以中小型乘用車發(fā)動機(jī)主要鑄件汽缸體(汽缸蓋)生產(chǎn)為例，眾多汽車發(fā)動機(jī)鑄造企業(yè)都采用了粘土砂高壓造型(少數(shù)為自硬樹脂砂造型)，制芯則普遍采用覆膜砂熱芯或冷芯工藝，而在熔煉方面大都采用雙聯(lián)熔煉或電爐熔煉，所生產(chǎn)的發(fā)動機(jī)均為高強(qiáng)度薄壁鑄鐵件。許多廠家為滿足高強(qiáng)度薄壁鑄件的工藝要求，紛紛引進(jìn)先進(jìn)的工藝技術(shù)裝備，如高效混砂機(jī)、高壓造型線、高度自動化的制芯中心、強(qiáng)力拋丸設(shè)備，大多采用整體浸涂、烘干，并且自動下芯。在過程質(zhì)量控制方面，許多企業(yè)實(shí)現(xiàn)了在線檢測與控制，如配備了型砂性能在線檢測、熱分析法鐵水質(zhì)量檢測與判斷裝置、真空直讀光譜儀快速檢測。清潔度檢查的工業(yè)內(nèi)窺鏡等。相當(dāng)一部分企業(yè)還在產(chǎn)品開發(fā)方面應(yīng)用了計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)?？梢院敛豢鋸埖恼f，就硬件配置而言，我國發(fā)動機(jī)鑄造水平絲毫不亞于當(dāng)今世界工業(yè)發(fā)達(dá)國家，一句話，具備了現(xiàn)代鑄造生產(chǎn)條件。(為敘述方便，以下稱上述框架內(nèi)容的生產(chǎn)條件為現(xiàn)代生產(chǎn)條件。)

然而，應(yīng)該承認(rèn)，在發(fā)動機(jī)鑄造企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益與產(chǎn)品質(zhì)量以及鑄件所能達(dá)到的技術(shù)要求方面，我們與世界發(fā)達(dá)國家還有較大的差距。 
提高產(chǎn)品質(zhì)量，減少廢品損失，是縮小與發(fā)達(dá)國家差距、發(fā)揮引進(jìn)設(shè)備效能、提高企業(yè)效益的重要途徑。本文試圖就我國鑄造企業(yè)在現(xiàn)代鑄造條件下，中小型乘用車發(fā)動機(jī)灰鑄鐵汽缸體(汽缸蓋)鑄件生產(chǎn)中常見的鑄造缺陷與對策，與廣大業(yè)界同仁作一交流。 

1 氣孔 
氣孔通常是汽缸體鑄件最常見的缺陷，往往占鑄件廢品的首位。如何防止氣孔，是鑄造工作者一個永久的課題。 
汽缸體的氣孔多見于上型面的水套區(qū)域?qū)?yīng)的外表面(含缸蓋面周邊)，例如出氣針底部(這時(shí)冒起的氣針較短)或凸起的筋條部，以及缸筒加工后的內(nèi)表面。嚴(yán)重時(shí)由于型芯的發(fā)氣量大而又未能充分排氣，使上型面產(chǎn)生嗆火現(xiàn)象，導(dǎo)致大面積孔洞與無規(guī)律的砂眼。 
在現(xiàn)代生產(chǎn)條件下，反應(yīng)性氣孔與析出性氣孔較為少見，較為多見的是侵入性氣孔?，F(xiàn)對侵人性氣孔分析出如下： 
1.1 原因
1.1.1 型腔排氣不充分，排氣系統(tǒng)總截面積偏小。 
1.1.2 澆注溫度較低。 
1.1.3 澆注速度太慢；，鐵液充型不平穩(wěn)，有氣體卷入。 
