網(wǎng)圖2－2：客車輪轂工藝澆注方案示意圖客車輪轂工藝方案澆注方案（Disa線）方案46（4）試驗澆注結果（明顯的縮孔）方案3方案2方案1（4）試驗澆注結果（明顯的縮孔）方案37方案6方案5方案4澆注溫度：1370~1400℃；出鐵溫度：1478℃；澆注時間：Z148，18~20s，Disa，15~18s。原鐵水溫度：3.78%C,1.723%Si,0.271%Mn,0.035%P,0.045%S,0.011%Cr.球化劑：5RE8Mg；加入量1.5%；球化時間3分27秒。孕育劑：75Si-Fe；加入量0.5%。方案6方案582、球墨鑄鐵縮孔縮松形成機理（1）球墨鑄鐵縮孔、縮松的形成機理有多種看法：

1）一般認為：

球墨鑄鐵因呈糊狀凝固，而凝固過程有很大的共晶膨脹力，當鑄型剛度較小時，促使鑄件外形脹大，其結果使鑄件最后凝固的地方得不到足夠的液態(tài)金屬補縮，而形成縮孔或宏觀縮松。2、球墨鑄鐵縮孔縮松形成機理（1）球墨鑄鐵縮孔、縮松的形成9

2）另有人認為：縮孔的形成是，由于冒口頸截面較小，在尚未完成輸送補縮液體任務時就凝固截死。此時，鑄件內(nèi)部的收縮還要抽吸冒口頸處的鐵液，從而導致液面從冒口頸處脫離，逐漸內(nèi)縮下降，縮孔隨之發(fā)生；一但石墨化開始，體積膨脹使縮孔進一步擴大受到抑制，直到同一時刻不同部位發(fā)生的收縮和膨脹體積相等時，縮孔體積不在擴大。2）另有人認為：縮孔的形成是，由于冒口頸截面較小，在尚未10

3）縮孔形成動態(tài)示意圖

3）縮孔形成動態(tài)示意圖11（2）縮孔、縮松缺陷形成的因素有冶金因素和工藝因素兩方面，它們有的作用相同、有的作用相反：1）化學成分：對球墨鑄鐵縮孔、縮松有影響的元素有碳、硅、鎂、稀土等；a.有人認為，無縮孔、縮松鑄件的碳硅含量范圍為C%+Si%/7＞3.9；還有人認為，CE在4.5%~4.6%時獲得健全的鑄件。b.殘留鎂含量高，縮孔、縮松傾向大，看法基本一致。但對原因有不同看法：有的認為殘留鎂量高是阻礙補縮，增大對冒口頸的要求；有的認為殘留鎂量高是阻礙石墨化；有的認為，增加鎂含量時，膨脹增加，因而增加補縮的要求。c.少量稀土有減少縮孔、縮松傾向的作用。（2）縮孔、縮松缺陷形成的因素有冶金因素和工藝因素兩方面，它122）孕育的影響：有人認為，提高孕育量增加縮孔、縮松體積，如右圖；但也有人研究表明，加強孕育則減小縮孔、縮松的形成傾向。2）孕育的影響：13

3）鑄型種類：在其它條件基本相同時，干型產(chǎn)生的縮孔較小，而濕型產(chǎn)生較大的縮孔，這是由于濕型的型腔膨脹較大所致。4）鑄型條件：主要是鑄型剛度和熱膨脹性。鑄型硬度對縮孔率有較大的影響，鑄型硬度提高縮孔率下降。提高鑄型剛度則減少縮松，結論基本一致，這已是提高球鐵致密性的措施之一。

5）鑄件模數(shù)：鑄件模數(shù)增加，縮孔率增加。隨著模數(shù)的增加使液態(tài)收縮和膨脹都比較少，但對二次收縮來說，未必如此，因此顯微縮松不可避免?？傮w來講，球鐵凝固和收縮特性十分復雜，所影響的冶金因素和工藝因素十分繁多。

