江蘇ZG2Cr25Ni20鑄鋼件導軌

煤粉在型砂中的作用和應用鑄鐵件濕型砂里常加入一定量的煤粉。故有人稱這種型砂為煤粉砂，加入煤粉主要是為了鑄鐵件的表面，防止鑄件產生粘砂，夾砂等缺陷，其作用原理目前有以下幾種看法:1.煤粉受熱產生大量的還原性氣體，防止鐵液被氧化，或防止金屬氧化物與造型材料發生化學反應。2.煤粉在高溫液態金屬熱作用下產生大量的氣體，使金屬液與鑄型材料之間和囪粒孔隙中的氣體壓力猛增，有效地防止液態金屬的滲入，3.煤粉受熱軟化，結焦變成膠質體，堵塞或砂粒的孔隙，使液態金屬難以滲入。4.煤粉中的揮發分在400℃以上的還原性下裂解成光亮碳，它是一種微晶碳或不定型石墨，不被鐵液及其他氧化物，就會形成熱。鑄件在凝固和冷卻中，由于收縮受阻，各部位冷卻速度不同以及組織轉變引起 體積變化等原因，不可避免的會在鑄件內產生內應力。鑄件內應力會使鑄件在存放、后 序加工及使用中產生裂紋或變形，鑄件的尺寸精度和使用性能，甚至使鑄件報廢。眾所周知，塑料注射成形技術低廉的價格生產各種復雜形狀的制品，但塑料制品強度不高，為了其性能，可以在塑料中添加金屬或陶瓷粉末以強度較高。耐磨性好的制品，近年來，這一想法已發展演變為限度地固體粒子的含量并且在隨后的燒結中完全除去粘結劑并使成形坯致密，消失模鑄造是一種近無余量，成型的新工藝，該工藝無需取模，無分型面，無砂芯，因而鑄件沒有飛邊。毛刺和拔模斜度，并了由于型芯組合而造成的尺寸誤差，鑄造又稱液態模鍛，是使熔融態金屬或半固態合金，直接注入敞口模具中，隨后閉合模具，以產生充填流動，到達制件外部形狀，接著施以高壓，使已凝固的金屬(外殼)產生塑性變形。未凝固金屬承受等靜壓，同時發生高壓凝。因此，對于有較大鑄造殘留應力的鑄件，尤其是形狀復雜的大型鑄件，應在機械加工 前進行內應力處理。鑄件在焊補時也會產生內應力，因此，焊補后的鑄件也應進行 內應力處理。市場上的需求，國內制造業產能過剩的情況越發凸顯出來，市場上僅有的一些訂貨除了價格競爭激烈到白刃，對于產品的要求也是更加嚴格，像鑄鋼件的氣孔問題在過去不算什么大的問題，而現在卻經常會造成產品報費的嚴重后果。改革開放三十多年來，上許多先進的技術要求也逐漸的走進了我們身邊，從而壓鑄件力學性能和表面的先進壓鑄工藝，或壓鑄件內部的氣孔，壓鑄件的機械性能和表面，鍍覆性能;型腔的反壓力?？墒褂幂^低的比壓及鑄造性能較差的合金，有可能用小機器壓鑄較大的鑄件;了充填條件，可壓鑄較薄的鑄件;模具密封結構復雜，制造及安裝較困難，因而成本較高;真空壓鑄法如控制不當，效果就不是很顯。

江蘇ZG2Cr25Ni20鑄鋼件導軌常采用的鑄件內應力處理是自然時效和人工時效。自然時效是將鑄件 平穩地放置在空地上，一般放置6-18個月，好經過夏季和冬季。大型鑄鐵件，如床 身，機架等一般采用這種時效鑄造的定義：是將金屬澆鑄到與零件形狀相適應的鑄造空腔中，待其冷卻凝固后，具有一定形狀、尺寸和性能金屬零件毛坯的成型。常見的鑄造有砂型鑄造和精密鑄造，詳細的分類如下表所示。砂型鑄造：砂型鑄造——在砂型中生產鑄件的鑄造。鋼、鐵和大多數有色合金鑄件都可用砂型鑄造。由于砂型鑄造所用的造型材料價廉易得，鑄型制造簡便，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。精密鑄造：精密鑄造是用精密的造型鑄件工藝的總稱。它的產品精密、復雜、接近于零件后形狀，可不加工或很少加工就直接使用，是一種近凈形成形的先進工藝。常用的鑄造及其優缺點1.普通砂型鑄造制造砂型的基本原材料是鑄造砂和型砂粘結。。自然時效鑄件尺寸的效果比人工時效好，但周 期長，因此中小鑄件、甚至大鑄件通常都采用人工時效來內應力。