1.1.4 型砂水份偏高；型砂內(nèi)灰份含量高，型砂透氣性差； 
1.1.5 對于干式氣缸套結(jié)構(gòu)的發(fā)動機(jī)，水套砂芯工藝不當(dāng)(如未設(shè)置排氣系統(tǒng)或排氣系統(tǒng)不完善；或因密封不嚴(yán)，使?jié)沧r(shí)鐵水鉆入排氣通道而堵死排氣道；砂芯砂粒偏細(xì)，透氣不良；上涂料后未充分干燥；砂芯砂與涂料發(fā)氣量太大，或發(fā)氣速度不當(dāng)；涂料的屏蔽性差......)。經(jīng)驗(yàn)證明，干式缸套的缸體的氣孔缺陷，很大程度上與水套工藝因素相關(guān)聯(lián)。 
1.1.6 孕育劑未經(jīng)干燥且粒度不當(dāng)；鐵液未充分除渣，澆注時(shí)未擋渣，由此引起渣氣孔。 
1.1.7 澆注時(shí)未及時(shí)引火 
1.2對策 
1.2.1 模型上較高部位設(shè)置數(shù)量足夠、截面恰當(dāng)?shù)某鰵忉樆蚺艢馄?；而芯頭部位設(shè)置排氣空腔。上述排氣系統(tǒng)均應(yīng)將氣體引至型外。通常排氣截面應(yīng)為內(nèi)澆道總截面積1.5—1.8倍左右。 
1.2.2 澆注系統(tǒng)按半開放半封閉原則設(shè)置為宜，且須具有一定的攔渣功能，這樣鐵液充型時(shí)比較平穩(wěn)，不會沖擊鑄型或產(chǎn)生飛濺或卷人氣體。而澆注系統(tǒng)的截面大小以8-lOkg／s的澆注速度來計(jì)算較為適宜。 
1.2.3 鐵液的熔煉溫度應(yīng)不低于1500℃，而手工澆注時(shí)末箱的澆注溫度應(yīng)控制在1400~C左右(視鑄件大小與壁厚可適當(dāng)調(diào)整）。最好能采用自動澆注，澆注溫度誤差應(yīng)在20℃以內(nèi)。
1.2.4 一個好的適于高壓造型的砂處理系統(tǒng)，型砂水分應(yīng)控制在2.8-3.2％，其時(shí)的緊實(shí)率應(yīng)在36-42％之間，而溫壓強(qiáng)度應(yīng)達(dá)180-220kpa(均指在造型機(jī)處取樣檢測)。為達(dá)這些指標(biāo)，需監(jiān)控型砂的灰份，輔助材料的添加量，合適的原砂粒度、循環(huán)砂的溫度及混砂效率。 
1.2.5 注意做好鐵液去渣，澆注時(shí)擋渣引火以及孕育劑的干燥等工作。 
1.2.6 對于干式汽缸套結(jié)構(gòu)的發(fā)動機(jī)缸體，至關(guān)重要的是要有非常完善到位的水套砂芯工藝： 
a、水套坭芯用砂的平均細(xì)度較之其他砂芯要粗一些，以求有良好的透氣性。 
b、設(shè)置充分的互相連通的排氣孔網(wǎng)并使之能排出型外，這些孔網(wǎng)盡可能在制芯時(shí)生成，亦可在成型后鉆加工形成。對于前者要定期監(jiān)控檢查孔網(wǎng)是否暢通(當(dāng)心部芯砂固化不良時(shí)易將孔網(wǎng)堵塞)。 
c、對砂芯砂性能要綜合考慮，不能片面追求強(qiáng)度。當(dāng)強(qiáng)度太高時(shí)，勢必要增大樹脂用量，從而使芯砂發(fā)氣量太高；而當(dāng)水套芯的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜纖薄砂厚不均勻，且又能開出排氣孔網(wǎng)時(shí)，就要求砂芯有較高的強(qiáng)度，即使發(fā)氣量大些也無妨。 