3）鑄型種類：在其它條件基本相同時，干型產(chǎn)生的縮孔較小，而14（3）輪轂鑄件縮孔縮松缺陷原因分析1）輪轂鑄件的熱節(jié)部位產(chǎn)生縮孔縮松的根本原因，凝固后期補縮通道被切斷。采取工藝措施，確保鑄件熱節(jié)部位的補縮通道始終暢通，是解決輪轂鑄件縮孔縮松問題的首選方法。2）澆注溫度的高低，直接影響鑄件的收縮率?，F(xiàn)場的澆注溫度較高（1370~1400℃），鑄件的收縮率增大，對克服縮孔縮松缺陷不利。（3）輪轂鑄件縮孔縮松缺陷原因分析1）輪轂鑄件的熱節(jié)部位產(chǎn)生153)由Z148造型機制得的吊砂鑄型部分的緊實底偏低（B型硬度計為70）。應提高吊砂部分的鑄型的緊實度。4)由于本輪轂鑄件的凝固模數(shù)較小，凝固期間，鑄件的石墨化膨脹能力有限；因此，凝固的主要方式應順序凝固。為了實現(xiàn)順序凝固，應采用適當?shù)臐裁翱诩夹g和冷鐵技術等。3)由Z148造型機制得的吊砂鑄型部分的緊實底偏低（B型硬16（4）輪轂鑄件凝固過程計算機模擬及其工藝優(yōu)化1）原工藝方案：（4）輪轂鑄件凝固過程計算機模擬及其工藝優(yōu)化1）原工藝方案172）原鑄造工藝的凝固模擬結果

1#2#a.凝固時間為50.13秒時溫度場分布b.凝固液相孤島檢測結果2）原鑄造工藝的凝固模擬結果1#2#a.凝固時間為50.1183）改進工藝一：在原鑄造工藝的基礎上，在中間熱節(jié)處加一圈冷鐵。1#2#a.凝固時間為40.04秒時溫度場分布b.凝固液相孤島檢測結果3）改進工藝一：在原鑄造工藝的基礎上，在中間熱節(jié)處加一圈冷鐵194）改進工藝二：將澆注位置改在中間熱節(jié)處，并采用壓邊熱冒口。a.凝固時間為42.11秒時溫度場分布b.凝固液相孤島檢測結果4）改進工藝二：將澆注位置改在中間熱節(jié)處，并采用壓邊熱冒口。205）改進工藝方案的驗證試驗結果改進方案一實驗結果改進方案二實驗結果5）改進工藝方案的驗證試驗結果改進方案一實驗結果213、縮孔、縮松防止措施(1)設計合理的澆冒口系統(tǒng)，增強冒口的外部補縮，確保補縮通道的暢通。(2)控制合適的化學成分。在不產(chǎn)生石墨漂浮的前提下，盡理提高球鐵的碳當量，減少反石墨化元素的含量。(3)強化孕育處理，促進共晶生核與長大，抑制離異奧氏體樹枝晶的發(fā)展，從而達到減少凝固收縮，延緩補縮通道截死的時間。(4)控制澆注溫度，縮短澆注時間，減少充型過程的擾動。對球鐵小件，澆注溫度控制在1350℃-1390℃較為合適，溫度過高會增加液態(tài)收縮，溫度過低則補縮通道容易截死。(5)盡量提高砂型硬度，減少型壁的移動。3、縮孔、縮松防止措施(1)設計合理的澆冒口系統(tǒng)，增強冒口224、生產(chǎn)方案（1）水平分型方案4、生產(chǎn)方案（1）水平分型方案23（2）垂直分型脫箱造型客車輪轂直接壓邊冒口補縮工藝實驗方案（2）垂直分型脫箱造型客車輪轂直接壓邊冒口補縮工藝實驗方案24（3）水平分型生產(chǎn)方案（3）水平分型生產(chǎn)方案25（4）垂直分型脫箱造型生產(chǎn)方案（4）垂直分型脫箱造型生產(chǎn)方案265、結果檢驗5、結果檢驗27謝謝！汽車球鐵輪轂鑄件縮孔縮松缺陷課件2866、節(jié)制使快樂增加并使享受加強。——德謨克利特