人工時效通 常指對鑄件進行內應力回火，即將鑄件加熱到塑性變形溫度范圍保持一段時間，使 鑄件各部位溫度均勻化，從而釋放鑄件內應力，使鑄件尺寸趨于，然后使鑄件在爐內 冷卻到彈性變形溫度范圍后出爐空冷。此外，振動時效作為一種鑄件內應力的 新工藝，由于其能耗和處理成本較低，且在內應力及保證鑄件尺寸性方面效果 顯著，也越來越受到。防止：爐料要妥善，表面要清潔；爐缸、前爐、出鐵口、出鐵槽、澆包必須烘干；澆注溫度；不使用鋁量過高的廢鋼；適當型砂的水分、控制煤粉加入量，扎通氣孔等。13.縮松、疏松分散、的縮孔，帶有樹枝關結晶的稱縮松，比縮松更的稱疏松。常出現在熱世部位。產生原因：鐵水中碳、硅含量過低，收縮大；澆注速度太快、澆注溫度過高，使得液態收縮大；澆注、冒口設計不當，無法實現順序凝固；冒口太小，補縮不充分。防止：控制鐵水的化學成分在規定范圍內；澆注速度和澆注溫度；改進澆冒口，利用順序凝固；加大冒口體積，保證充分補縮。14.反白口鑄件斷口內部出現白口組織，邊緣部分出現灰口。產生原因：碳、硅含量較高的鐵。

對黑色合金鑄件，也只限于形狀較簡單的中、小鑄件。5.低壓鑄造低壓鑄造是指使金屬在較低壓力(0.02～0.06MPa)作用下充填鑄型，并在壓力下結晶以形成鑄件的。低壓鑄造工藝原理圖：1—保溫室2—坩堝3—升液管4—貯氣罐5—鑄型低壓鑄造的工作原理下圖所示。把熔煉好的金屬液倒入保溫坩堝，裝上密封蓋，升液導管使金屬液與鑄型相通，鎖緊鑄型，地向坩堝爐內通入干燥的壓縮空氣，金屬液受氣體壓力的作用，由下而上沿著升液管和澆注充滿型腔，并在壓力下結晶，鑄件成型后撤去坩堝內的壓力，升液管內的金屬液降回到坩堝內金屬液面。開啟鑄型，取出鑄件。低壓鑄造示意圖優點：澆注時金屬液的上升速度和結晶壓力可以調。白口鑄鐵件內應力退火合金元素含量高的高合金白口鑄鐵，尤其是高硅鑄鐵和高鉻鑄鐵，由于熱導率低和 線收縮率大，鑄件在凝固冷卻后有較大的殘留應力，如不及時退火予以，極易在放 置、運輸、加工和使用中自行開裂，所以必須進行人工時效。整個熱處理去應力要求封閉操作，并采用耐火材料覆蓋緩冷，圖16焊后熱處理焊后探傷檢查在焊后熱處理后。焊補處及其臨近的母材應打磨光滑，使用原來的無損探傷做復查，以確保修補處的要求，本次缺陷修補，保溫冷卻48小時后按照IACS，REC，69的要求對缺陷周圍進行了超聲波和磁粉探傷，超聲波探傷采用直和斜。盡可能地覆蓋缺陷可能出現的各個方向，經無損探傷未發現超標缺陷，圖17焊后探傷檢驗缺陷原因分析及改進措施該缺陷位于軸孔中間部位，相對于較厚的兩側截面，此位置，在凝固中降溫快，凝固，而此時兩側厚大部位仍有液相存在。形成原因為在凝固中冷卻不均勻，局部應力集中，超過金屬的彈性極限。
    可以幫助驗船師在檢驗中關注產品易出現的問題，更好地把控產品，以32.5萬噸礦砂船的掛舵臂鑄鋼件為例，其生產工序繁多，主要分為鋼水冶煉和鑄造兩大步驟。鋼水冶煉工藝主要有長流程工藝和短流程工藝，其中長流程工藝以鐵礦石，焦炭等為原料，采用燒結爐，高爐和轉爐等設備進行煉鋼,短流程工藝以廢鋼為主要原料，利用電爐設備進行煉鋼，目前，船級社(CCS)認可的國內各大型鑄造企業鋼水冶煉工藝以短流程工藝為主(電弧爐(EAF)+鋼包精煉(LF)處理)。本文所列掛舵臂鑄鋼件的鋼水也采用短流程工藝冶煉，工藝步驟如圖1所示，圖1掛舵臂冶煉工藝流程圖鑄造則為水玻璃砂型鑄造，鋼水溫度高砂型受熱大發氣量會增大，鋼水溫度高吸氣量會增。高合金白口鑄鐵的人工時效工藝，一般是以20-100℃/h 的加熱速度使鑄件升溫到800-900℃，保溫一段時間后以20-50℃ 的冷卻速度隨爐冷卻到100-150℃以下出爐。形狀復雜和導熱性極差的鑄件，加熱速度和冷卻速度取下限；一般鑄件的加熱 速度和冷卻速度取上限。保溫時間t=δ/25（h），式中δ為鑄件厚度（mm）。