d、當(dāng)水套芯有排氣孔網(wǎng)時(shí)，涂料要有較好的屏蔽性；當(dāng)水套芯截面不便設(shè)置排氣孔網(wǎng)時(shí)，涂料要有較好的透氣性，這時(shí)砂的粒度也應(yīng)更粗些。 
e、當(dāng)水套芯布有排氣孔網(wǎng)，且使用屏蔽性涂料時(shí)，在浸涂時(shí)要防止涂料液進(jìn)入排氣孔網(wǎng)，更要注意封火措施(可使用封火墊片材料)，以免澆注時(shí)鐵水進(jìn)人排氣孔網(wǎng)，把排氣道堵死； 
f、涂料的發(fā)氣量要低，且施涂后一定要充分干燥。 
一個成熟的水套芯工藝，可以將缸筒加工后內(nèi)表面的氣孔廢品率控制在3％o，甚至更低。與缸體水套芯相類似，對缸體的油道芯、挺桿腔砂芯以及缸蓋的水套芯，其工藝方法、工藝措施也可仿照缸體水套芯的工藝思路來考慮。 

2 砂眼
砂眼也是汽缸體(汽缸蓋)鑄件的常見缺陷，多見于鑄件的上型面，也有在缸筒內(nèi)表面經(jīng)加工后暴露出來的。 
2.1原因
2.1.1 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理。 
2.1.2 型砂系統(tǒng)管理不善，型砂性能欠佳。 
2.1.3 型腔不潔凈。 
2.1.4 砂芯表面狀況不良或是施涂與干燥不當(dāng)。 
2.2 對策 
2.2.1 就澆注系統(tǒng)設(shè)置方面來說，為避免或減少砂眼缺陷，應(yīng)注意以下事項(xiàng)： 
a、要有合理的澆注速度。截面太小，則澆注速度太慢，鐵液上升速度太慢，上型受鐵液高溫烘烤時(shí)間長，容易使型砂爆裂，嚴(yán)重時(shí)會成片狀脫落。澆注系統(tǒng)的比例，應(yīng)使鐵液能平穩(wěn)注人，不得形成紊流或噴射。 
b、盡量使鐵液流經(jīng)的整個通道在砂芯內(nèi)生成，通常坭芯砂(熱法覆膜砂或冷芯砂)較之外模粘土砂更耐高溫鐵液沖刷。而直澆道難以避免設(shè)置在外模的粘土砂砂型中通過，這時(shí)可在直澆口與橫澆口搭接處設(shè)置過濾器(最好是泡沫陶瓷質(zhì))，可以將鐵液在直澆道內(nèi)可能沖刷下來的散砂和鐵液夾渣加以過濾，從而可減少砂眼和渣眼。 
c、澆道是變截面的，因此變截面處應(yīng)盡可能圓滑光潔，避免形成易被鐵液沖垮的尖角砂。 
d、澆道的截面比例宜采用半封閉半開放型式，以降低鐵液進(jìn)入型腔時(shí)的流速與沖擊，而內(nèi)澆道位置應(yīng)盡可能避免直接沖擊型壁和型芯，且呈擴(kuò)張形為好。
2.2.2 為防止鑄件的砂眼缺陷，型砂方面的主要措施是： 
a、是控制型砂中的微粉含量。型砂在反復(fù)使用中，微粉含量會越來越高，這會降低型砂的濕壓強(qiáng)度，水分及緊實(shí)率則會提高，使型砂發(fā)脆。 
b、澆注時(shí)砂芯潰散后混入舊砂，未燃盡的殘留樹脂膜，會使型砂的韌性變差，產(chǎn)生砂眼的可能性也增大。為此需要改善型砂的表面穩(wěn)定性，降低脆性、提高韌性，方法是在型砂中添加適當(dāng)?shù)臅绲矸?，也有的改?/span>FS粉，均可取得良好的效果，也可以在型腔表面施表面安定劑(噴灑)。 
