鑄鋼的案例
鑄鋼節(jié)點(diǎn)是什么？
鑄鋼節(jié)點(diǎn)定義，鑄鋼節(jié)點(diǎn)是在建筑結(jié)構(gòu)中，將鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件、部件或板件連接成整體的鑄鋼件,多桿件連接的節(jié)點(diǎn)以及建筑上有特殊外形要求時(shí)可采用鑄鋼節(jié)點(diǎn)
隨著建筑業(yè)的飛速發(fā)展，為了滿(mǎn)足建筑造型及功能要求，新型建筑體系不斷出現(xiàn)，結(jié)構(gòu)跨度愈來(lái)愈大，這將使連接各構(gòu)件的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造日趨復(fù)雜，傳統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)形式已不能滿(mǎn)足現(xiàn)代結(jié)構(gòu)發(fā)展的要求。 鑄鋼節(jié)點(diǎn)作為我國(guó)新興的節(jié)點(diǎn)形式以其特有的優(yōu)點(diǎn)在鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用中顯示出合理性與適應(yīng)性，不僅解決了焊接球節(jié)點(diǎn)由于結(jié)構(gòu)跨度的增大使球徑過(guò)大的困難，而且可解決鋼管相貫節(jié)點(diǎn)由于進(jìn)行相貫線(xiàn)的切割導(dǎo) 致施工不便的問(wèn)題。隨著鑄造工藝的提高， 鑄鋼節(jié)點(diǎn)在鋼結(jié)構(gòu)中將得到日趨廣泛的應(yīng)用。然而我國(guó)對(duì)這方面的研究很少，還沒(méi)有 相關(guān)文獻(xiàn)從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面系統(tǒng)研究鑄鋼節(jié)點(diǎn)。
目前，為了適應(yīng)鑄鋼節(jié)點(diǎn)的快速發(fā)展， 我國(guó)準(zhǔn)備編制鑄鋼節(jié)點(diǎn)規(guī)范，因此對(duì)鑄鋼節(jié)點(diǎn)的研究勢(shì)在必行。本文從鑄鋼節(jié)點(diǎn)的特點(diǎn)、設(shè)計(jì)、質(zhì)量控制、焊接等方面進(jìn)行系 統(tǒng)研究，提出了鑄鋼節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，不僅 為該種節(jié)點(diǎn)在工程中的推廣應(yīng)用提供指 導(dǎo)，而且為今后規(guī)范的編制提供參考。
鑄鋼節(jié)點(diǎn)的特點(diǎn)以及類(lèi)型
1.1鑄鋼節(jié)點(diǎn)的常用結(jié)構(gòu)形式
鑄鋼節(jié)點(diǎn)的常用結(jié)構(gòu)形式有樹(shù)型鑄鋼 節(jié)點(diǎn)、釵接鑄鋼節(jié)點(diǎn)及混合型鑄鋼節(jié)點(diǎn)等。 樹(shù)型鑄鋼節(jié)點(diǎn)，用來(lái)取代主管與多根支管 相貫的節(jié)點(diǎn)，用對(duì)接焊縫取代相貫焊縫,焊 縫分散，減少了焊接應(yīng)力集中。釵接鑄鋼節(jié) 點(diǎn)，常用于桿件端部連接處（如支座處等）， 可簡(jiǎn)化節(jié)點(diǎn)、造型美觀(guān)。混合型鑄鋼節(jié)點(diǎn)， 具有樹(shù)型鑄鋼節(jié)點(diǎn)和釵接鑄鋼節(jié)點(diǎn)的共同 特點(diǎn)。在南京奧林匹克體育中心項(xiàng)目中還設(shè)計(jì)了鑄鋼球節(jié)點(diǎn)。
展開(kāi) 鑄鋼節(jié)點(diǎn)怎么設(shè)計(jì)？
鑄鋼節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)是建筑師、結(jié)構(gòu)工程師和鑄造工程師密切合作的過(guò)程。
鑄鋼節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)流程一般是
1.綜合考慮建筑美觀(guān)、鑄造工藝、受力性能、連接構(gòu)造、施工安裝要求。
2.工藝設(shè)計(jì)與分析鑄造工藝過(guò)程數(shù)值模擬，確定澆鑄工藝和尺寸要求，制定工藝流程