以下是實際生產中采用的高硅耐酸鑄鐵件和高鉻鑄鐵件的人工時效規范。應目視檢查整個鑄鋼件的表面。核查是否有缺陷存在,對于受到形狀影響應力集中的重要部位，應采用磁粉探傷檢查,對于后續仍需加工的部位，則應使用超聲波的確認加工面無缺陷，掛舵臂鑄鋼件的表面目視檢查和磁粉探傷掛舵臂鑄鋼件的表面檢查包括目視檢查和磁粉探傷。目視檢查應覆蓋整個產品的表面，在檢查之前，產品表面應無氧化皮，油污，油漆，水垢等，磁粉探傷應GB9444或IACSRec，69(優先)的要求進行，磁粉檢查的部位應按照的規定進行，應重點檢查所有批準圖紙指明的部位。填角和截面突變處，焊接坡口處寬度30mm的范圍內，型芯撐處，用氣割，火焰清理或碳弧氣刨加工過的部位，焊補修復處，使用中有可能承受高應力部位及鑄造工藝中設置外冷鐵和鑄筋的位置。

   含硫量過高；澆注溫度過高；冒口頸過大、過短，造成局部過熱嚴重，或重口太小，補縮不好；鑄件在清理、運輸中，受沖擊過大。防止：控制鐵水化學成分在規定的范圍內；澆注溫度；合理設計冒口；鑄件在清理、運輸中避免沖擊。12.氣孔氣孔的孔壁光滑明亮，形狀有圓形、梨形和針狀，孔的尺寸有大有小，產生在鑄件表面或內部。鑄件內部的氣孔在敲碎后或機械加工時才能被發現。產生原因：小爐料、銹蝕嚴重或帶有油污，使鐵水含氣量太多、氧化嚴重；出鐵孔、出鐵槽、爐襯、澆包襯未洪干；澆注溫度較低，使氣體來不及上浮和逸出；爐料中含鋁量較高，易造成孔；砂型透氣性不好、型砂水分高、含煤粉或有機物較多，使澆注時產生大量氣體且不易排。高硅鑄鐵件（ω（C）=0.3%-0.8% , ω（Si）=14.5%、ω（Mn）=0.3%-0.8%、ω（S）≤0.07%、ω（P）≤0.1%）。簡單的中、小鑄件以100℃/h 的加熱速度升溫至 850℃-900℃，保溫1-2h后以30-50℃/h 的冷卻速度隨爐冷卻；形狀較復雜的鑄件，應在凝固后冷卻至700℃左右時即出型送入已預熱到該溫度的退火爐中，然后升溫至780-850℃，保溫2-4h后以30-50℃/h 的冷卻速度隨爐冷卻。后制件或毛坯的，以上為直接鑄造,還有間接鑄造指將熔融態金屬或半固態合金通過沖頭注入密閉的模具型，并施以高壓，使之在壓力下結晶凝固成型，后制件或毛坯的。連續鑄造是利用貫通的結晶器在一端連續地澆入液態金屬，從另一端連續地成型材料的鑄造方，的控制，為產品制造廠挽救了巨大的損失，也為后續船舶建造節點的順利完成打下了基礎，本文首先分析了船用掛舵臂鑄鋼件大型化的趨勢,進一步結合生產工藝。分析了掛舵臂鑄鋼件容易出現的缺陷，并給出圖示,進一步梳理了如何合理使用無損探傷技術發現缺陷,后結合某32.5萬噸礦砂船大型掛舵臂鑄鋼件的修復實例總結了大缺陷焊補的和注意要點，隨著的經濟發展進入到一個蕭條時。
     底部圓弧過渡，并經MT檢驗合格，焊接前焊補位置及周圍70mm范圍內所有油污，銹等臟污，坡口清理完畢后測得坡口尺寸為470×120×60mm，現在使用鋼包精煉的單位不存在烘烤鋼包的問題。但是在大件碰爐澆鑄的時候還會存在一個鋼包烘烤問題，尤其是那些有段時間不用的鋼包，一定要烘烤到要求的溫度才行，否則鋼水中的卷入氣體是很多的，造型材料的控制也是一個非常重要的因素，石英砂的水分含量一定要在規定要求以下。水玻璃粘接劑的模數要符合工藝要求，石灰石砂的粉塵含量不能夠超過規定要求，回用廢砂的粉塵量超過規定以后應該扔掉，所有這一切都是影響氣體產生和砂型排氣的因素，這些東西如果達不到要求要想解決氣孔問題那是不可能。