2.2.3 在造型、翻箱，特別是下芯、合箱等各環(huán)節(jié)容易將砂粒掉人型腔，而又未能清理干凈，極易造成鑄件砂眼缺陷。為此，一是要選取恰當(dāng)?shù)男绢^間隙和斜度并保證下芯和合箱的工裝精度，以免碰壞砂型或損壞型芯而將砂粒散落在型腔內(nèi)；二是合箱前清理干凈型內(nèi)可能掉人的砂粒(抽吸法好于吹出法)。 
2.2.4 不能忽視的是，砂芯的飛邊毛刺要清理干凈，上涂烘干后待用的砂芯表面的砂?；覊m也要吹凈，否則容易被鐵水沖刷并富集在鑄件某處形成砂眼。同時(shí)，需要強(qiáng)調(diào)的是，砂芯上涂不能太厚，尤其是當(dāng)工藝要求個別砂芯的個別部位或全部兩次浸滲涂料時(shí)，涂料不能太厚，且須等第一次上涂干燥到一定程度后才能上涂第二層，否則澆注時(shí)過厚的涂料會爆裂而形成夾砂(渣)。 

3脈紋(飛翅) 
通常在鑄件的內(nèi)表面或熱節(jié)部位，如缸體缸蓋的水套腔內(nèi)，或是進(jìn)排氣道內(nèi)，由于澆注時(shí)高溫鐵液的作用，使砂芯硅砂發(fā)生相變膨脹引起砂芯表面產(chǎn)生裂縫，液體金屬滲入其中，從而導(dǎo)致鑄件形成飛翅狀凸起的缺陷，即“脈紋”。脈紋一旦出現(xiàn)，難以清理。當(dāng)水套腔內(nèi)有脈紋時(shí)，輕者會影響內(nèi)腔的清潔度，重者會影響冷卻水的流量，從而降低對發(fā)動機(jī)的冷卻效果，甚至?xí)?/span>“燒缸”、“拉缸”嚴(yán)重后果；當(dāng)氣道內(nèi)出現(xiàn)脈紋時(shí)，會影響氣道渦流特性，最終影響發(fā)動機(jī)的整機(jī)工作性能。 
生產(chǎn)實(shí)踐表明，冷芯工藝產(chǎn)生脈紋的傾向要稍大于殼芯產(chǎn)生脈紋的傾向。 
3.1原因 
3.1.1如上所述，產(chǎn)生脈紋的根本原因是高溫鐵液作用于砂芯引起硅砂的膨脹裂紋。 
3.1.2砂芯材料不具備低膨脹的性能，或者其自身不能吸收這種受熱產(chǎn)生的膨脹。 
3.1.3砂芯的韌性或高溫強(qiáng)度不足以克服膨脹應(yīng)力導(dǎo)致產(chǎn)生裂紋。 
3.1.4所用涂料不能抵御砂芯在高溫下產(chǎn)生膨脹裂紋。 
3.1.5鐵液未能在砂芯產(chǎn)生裂紋前凝固結(jié)殼，從而預(yù)防脈紋產(chǎn)生。 
3.2 對策 
針對3.1所列產(chǎn)生脈紋的原因(或者說脈紋形成的機(jī)理)，顯然應(yīng)采取如下措施： 
3.2.1 在保證能得到健全鑄件而又不產(chǎn)生氣孔等缺陷的鐵液充型溫度下，盡可能采取較低的澆注溫度以減輕砂芯受熱膨脹的程度；同時(shí)采用較快的澆注速度，以避免砂芯長時(shí)間受到高溫烘烤可能產(chǎn)生的膨脹裂紋。 
3.2.2 用于易產(chǎn)生脈紋砂芯(如水套芯、進(jìn)排氣道芯)的芯砂原砂預(yù)先進(jìn)行消除相變膨脹處理，或者在砂芯材料中添加一些輔助材料，降低砂芯材料的熱膨脹率；再就是原砂的顆粒組成以三篩或四篩級配，以求砂芯材料能自身吸收膨脹變形。 