3.力學(xué)性能分析與節(jié)點(diǎn)校核根據(jù)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和計(jì)算方法進(jìn)行節(jié)點(diǎn)分析、設(shè)計(jì)加工圖紙。檢驗(yàn)鑄鋼節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)結(jié)果，設(shè)計(jì)方在必要時(shí)可提出對(duì)鑄鋼節(jié)點(diǎn)的試驗(yàn)驗(yàn)證建筑用要求。
1.鑄鋼材料的選用
鑄鋼選材時(shí)應(yīng)綜合考慮結(jié)構(gòu)的重要性、荷載特性(承受靜力荷載或間接動(dòng)力荷載、承受直接 動(dòng)力荷載或7 ~9度設(shè)防的地震作用)、節(jié)點(diǎn)類(lèi)型 (單管或多管節(jié)點(diǎn))、應(yīng)力狀態(tài)(單、雙向受力或三 向受力)、鑄造工藝(工藝設(shè)計(jì)與裝備)、工作環(huán)境 溫度等因素,選擇技術(shù)可靠、經(jīng)濟(jì)合理的鑄鋼材 料。目前國(guó)內(nèi)工程中釆用的非焊接鑄鋼材料有現(xiàn) 行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《一般工程用鑄造碳鋼件》(GB/T 11352—2009)的 ZG230 - 450, ZG270 - 500, ZG310 -570,ZG340 -640等鑄造碳素鋼;采用的 焊接鑄鋼材料有現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《焊接結(jié)構(gòu)用碳素 鋼鑄件》(GB/T 7659—1987)規(guī)定的ZG230 - 450H,ZG275 -485H鑄鋼，日本《焊接結(jié)構(gòu)用鑄鋼件》(JISG 5102 )規(guī)定的 SCW410, SCW450, SCW480,SCW550等牌號(hào)鑄鋼，以及德國(guó)《一般工 程用鑄鋼》(DIN EN 10293 : 2005 )規(guī)定的 G17Mn5QT, G20Mn5N, G20Mn5QT 等牌號(hào)鑄鋼。
展開(kāi) 鑄鋼節(jié)點(diǎn)相關(guān)檢測(cè)內(nèi)容
鋼結(jié)構(gòu)鑄鋼節(jié)點(diǎn)是鋼結(jié)構(gòu)中的重要連接部件，其質(zhì)量直接影響到鋼結(jié)構(gòu)的安全性和可靠性。因此，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)鑄鋼節(jié)點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)是非常必要的。鋼結(jié)構(gòu)鑄鋼節(jié)點(diǎn)檢測(cè)的相關(guān)內(nèi)容，包括檢測(cè)樣品、檢測(cè)項(xiàng)目、檢測(cè)方法和檢測(cè)儀器等。
檢測(cè)樣品
1. 鑄鋼節(jié)點(diǎn)本體
鑄鋼節(jié)點(diǎn)本體是鋼結(jié)構(gòu)鑄鋼節(jié)點(diǎn)的主要組成部分，其質(zhì)量直接影響到節(jié)點(diǎn)的承載能力和可靠性。因此，鑄鋼節(jié)點(diǎn)本體是檢測(cè)的重點(diǎn)對(duì)象。
2. 焊縫
焊縫是鑄鋼節(jié)點(diǎn)與鋼結(jié)構(gòu)連接的重要部位，其質(zhì)量直接影響到節(jié)點(diǎn)的連接強(qiáng)度和可靠性。因此，焊縫也是檢測(cè)的重點(diǎn)對(duì)象。
檢測(cè)項(xiàng)目
1. 外觀(guān)檢查
外觀(guān)檢查是對(duì)鑄鋼節(jié)點(diǎn)的表面質(zhì)量進(jìn)行檢查，包括表面平整度、表面缺陷、表面粗糙度等。外觀(guān)檢查可以采用目測(cè)、放大鏡等方法進(jìn)行。
2. 尺寸檢查
尺寸檢查是對(duì)鑄鋼節(jié)點(diǎn)的尺寸進(jìn)行檢查，包括長(zhǎng)度、寬度、高度、孔徑等。尺寸檢查可以采用卡尺、千分尺等工具進(jìn)行。
3. 化學(xué)成分分析
化學(xué)成分分析是對(duì)鑄鋼節(jié)點(diǎn)的化學(xué)成分進(jìn)行分析，包括碳、硅、錳、磷、硫等元素的含量。化學(xué)成分分析可以采用光譜分析、化學(xué)分析等方法進(jìn)行。
4. 力學(xué)性能測(cè)試
力學(xué)性能測(cè)試是對(duì)鑄鋼節(jié)點(diǎn)的力學(xué)性能進(jìn)行測(cè)試，包括抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、硬度等。力學(xué)性能測(cè)試可以采用拉伸試驗(yàn)、硬度試驗(yàn)等方法進(jìn)行。
5.
