灰鐵鑄件附鑄試塊的位置對(duì)性能的影響

谷 雨，毛洪宇

（沈陽(yáng)遠(yuǎn)大壓縮機(jī)有限公司，遼寧沈陽(yáng) 110020）

近年來(lái)隨著人們質(zhì)量意識(shí)的提高，灰鐵鑄件的采購(gòu)商要求也越來(lái)越高，從對(duì)鑄件性能的不檢驗(yàn)到批量抽檢驗(yàn)收，再到逐件檢查驗(yàn)收，形成了一個(gè)由粗放到集約的生產(chǎn)檢驗(yàn)過(guò)程，這不僅可以提高鑄造生產(chǎn)企業(yè)的技術(shù)水平，而且提升了鑄件的內(nèi)在品質(zhì)。附鑄試塊常用來(lái)檢測(cè)性能，重要鑄件的性能檢測(cè)從原來(lái)檢測(cè)單鑄試塊逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)闄z測(cè)附鑄試塊，因?yàn)楦借T試塊的冷卻條件與鑄件相似，更能體現(xiàn)鑄件的本體性能。但試塊的擺放位置容易被鑄件采購(gòu)商和生產(chǎn)企業(yè)所忽略，本文以我廠生產(chǎn)的材質(zhì)HT250 的10 噸往復(fù)式壓縮機(jī)機(jī)身鑄件為例，測(cè)試附鑄試塊在鑄件不同位置對(duì)性能所產(chǎn)生的影響。

1 附鑄試塊在鑄件上的位置

我們選擇3 個(gè)同一型號(hào)的壓縮機(jī)機(jī)身，每個(gè)鑄件在一個(gè)特定壁厚處鑄出2 個(gè)附鑄試塊，45mm壁厚處試塊編號(hào)為A1、A2，80mm 壁厚處為B1、B2，150mm 壁厚處為C1、C2，如表1 所示。

表1 試塊編號(hào)

2 工藝過(guò)程參數(shù)

2.1 化學(xué)成分

該鑄件壁厚不均，厚大面為加工面，為避免石墨漂浮并降低鑄件的縮松風(fēng)險(xiǎn)，最終確立的化學(xué)成分檢驗(yàn)結(jié)果如表2 所示。

表2 鑄件化學(xué)成分 ωB/%

2.2 溫度

澆注溫度過(guò)高會(huì)引起砂型漲大，特別是具有復(fù)雜砂芯的灰鑄鐵件，當(dāng)澆注溫度≥1420℃時(shí)廢品增多，澆注溫度為1460℃時(shí)廢品達(dá)50%。在生產(chǎn)中，利用感應(yīng)電爐熔煉能較好地控制鐵液溫度。澆注溫度過(guò)低時(shí)可能形成缺陷，所以我們采用高溫出爐，低溫澆注。即出爐溫度為1430℃，澆注溫度為1368℃。

2.3 孕育

孕育處理降低白口傾向，增加鐵水的形核物質(zhì)，改善鑄件的機(jī)械性能。我們采用出鐵口隨流孕育，孕育劑為普通75SiFe，孕育量為0.4%。

2.4 壁厚

鑄件主要壁厚為45mm，局部壁厚80mm 和150mm。

3 各試塊的金相組織

各試塊的金相組織分別見(jiàn)圖1、2、3。

從上述金相對(duì)比明顯看出，珠光體的含量隨著壁厚的增加明顯降低，說(shuō)明試塊處的冷卻條件對(duì)它的基體組織產(chǎn)生了至關(guān)重要的影響。

4 各試塊的機(jī)械性能

各試塊的機(jī)械性能見(jiàn)表3。

圖1 45mm 壁厚處試塊金相組織

圖2 80mm 壁厚處試塊金相組織

圖3 150mm 壁厚處試塊金相組織

表3 驗(yàn)證了珠光體含量對(duì)鑄件性能的直接影響，也間接說(shuō)明了同一鑄件不同壁厚處的試塊性能存在一定的差異。

表3 試塊機(jī)械性能

5 結(jié)語(yǔ)

由于同一鑄件的不同壁厚處的冷卻條件不同，造成該試塊的基體組織不同，即珠光體含量不同。薄壁處的珠光體含量高，所以薄壁處的強(qiáng)度和硬度明顯高于厚壁處。在簽訂鑄件訂貨合同時(shí)，鑄造生產(chǎn)企業(yè)要與采購(gòu)商確定好附鑄試塊的位置，避免在鑄件性能驗(yàn)收時(shí)發(fā)生不必要的爭(zhēng)議。