3.2.3 必要時(shí)，在砂芯材料中使用一定比例的非石英系列砂(如橄欖石砂、鋯英砂等)，第一它們的膨脹率極小，第二其導(dǎo)熱性好，使鐵液結(jié)殼時(shí)間早于砂芯相變膨脹開裂時(shí)間。 
3.2.4 提高砂芯材料的韌性和高溫強(qiáng)度。 
3.2.5 使用強(qiáng)度、韌性優(yōu)良，且導(dǎo)熱性能好的燒結(jié)型涂料，以增強(qiáng)砂芯表面抗膨脹裂紋的能力。 
以上這些措施既適用于冷芯砂，也適用于熱法覆膜砂(殼型砂)。由此看出，預(yù)防或減少脈紋缺陷的主要措施是改善砂芯膨脹性能。 

4 .清潔度 
現(xiàn)代發(fā)動機(jī)對清潔度的要求十分苛刻。對汽缸體(汽缸蓋)鑄件而言，水腔、油腔、挺桿室等部位允許殘留的砂粒和異物，僅限為數(shù)克(g)以內(nèi)。許多企業(yè)盡管采取了二次拋丸、強(qiáng)力拋丸，甚至引進(jìn)了先進(jìn)的拋丸設(shè)備，如鼠籠或機(jī)械手拋丸，要完全達(dá)到內(nèi)腔清潔度要求，仍然較為困難，無論是殼芯或冷芯，情形均一樣。 
4.1 原因 
清潔度達(dá)不到要求，從根本上來說是由于鑄件結(jié)構(gòu)方面的原因，上述各腔在拋丸時(shí)，因?yàn)槌錾翱籽凵俣。昏F丸所能投射進(jìn)去的量有限，所以內(nèi)腔的光潔度與清潔程度均不及鑄件的外表面，也不及曲軸箱和缸筒面等部位。在不能改變鑄件結(jié)構(gòu)的情況下，只能查找影響清潔度其他方面的原因。 
4.1.1 砂芯表面狀況不良，如充填不緊實(shí)；砂芯表面粗糙；粘模等。 
4.1.2 施涂不當(dāng)，如涂料性能差，玻美度不合適，涂層厚度不夠等。 
4.1.3 現(xiàn)有強(qiáng)力拋丸裝置對鑄件大部分內(nèi)外表面都能清理得很干凈，但對狹窄復(fù)雜的水腔、油腔仍顯不足。 
4.2 對策 
4.2.1 改善和提高砂芯表面質(zhì)量狀況，如選用流動性好的制芯材料(安息角d9e)；合理設(shè)置排氣塞并加以維護(hù)使其暢通；施用品質(zhì)好的脫模劑防止粘模等，這些措施的目的是得到表面緊實(shí)致密的砂芯。 
4.2.2 通常都要對坭芯施以涂料層。涂料玻美度要合適；涂料要有較強(qiáng)的滲透性；涂料層要有一定厚度(一般要達(dá)0.2mm)，涂層干燥后不能顯見砂粒為宜；選用的涂料防粘砂性能優(yōu)良，在澆注溫度下能在鑄件表面形成一低熔點(diǎn)的燒結(jié)層，而且在鑄件冷卻過程中因收縮率的不同能自動剝離下來。 
4.2.3 如3.0所述，要努力避免防止脈紋缺陷的產(chǎn)生。一旦出現(xiàn)脈紋，鑄件的內(nèi)腔清潔度情況，就更加惡化。有關(guān)措施參見3.2。 
4.2.4 對鑄件內(nèi)腔清理，國內(nèi)外的主流工藝方法是采用強(qiáng)力機(jī)械拋丸的方式，其型式有鼠籠拋丸，機(jī)械手夾持拋丸等。對這類拋丸設(shè)備，要維護(hù)達(dá)到額定拋丸電流值，要調(diào)整最佳拋射角度，對后一種拋丸型式，還可對難以清理的內(nèi)腔將程序設(shè)置在最佳人射角度時(shí)適當(dāng)延長拋射時(shí)間。 
此外，還有以下幾種改善和提高內(nèi)腔清潔度的手段： 