67、今天應做的事沒有做，明天再早也是耽誤了?！崴固┞妪R

68、決定一個人的一生，以及整個命運的，只是一瞬之間。——歌德

69、懶人無法享受休息之樂?！伎?/p>

70、浪費時間是一樁大罪過?！R梭66、節(jié)制使快樂增加并使享受加強?！轮兛死?9汽車球鐵輪轂鑄件縮孔縮松缺陷56、死去何所道，托體同山阿。57、春秋多佳日，登高賦新詩。58、種豆南山下，草盛豆苗稀。晨興理荒穢，帶月荷鋤歸。道狹草木長，夕露沾我衣。衣沾不足惜，但使愿無違。59、相見無雜言，但道桑麻長。60、迢迢新秋夕，亭亭月將圓。汽車球鐵輪轂鑄件縮孔縮松缺陷汽車球鐵輪轂鑄件縮孔縮松缺陷56、死去何所道，托體同山阿。57、春秋多佳日，登高賦新詩。58、種豆南山下，草盛豆苗稀。晨興理荒穢，帶月荷鋤歸。道狹草木長，夕露沾我衣。衣沾不足惜，但使愿無違。59、相見無雜言，但道桑麻長。60、迢迢新秋夕，亭亭月將圓。汽車球鐵輪轂鑄件縮孔縮松形成機理及防治措施1.輪轂縮孔缺陷（1）輪轂縮孔、縮松缺陷示意圖汽車球鐵輪轂鑄件縮孔縮松缺陷56、死去何所道，托體同山阿。汽30汽車球鐵輪轂鑄件縮孔縮松缺陷課件31汽車球鐵輪轂鑄件縮孔縮松缺陷課件32汽車球鐵輪轂鑄件縮孔縮松缺陷課件33汽車球鐵輪轂鑄件縮孔縮松缺陷課件34客車輪轂工藝方案澆注方案（Disa線）

方案4方案5方案6頂冒口＋側面內(nèi)澆口帶過濾網(wǎng)頂冒口帶過濾網(wǎng)頂冒口不帶過濾網(wǎng)圖2－2：客車輪轂工藝澆注方案示意圖客車輪轂工藝方案澆注方案（Disa線）方案435（4）試驗澆注結果（明顯的縮孔）方案3方案2方案1（4）試驗澆注結果（明顯的縮孔）方案336方案6方案5方案4澆注溫度：1370~1400℃；出鐵溫度：1478℃；澆注時間：Z148，18~20s，Disa，15~18s。原鐵水溫度：3.78%C,1.723%Si,0.271%Mn,0.035%P,0.045%S,0.011%Cr.球化劑：5RE8Mg；加入量1.5%；球化時間3分27秒。孕育劑：75Si-Fe；加入量0.5%。方案6方案5372、球墨鑄鐵縮孔縮松形成機理（1）球墨鑄鐵縮孔、縮松的形成機理有多種看法：

1）一般認為：

球墨鑄鐵因呈糊狀凝固，而凝固過程有很大的共晶膨脹力，當鑄型剛度較小時，促使鑄件外形脹大，其結果使鑄件最后凝固的地方得不到足夠的液態(tài)金屬補縮，而形成縮孔或宏觀縮松。2、球墨鑄鐵縮孔縮松形成機理（1）球墨鑄鐵縮孔、縮松的形成38

2）另有人認為：縮孔的形成是，由于冒口頸截面較小，在尚未完成輸送補縮液體任務時就凝固截死。此時，鑄件內(nèi)部的收縮還要抽吸冒口頸處的鐵液，從而導致液面從冒口頸處脫離，逐漸內(nèi)縮下降，縮孔隨之發(fā)生；一但石墨化開始，體積膨脹使縮孔進一步擴大受到抑制，直到同一時刻不同部位發(fā)生的收縮和膨脹體積相等時，縮孔體積不在擴大。2）另有人認為：縮孔的形成是，由于冒口頸截面較小，在尚未39