展開(kāi) 鑄鋼節(jié)點(diǎn)力學(xué)性能有限元分析研究
1 簡(jiǎn)要說(shuō)明和計(jì)算簡(jiǎn)圖
1.1 鑄鋼件材質(zhì)
說(shuō)明：本鑄鋼件材質(zhì)采用牌號(hào)為G20Mn5QT(調(diào)質(zhì))的鑄鋼鋼種。
其化學(xué)成分與力學(xué)性能應(yīng)符合下表規(guī)定：
材質(zhì)
化學(xué)成分%
殘余元素%
G20Mn5
C
Si
Mn
P
S
Ni
0.17~0.23
≤0.6
1.0~1.6
≤0.02
≤0.02
≤0.8
經(jīng)調(diào)質(zhì)熱處理后，鑄鋼件的力學(xué)性能應(yīng)達(dá)到下表要求：
鑄鋼鋼種
室溫下
沖擊功值
牌號(hào)
材料號(hào)
屈服強(qiáng)度Rpo.2(MPa)
抗拉強(qiáng)度Rm(MPa)
伸長(zhǎng)率
A（％）
溫度(℃)
沖擊功
J≥
G20Mn5QT
1.6220
300
500～650
≥22
室溫
-40℃
60
27
材料屈服準(zhǔn)則為Von Mises準(zhǔn)則。材料彈性模量E=2.06×105N/mm2，切線(xiàn)模量取6100 N/mm2，泊松比μ=0.3，根據(jù)《鑄鋼節(jié)點(diǎn)應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》中規(guī)定，G20Mn5QT設(shè)計(jì)強(qiáng)度235MPa，屈服強(qiáng)度取300MPa，進(jìn)入彈塑性階段后，采用各向同性隨動(dòng)強(qiáng)化本構(gòu)關(guān)系，材料應(yīng)力—應(yīng)變關(guān)系曲線(xiàn)如下圖：
材料G20Mn5QT的應(yīng)力-應(yīng)變曲線(xiàn)圖
1.2 鋼結(jié)構(gòu)材質(zhì)
鋼結(jié)構(gòu)采用考慮平臺(tái)和強(qiáng)化的四折線(xiàn)混合強(qiáng)化彈塑性模型。
展開(kāi) 
大型混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪用鑄鋼件夾雜缺陷預(yù)測(cè)與工藝優(yōu)化
文章來(lái)源：中鑄協(xié)鑄鋼委
鑄鋼件易產(chǎn)生縮孔、縮松、裂紋和變形等缺陷，這些澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)請(qǐng)收好
要使鑄鋼件在凝固過(guò)程中不產(chǎn)生縮孔及縮松缺陷，必須將鑄件最后凝固的部位引出鑄件本體，這就需要在鑄件內(nèi)形成順序凝固的溫度梯度，使金屬液從較低溫度開(kāi)始凝固， 而最后凝固的部位在冒口中。
鑄鋼件澆注系統(tǒng)的特點(diǎn) 鑄鋼的特性熔點(diǎn)高、流動(dòng)性差、收縮大、易氧化，要求金屬液快速、平穩(wěn)地充型。:
鑄鋼澆注系統(tǒng)有如下特點(diǎn)：
1、鑄鋼的體收縮大，鑄件易產(chǎn)生縮孔、縮松、裂紋和變形等缺陷。厚實(shí)和壁厚差別較大的鑄件采用定向凝固的原則設(shè)置澆冒口系統(tǒng)，液態(tài)最好流經(jīng)冒口進(jìn)入型腔，強(qiáng)化冒口的補(bǔ)縮能力；對(duì)于易產(chǎn)生裂紋、變形的殼體類(lèi)鑄件，其內(nèi)澆道應(yīng)均布于鑄件的薄壁處，并盡量減少澆道對(duì)鑄件的機(jī)械阻礙。