a、電液壓清理，其原理是將待清理鑄件置于水池中，在高能量放電過程中，所產(chǎn)生的高壓沖擊波將粘附在鑄件上的砂粒振擊脫落。理論上說水能浸入的孔腔內(nèi)，其粘砂均能清理干凈，但這種方法占地面積大、耗能高、流程長(尚要倒空內(nèi)腔積水并烘干水跡)、維護(hù)量大，也有一定的安全問題。 
b、先將鑄件置于爐內(nèi)焙燒，再進(jìn)行拋丸。這種方法提高鑄件清潔度的效果還是很明顯的，但同樣是能耗較高、周期長，如以煤炭作加熱爐燃料，則作業(yè)環(huán)境較差。 
c、有的廠家除采用強(qiáng)力拋丸以外，還針對水道腔或油道腔進(jìn)行噴丸清理。這種方法對提高內(nèi)腔清潔度最有效，所能達(dá)到的清潔度水平最高，但目前僅有此類通用單機(jī)產(chǎn)品，尚需人工握持噴丸頭伸進(jìn)密封的工作室對準(zhǔn)有關(guān)出砂孔噴射，勞動強(qiáng)度大、環(huán)境惡劣。期待著專用的自動噴丸設(shè)備在汽缸體(汽缸蓋)清理生產(chǎn)線上應(yīng)用。 

5 .滲漏 
滲漏是指汽缸體(汽缸蓋)在壓力試驗(yàn)(水壓／氣壓)時(shí)的泄漏現(xiàn)象，多發(fā)生在汽缸體(或汽缸蓋)的水套腔或是油道腔。 
引起滲漏的原因有夾雜和疏松兩大類(機(jī)械損傷或鑄造裂紋引起的曲軸箱滲漏的情況極少，在此不加論述)。 
5.1 夾雜引起的滲漏 
5.1.1 原因 
(1)砂芯在修芯時(shí)未清除飛邊、毛刺，或砂芯上有松散粘附的大小不一的砂粒、砂團(tuán)未清除干凈，致使?jié)沧r(shí)被鐵液沖刷下來并飄浮富集在水套壁或油道壁，形成夾砂(砂眼)，使腔壁貫通滲漏。 
(2)組合好的砂芯被粉塵砂粒污染或型腔內(nèi)不慎掉人散砂，沒有清理干凈，也會形成砂眼使腔壁貫通而滲漏。 
(3)鐵液不純凈，而澆道內(nèi)又無過濾措施或攔渣效果差，使鐵液中的夾渣進(jìn)入型腔，使水腔或油腔的腔壁形成貫通性的渣孔而滲漏。 
5.1.2 對策
(1)認(rèn)真清除砂芯的飛邊毛刺，并清除坭芯上附著的砂粒砂團(tuán)，避免在水腔／油腔壁上可能形成的砂眼。 
(2)吹凈砂粒與粉塵污染的組合好的砂芯組，清理掉入型腔的砂粒。 
(3)直澆道設(shè)置高效的過濾器，橫澆道應(yīng)有良好的攔渣功能，并做好鐵液凈化工作(造渣、除渣)，以防腔壁上產(chǎn)生渣眼。 
5.2 縮松引起的滲漏
這種滲漏常發(fā)生在水腔(油腔)或噴油嘴等熱節(jié)部位。 
5.2.1 原因 
(1)鐵液成分不恰當(dāng)，Si／C過高，石墨片粗大，組織疏松。 
(2)孕育過量，致使共晶團(tuán)數(shù)量過多，微晶間隙難以補(bǔ)縮致密。 
5.2.2 對策 
(1)在規(guī)定的碳當(dāng)量保持不變的前提下，限制Si／C在0.5—0.6之間。 
(2)不得孕育過量，較有效的措施是采用SiSr(含鍶)孕育劑，其石墨化能力極強(qiáng)，用量僅FeSi孕育劑的50％，既可充分孕育消除截面敏感性，又可避免產(chǎn)生過多數(shù)量的共晶團(tuán)。 
