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淺談鑄鐵砝碼的鑄造工藝
什么是鑄鐵，鑄鐵是含碳量較高的鐵，質(zhì)脆，不能鍛壓，用來煉鋼或鑄造器物。我們對砝碼的外形，規(guī)格，性質(zhì)都有所了解，但是我們一直很好奇它的鑄造過程。下面就對鑄鐵砝碼的鑄造工藝了解一下：
我們舉例說明的鑄鐵砝碼采用HT150 灰鑄鐵制作, 單重50 t,形狀為圓餅狀, 厚600 mm, 屬厚大重型鑄件。用于450 t / 80 t 起重機(jī)電子秤的標(biāo)定, 砝碼裝載結(jié)構(gòu)件砝碼罐中。砝碼重量偏差要求達(dá)到Ⅱ級重量偏差標(biāo)準(zhǔn)及不大于2.5% 。鑄件易產(chǎn)生縮孔、縮陷、粘砂、裂紋、等缺陷。
1 原工藝概況及存在的問題
由于鑄件比較厚大, 曾擔(dān)心中心部位易產(chǎn)生表面縮陷和內(nèi)部縮孔缺陷, 為此鑄件內(nèi)部設(shè)置了四層冷鐵, 每層冷鐵之間要用子固定,質(zhì)量要求比較高的鑄件要制作材料相同的內(nèi)冷鐵, 冷鐵表面要打磨或機(jī)械加工去除氧化皮, 以防止在澆注過程中產(chǎn)生氣體。內(nèi)冷鐵規(guī)格及放置量要經(jīng)過計算。即使這樣也可能因工藝因素波動及計算誤差而出現(xiàn)裂紋、縮孔、氣孔等缺陷, 且由于要固定內(nèi)冷鐵而不可避免在鑄件表面留下子痕跡而影響表面質(zhì)量, 且制作和放置冷鐵費時費力。
2 工藝改進(jìn)
（ 1 ） 鑄造工藝
由于此鑄件材料HT150 為接近共晶成分灰鑄鐵, w （C）、w （Si）含量較高（ 碳當(dāng)量約4.1% ） , 而且為厚大件, 比較適合于采用無冒口鑄造或采用尺寸較小的冒口補(bǔ)縮, 為此決定取消冷鐵, 仍采用圖1 所示的壓邊冒口, 壓邊寬度為15 ~ 20 mm。冒口尺寸為220 ×350 ×350 mm, 澆道通過冒口（ 熱冒口） 、兩端引入鐵液。由于鑄件比較高, 采用階梯式澆注系統(tǒng), 徑向引入鐵液, 充型平穩(wěn)。直澆口φ80 mm 兩個, 內(nèi)澆道上下兩層各6 道, 兩側(cè)開設(shè)。為防止鐵液靜壓力及石墨化膨脹引起型腔擴(kuò)大, 使石墨化膨脹能充分用于自補(bǔ)縮, 鑄型必須有足夠的剛度, 因此必須做到:①填砂時必須舂實; ②砂箱必須有足夠的強(qiáng)度; ③合型時在緊箱卡子與箱耳之間用楔鐵塞緊, 進(jìn)一步增
強(qiáng)鑄型剛度。
（ 2 ） 化學(xué)成分
由于灰鑄鐵的密度主要決定于化學(xué)成分、冷卻速度, 化學(xué)成分控制范圍為（ w B/ % ） : C 3.2 ～3.5, Si1. 8 ～2.1 , Mn 0.6 ~ 0.9 , P ≤0.2, S ≤0.12 , 保證鑄件的密度符合要求, 鑄件不超重。
（ 3 ） 澆注溫度
由于此鑄件厚大, 形狀簡單, 選擇比較低的澆注溫度, 以減少液態(tài)收縮量。澆注溫度定為1 260 ～1 300 ℃。由于此件比較厚大為減小內(nèi)外溫差必須保溫足夠長的時間, 以免產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力引起鑄件開裂。
3 生產(chǎn)效果
按此工藝鑄造出來的鑄鐵砝碼, 均表面光潔, 無縮孔和表面縮陷、裂紋等鑄造缺陷, 尺寸及重量準(zhǔn)確, 均在偏差范圍內(nèi),這種工藝值得借用的。