高鉻鑄鐵件（ω（C）=0.5%-1.0% , ω（Si）=0.5%-1.3%、ω（Mn）=0.5%-0.8%、ω（Cr）=26%-30%、ω（S）≤0.08%、ω（P）≤0.1%）或ω（C）=1.5%-2.2% , ω（Si）=1.3%-1.7%、ω（Mn）=0.5%-0.8%、ω（Cr）=32%-36%、ω（S）≤0.1%、ω（P）≤0.1%）,將鑄件加熱至820-850℃鑄件溫度在500℃ 以下時加熱速度為20℃/h，鑄件溫度在500℃以上時加熱速度為50℃/h保溫，保溫時間 保溫時間t=δ/25（h），式中δ為鑄件厚度（mm），然后以25-40℃/h的冷卻速度隨爐冷卻至100-150℃出爐空冷。(8)鑄造(squeezingcasting)鑄造:是使液態或半固態金屬在高壓下凝固。流動成形，直接制件或毛坯的，它具有液態金屬利用率高，工序簡化和等優點，是一種節能型的，具有潛在應用前景的金屬成形技術，直接鑄造:噴涂料，澆合金，合模，加壓，保壓，泄壓，分模，毛坯脫模。復位,間接鑄造:噴涂料，合模，給料，充型，加壓，保壓，泄壓，分模，毛坯脫模，復位，可內部的氣孔，縮孔和縮松等缺陷,表面粗糙度低，尺寸精度高,可防止鑄造裂紋的產生,便于實現機械化，自動化，應用:可用于生產各種類型的合金。如鋁合金，鋅合金，銅合金，球墨鑄鐵等(9)消失模鑄造(Lostfoamcasting)消失模鑄造(又稱實型鑄造):是將與鑄件尺寸形狀相似的石蠟或泡沫模型粘結組合成模型。

江蘇ZG2Cr25Ni20鑄鋼件導軌 否則稱為[冷軋"。壓延是金屬加工中常用的手段，壓力鑄造的實質是在高壓作用下，使液態或半液態金屬以較高的速度充填壓鑄型(壓鑄模具)型，隨著時間，兩側逐漸凝固會產生收縮應力，兩側的應力會在此缺陷位置集中，但由于鑄件溫度較高。并無較度，在應力拉扯情況下，容易開裂，再者，若此位置再有夾砂之類的缺陷，便有了裂紋源，在應力集中的情況下，更容易產生熱裂紋，為了避免此位置再次出現裂紋，在后續的產品生產中在此位置割筋，割筋冷卻速度較快。在一定的時間內便會具有較高的強度，可以有效由于應力過大產生裂紋的傾向，型腔清潔程度，裂紋源，在此改進措施下，該系列船后續產品在該位置未再次產生裂紋，控。球墨鑄鐵件內應力時效處理球墨鑄鐵彈性模量較高且對凝固冷卻速度非常，其鑄件內應力一般比灰鑄鐵件高1-2倍，與白口鑄鐵相近。因此，對形狀復雜、壁厚差較大的球墨鑄鐵件，即使無特殊 的熱處理要求，一般也應進行內應力的低溫時效處理。球墨鑄鐵件的應力傾向 比灰鑄鐵小，且與其基體組織有關，其低溫時效回火的工藝要點是：將鑄件加熱到Ac1以 下溫度保溫一段時間后隨爐冷卻到彈性溫度范圍，于200-250℃出爐空冷。但目前 國內鑄造廠家多采用鑄態球墨鑄鐵工藝生產球墨鑄鐵件，對這類球墨鑄鐵件一般不需要 進行內應力的低溫時效回火處理。而應采用雙晶直或斜。相控陣超聲檢測技術(PAUT)的使用PAUT技術也被用于32.5萬噸礦砂船掛舵臂鑄鋼件的超聲波探傷中，PAUT是一種依據設定的聚焦法則對陣列各個單元在發射或接收聲波時施加不同的時間(或電壓)，通過波束形成實現檢測聲束的。偏轉和聚焦等功能的超聲檢測成像技術，通過檢驗發現，PAUT技術可有效檢測出鑄鋼件軸孔位置所關注區域的內部缺陷，與的A脈沖超聲波檢測技術結果基本一致，的A脈沖超聲波檢測技術無法直接快速判斷缺陷的形狀。需要與試塊進行對比，且探傷結果無法數字化儲存,使用PAUT技術C掃描成像的缺陷檢測，可以更加準確的判斷缺陷的形狀，鑄件結構方面鑄件的形狀與尺。