(3)在易產(chǎn)生縮松的熱節(jié)部位，局部刷碲粉醇基涂料，增加該部位的冷卻能力，防止產(chǎn)生縮松。有報(bào)道稱，含Pb量達(dá)0.0008％，即可造成縮松滲漏，須注意使用的爐料中有否鍍Pb材料，或須先行除去鍍層。此外影響縮松滲漏的微量元素還有Ti、A1等，它們都會增加鐵液的收縮傾向，要嚴(yán)格控制。 

6. 材質(zhì)性能方面的缺陷 
縱觀國內(nèi)外發(fā)動機(jī)技術(shù)發(fā)展趨勢；都在追求減薄鑄件壁厚，從而減輕鑄件乃至整機(jī)重量，達(dá)到降低油耗的目的。目前發(fā)動機(jī)單位功率的缸體缸蓋重量達(dá)到1.8kg／kw左右，相應(yīng)的鑄件主要壁厚僅3.5mm左右，這就對鑄件的材質(zhì)性能提出了很高要求。概括起來說，主要為： 
a、干型單鑄試棒的抗拉強(qiáng)度σb≥250MPa，指定本體部位的抗拉強(qiáng)度σb≥200MPa； 
b、鑄件指定部位的硬度在180HB以上，鑄件厚薄斷面的硬度差在30HB以下； 
c、鑄件本體的主要部位珠光體含量在90％以上，石墨形態(tài)應(yīng)大部分為A型，允許表面有少量B、D型，石墨最大長度應(yīng)在2501xm以下。盡管我國大多數(shù)專業(yè)發(fā)動機(jī)鑄件生產(chǎn)廠家，通過技術(shù)改造和技術(shù)引進(jìn)，達(dá)到了現(xiàn)代生產(chǎn)條件，但也經(jīng)常出現(xiàn)達(dá)不到上述材質(zhì)要求方面的缺陷。 
6.1原因 
6.1.1 鐵液熔煉溫度偏低，過冷度小，使得后續(xù)的孕育強(qiáng)化效果差。 
6.1.2 爐料(金屬爐料與非金屬爐料)質(zhì)量差，微量元素及非金屬夾雜物含量高。 
6.1.3 合金化措施不當(dāng)(或合金元素選擇不當(dāng)，或合金加入量不當(dāng)，或合金化方法不當(dāng))。 
6.1.4 孕育措施不當(dāng)(孕育劑成分、孕育劑形態(tài)、孕育量、孕育方法等)。 
6.1.5 在保溫爐內(nèi)處置不當(dāng)(如頻繁且大幅度調(diào)整化學(xué)成分，使鐵液在爐內(nèi)保溫時(shí)間過長，元素變化大)，成分控制精度差。 
6.2 對策 
6.2.1 提高熔煉溫度以提高鐵液的穩(wěn)定性，增加其過冷傾向，消除原材料的“遺傳性”；并保證出鐵溫度大于1480℃，以確保初始澆注溫度達(dá)到1450℃，而終了澆注溫度達(dá)1400℃。 
6.2.2 加強(qiáng)沖天爐控制，使之爐況穩(wěn)定，從而保證進(jìn)入保溫電爐的鐵液成分穩(wěn)定(減少成份燒損的波動)。這樣可減少電爐內(nèi)成分調(diào)整所需的時(shí)間，以免增加鐵液的收縮傾向和白口傾向。 
6.2.3 保溫電爐內(nèi)不得已需要增C操作時(shí)，一要選擇吸收率高的增碳劑，二要保證有充分電磁攪拌和充分吸收的時(shí)間，否則所取鐵水樣不能反應(yīng)整個熔體真實(shí)含C量，導(dǎo)致實(shí)際碳當(dāng)量發(fā)生偏差。 
6.2.4 減少碳當(dāng)量的波動，提高成份控制精度，要求求△GE≤0.05％，△ASi≤0.1％。 
