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摘要：介紹了轉臂體的鑄件結構及技術要求，詳細闡述了其鑄造工藝措施：（1）采用呋喃樹脂自硬砂造型，水平分型，一箱2件；（2）采用半封閉式澆注系統，在壁厚比較厚的位置設置了外置冷鐵，在另一處熱節側面設置φ70mm壓邊冒口，并增設1個出氣冒口；（3）采用Q10或Q12生鐵，爐料配比為50%生鐵+30%廢鋼+20%回爐料，使用增碳劑調整最終的w（C）量，采用沖入法進行球化處理，在出鐵與澆注過程中采取二次孕育處理工藝。生產結果顯示：鑄件外觀平整，無任何目視可見的裂紋、粘砂等鑄造缺陷，厚大部位沒有出現縮孔、縮松缺陷，磁粉探傷達到3級，射線探傷達到2級，金相組織和力學性能均符合技術要求。

關鍵詞：球墨鑄鐵；轉臂體；縮孔筆者

公司生產的轉臂體鑄件材料牌號為QT400-15，鑄件輪廓尺寸為990mm×300mm×300mm，鑄件質量93kg，鑄件結構復雜，壁厚相差較大，最大壁厚達到100mm，最小壁厚為25mm。技術要求：鑄件表面不允許出現任何目視可見的裂紋、縮孔和冷隔，并且按GB/T9444進行磁粉探傷，磁粉檢測的質量等級不大于3級；內部按ASTME446、ASTME186進行射線探傷，X光射線檢驗的質量等級大于3級。

1鑄造工藝設計

1.1造型工藝

采用呋喃樹脂自硬砂造型，原砂采用粒度為40/70目的天然石英砂，w（SiO2）>90%，含水量<0.2%，微粉含量（140目篩以下）0.5%~1.0%，灼燒減量<5%；再生砂的灼燒減量<3.0%，200目篩底盤量<0.2%，含水量<0.2%；呋喃樹脂w（N）2.0%~5.0%，24h抗拉強度>1.5MPa，游離甲醛<0.3%，游離酚<0.3%；有機磺酸固化劑的粘度一般控制在低于200mPa•s，水不溶物的含量<0.1%，同時冷凍和隨后的溶解之間要有可逆性。采用金屬模型，型板造型，保證尺寸精度的要求。鑄件采用水平分型，一箱2件造型，砂箱尺寸為1200mm×800mm×200/200mm，使用震實臺進行震實以提高其緊實度，減少因鑄型膨脹而使鑄件產生縮孔等鑄造缺陷。砂芯數量為4塊，砂芯要舂實，并在非刷涂料面扎氣眼。采用半封閉式澆注系統，內澆道設置在分型面上，每件2道內澆道，。澆道比為∑F直：∑F橫：∑F內=1.2：1.4：1，其中，直澆道截面積為17cm2，橫澆道截面積為20cm2，內澆道截面積為14cm2。由于鑄件壁厚不均勻，在壁厚比較厚的位置鋪放了外置冷鐵，降低該位置的局部熱量，從而降低該位置的模數，改變鑄件凝固順序，消除局部熱節，進而消除該位置的縮孔、縮松缺陷，并在合箱前用乙炔焰對冷鐵部位進行烘烤，避免冷鐵過涼產生水分致使該部位出現氣孔缺陷。此外，在另一處熱節側面設置尺寸為φ70mm的壓邊冒口，并且增設1個尺寸為15mm×20mm的出氣冒口，以增加其補縮和出氣的能力。

1.2熔煉工藝

1.2.1原材料

采用Q10或Q12生鐵，其化學成分為：w（S）≤0.020%，w（Mn）≤0.25%，w（P）≤0.07%，w（Si）0.5%~1.4%。選用優質廢鋼，其化學成分為：w（C）≤0.30%，w（Mn）≤0.50%，w（P）≤0.05%，w（S）≤0.05%，w（Cr）≤0.30%。爐料配比為50%生鐵+30%廢鋼+20%回爐料，使用增碳劑來調整最終的w（C）量。選用粒度為6~35mm的FeSiMg8RE5球化劑，其主要化學成分為：w（Mg）7%~9%，w（RE）2%~6%，w（Si）35%~44%，w（Ca）4.0%~5.0%，w（Ba）3%~5%；采用Si-Ba孕育劑。要求鐵液的化學成分為：w（C）3.30%~3.80%，w（S）≤0.014%，w（Mn）0.25%~0.4%，w（P）≤0.05%，w（Si）2.4%~3.0%，w（Cr）≤0.20%，w（Ti）≤0.20%，w（Mg）0.03%~0.05%。

1.2.2熔煉工藝

采用沖入法進行球化處理[2-6]，處理溫度要求在1480~1520℃，出鐵前在包底加入0.25%的鐵液凈化劑，在扒渣前攪拌均勻；同時在包底加入1.2%的球化劑與0.6%的孕育劑，并覆蓋碎鐵屑或一塊鋼板，以免影響球化效果。鑄件澆注溫度控制在1340~1370℃，澆注時加入0.2%、粒度為0.2~0.5mm的隨流孕育劑。整箱澆注時間不超過120s，鑄件達到冷卻時間后，開箱取樣。

2生產結果

通過采用上述工藝，有效防止了厚大部位出現的縮孔、縮松缺陷，并能達到磁粉探傷3級，射線探傷2級，且鑄件外觀平整，無任何目視可見的裂紋、粘砂等鑄造缺陷，尺寸精度也達到圖紙要求的±0.2mm，成品率達到90%以上。經對鑄件本體與試樣檢測，球化率≥80%，石墨球數≥100個/mm2；石墨最大直徑≤76μm，石墨形態如圖3所示。隨機選取3件鑄件測量其力學性能，結果如表1所示。

3結束語

嚴格控制原材料，在鑄件工藝設計中增加外冷鐵，并在合箱前進行烘烤，改變了鐵液凝固順序，減少了冷鐵帶入的水分，從而減少了縮孔等鑄造缺陷的產生。在熔煉過程中嚴格要求操作過程，在出鐵與澆注過程中采取二次孕育處理工藝，對鐵液進行凈化處理，改善了石墨形態，提高了鑄件力學性能。

參考文獻

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作者:徐小光 單位:齊齊哈爾市精鑄良鑄造有限責任公司