3）縮孔形成動態(tài)示意圖

3）縮孔形成動態(tài)示意圖40（2）縮孔、縮松缺陷形成的因素有冶金因素和工藝因素兩方面，它們有的作用相同、有的作用相反：1）化學成分：對球墨鑄鐵縮孔、縮松有影響的元素有碳、硅、鎂、稀土等；a.有人認為，無縮孔、縮松鑄件的碳硅含量范圍為C%+Si%/7＞3.9；還有人認為，CE在4.5%~4.6%時獲得健全的鑄件。b.殘留鎂含量高，縮孔、縮松傾向大，看法基本一致。但對原因有不同看法：有的認為殘留鎂量高是阻礙補縮，增大對冒口頸的要求；有的認為殘留鎂量高是阻礙石墨化；有的認為，增加鎂含量時，膨脹增加，因而增加補縮的要求。c.少量稀土有減少縮孔、縮松傾向的作用。（2）縮孔、縮松缺陷形成的因素有冶金因素和工藝因素兩方面，它412）孕育的影響：有人認為，提高孕育量增加縮孔、縮松體積，如右圖；但也有人研究表明，加強孕育則減小縮孔、縮松的形成傾向。2）孕育的影響：42

3）鑄型種類：在其它條件基本相同時，干型產(chǎn)生的縮孔較小，而濕型產(chǎn)生較大的縮孔，這是由于濕型的型腔膨脹較大所致。4）鑄型條件：主要是鑄型剛度和熱膨脹性。鑄型硬度對縮孔率有較大的影響，鑄型硬度提高縮孔率下降。提高鑄型剛度則減少縮松，結論基本一致，這已是提高球鐵致密性的措施之一。

5）鑄件模數(shù)：鑄件模數(shù)增加，縮孔率增加。隨著模數(shù)的增加使液態(tài)收縮和膨脹都比較少，但對二次收縮來說，未必如此，因此顯微縮松不可避免?？傮w來講，球鐵凝固和收縮特性十分復雜，所影響的冶金因素和工藝因素十分繁多。

3）鑄型種類：在其它條件基本相同時，干型產(chǎn)生的縮孔較小，而43（3）輪轂鑄件縮孔縮松缺陷原因分析1）輪轂鑄件的熱節(jié)部位產(chǎn)生縮孔縮松的根本原因，凝固后期補縮通道被切斷。采取工藝措施，確保鑄件熱節(jié)部位的補縮通道始終暢通，是解決輪轂鑄件縮孔縮松問題的首選方法。2）澆注溫度的高低，直接影響鑄件的收縮率?，F(xiàn)場的澆注溫度較高（1370~1400℃），鑄件的收縮率增大，對克服縮孔縮松缺陷不利。（3）輪轂鑄件縮孔縮松缺陷原因分析1）輪轂鑄件的熱節(jié)部位產(chǎn)生443)由Z148造型機制得的吊砂鑄型部分的緊實底偏低（B型硬度計為70）。應提高吊砂部分的鑄型的緊實度。4)由于本輪轂鑄件的凝固模數(shù)較小，凝固期間，鑄件的石墨化膨脹能力有限；因此，凝固的主要方式應順序凝固。為了實現(xiàn)順序凝固，應采用適當?shù)臐裁翱诩夹g和冷鐵技術等。3)由Z148造型機制得的吊砂鑄型部分的緊實底偏低（B型硬45（4）輪轂鑄件凝固過程計算機模擬及其工藝優(yōu)化1）原工藝方案：（4）輪轂鑄件凝固過程計算機模擬及其工藝優(yōu)化1）原工藝方案462）原鑄造工藝的凝固模擬結果

1#2#a.凝固時間為50.13秒時溫度場分布b.凝固液相孤島檢測結果2）原鑄造工藝的凝固模擬結果1#2#a.凝固時間為50.1473）改進工藝一：在原鑄造工藝的基礎上，在中間熱節(jié)處加一圈冷鐵。1#2#a.凝固時間為40.04秒時溫度場分布b.凝固液相孤島檢測結果3）改進工藝一：在原鑄造工藝的基礎上，在中間熱節(jié)處加一圈冷鐵484）改進工藝二：將澆注位置改在中間熱節(jié)處，并采用壓邊熱冒口。a.凝固時間為42.11秒時溫度場分布b.凝固液相孤島檢測結果4）改進工藝二：將澆注位置改在中間熱節(jié)處，并采用壓邊熱冒口。495）改進工藝方案的驗證試驗結果改進方案一實驗結果改進方案二實驗結果5）改進工藝方案的驗證試驗結