6.2.5 對于形狀復(fù)雜、薄壁高強(qiáng)度的缸體、缸蓋類鑄件的鐵液，既要有高強(qiáng)度，也要有良好的鑄造性能。為此通常其成份設(shè)計(jì)為高碳當(dāng)量(3.9-4，1％)，使其具有良好的鑄造性能，而為了達(dá)到較高的力學(xué)性能，則采用低合金化措施。 
a、根據(jù)我國資源情況以及多數(shù)企業(yè)的經(jīng)驗(yàn)與習(xí)慣，多采用Cr、Cu等合金元素，有利于增加并細(xì)化和穩(wěn)定珠光體，改善石墨形態(tài)，從而得到較高的力學(xué)性能。 
b、合金的加入量必須加以控制。Cr是一種促進(jìn)形成并穩(wěn)定珠光體的元素，且能細(xì)化珠光體，因而能顯著提高灰鑄鐵的強(qiáng)度；然而Cr與C又有較強(qiáng)的親和力，是一種強(qiáng)碳化物元素，這就會增加鐵液的白口化傾向；同時(shí)Cr元素還會降低鑄鐵的共晶凝固溫度，使鐵液的凝固溫度范圍擴(kuò)大，因此加大了灰鑄鐵的縮松、縮孔傾向，降低鑄件的致密性，這就可能影響Cr對灰鐵的強(qiáng)化作用。當(dāng)Cr是在0.2-0.3％范圍時(shí)，則能避害趨利。 
同樣，Cu也是促進(jìn)并穩(wěn)定和細(xì)化珠光體的元素，Cu又是促進(jìn)石墨化的元素，這就可以抵消Cr增大白口傾向的不利影響。Cu的適宜加入量為0.4—0.5％。 
由此，推薦Cr與Cu組合使用，會取得更好的效果，既保證了良好的鑄造性能，又提高了鑄鐵的力學(xué)性能。 
這里需要指出的是，由于Cr、Cu元素的作用，增加珠光體并穩(wěn)定和細(xì)化珠光體成片間距很小的層片狀組織，改善石墨形態(tài)(呈A型)、分布與大小，因此缸體、缸蓋在熱交變應(yīng)力作用下抵抗熱疲勞產(chǎn)生裂紋的能力也得到提高(即具有好的熱穩(wěn)定性)。 
6.2.6 采取恰當(dāng)?shù)脑杏幚?，可以提高缸體、缸蓋鑄件的材質(zhì)強(qiáng)度，特別是提高其硬度和顯微組織的均勻性，改善厚薄截面的敏感性，使得硬度差在30HB以內(nèi)，并具有良好的切削加工性。這里恰當(dāng)?shù)脑杏幚戆ǎ?nbsp;
a、選用合適的孕育劑。在眾多孕育劑中，含Ba、Ca、Sr(鍶)等元素的孕育劑，不僅有很好的抗孕育衰退作用，且具有強(qiáng)烈的石墨化作用，可顯著改善鑄件截面敏感性，避免鑄件在最小壁厚處的白口傾向，且顯微組織也更加均勻。 
b、合適的孕育方法，在包內(nèi)孕育、喂絲孕育、型內(nèi)孕育、隨流孕育等方法中，以隨流孕育最簡便，最適宜于大批量流水生產(chǎn)，效果也最好。推薦粒度為0.5-1.0mm，加入量為0.1—0.2％。 
c、需要指出的是，BaSi孕育劑會使鑄件硬度偏低，可加人微量Sn(0。04—0.06％)或Sb(銻)(0.02％)，可彌補(bǔ)硬度偏低的不足。

免責(zé)聲明：本文系網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載，版權(quán)歸原作者所有。但因轉(zhuǎn)載眾多，或無法確認(rèn)真正原始作者，故僅標(biāo)明轉(zhuǎn)載來源，如標(biāo)錯來源，涉及作品版權(quán)問題，請與我們聯(lián)系，我們將在第一時(shí)間協(xié)商版權(quán)問題或刪除內(nèi)容！