2、鑄鋼的澆注溫度高、易氧化，通常采用漏包澆注。漏包澆注擋渣作用好，對(duì)澆注系統(tǒng)的擋渣作用要求不高，因此澆注系統(tǒng)截面積較大呈開(kāi)放式，勿需高的擋渣功 能，但應(yīng)快速平穩(wěn)的充滿(mǎn)鑄型。漏包澆注壓力大，易沖壞澆道，因此，澆注系統(tǒng)應(yīng)力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、堅(jiān)固耐沖擊。大中型鑄件的直澆道及鋼液流量超過(guò)1T的橫澆道和 內(nèi)澆道，應(yīng)由耐火磚管組成。小型鑄鋼件的澆注系統(tǒng)可采用水玻璃、樹(shù)脂砂或全部采用面砂組成，并保證具有足夠的強(qiáng)度。
澆注系統(tǒng)是對(duì)鑄鋼液體進(jìn)行分配的過(guò)程，澆注系統(tǒng)的設(shè)置盡量減少對(duì)鑄件的沖刷，盡量減少鋼液在型腔里面的紊流，盡量遵循順序凝固的法則，讓鋼液在鑄件型腔里 平穩(wěn)上升，其中內(nèi)澆口的設(shè)置最為重要。
展開(kāi) 大型鑄鋼件補(bǔ)縮3大常見(jiàn)問(wèn)題，詳細(xì)探究各解決方案
圖14
>>>>
6 結(jié)束語(yǔ)
綜上所述，對(duì)于鑄鋼件的補(bǔ)縮可以有下述結(jié)論：
（1）通常的補(bǔ)縮工藝設(shè)計(jì)方法，對(duì)于一般鑄鋼件是適用的，可靠的。
（2）對(duì)于厚大斷面的鑄鋼件（如輪帶、大法蘭等），通常的有效補(bǔ)縮距離概念并不適用。水平方向的 補(bǔ)縮距離極短。
（3）大型鑄鋼件的冒口壁厚應(yīng)隨著冒口的尺寸增大而增大。
（4）在澆注大型鑄鋼件時(shí)，補(bǔ)澆冒口必須要用壩用澆注系統(tǒng)。
大型鑄鋼件補(bǔ)縮3大常見(jiàn)問(wèn)題，詳細(xì)探究各解決方案
圖14
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6 結(jié)束語(yǔ)
綜上所述，對(duì)于鑄鋼件的補(bǔ)縮可以有下述結(jié)論：
（1）通常的補(bǔ)縮工藝設(shè)計(jì)方法，對(duì)于一般鑄鋼件是適用的，可靠的。
（2）對(duì)于厚大斷面的鑄鋼件（如輪帶、大法蘭等），通常的有效補(bǔ)縮距離概念并不適用。水平方向的 補(bǔ)縮距離極短。
（3）大型鑄鋼件的冒口壁厚應(yīng)隨著冒口的尺寸增大而增大。
（4）在澆注大型鑄鋼件時(shí)，補(bǔ)澆冒口必須要用壩用澆注系統(tǒng)。
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展開(kāi) 『轉(zhuǎn)貼』通過(guò)改進(jìn)澆注系統(tǒng)入水位置提高鑄鋼件質(zhì)量的幾則實(shí)例
Key words: gating system, entryway location, steel casting
1 前言
鑄鋼件的澆注系統(tǒng)不像鑄鐵件那樣要充分考慮集渣、孕育等方面的功能，因而工藝人員對(duì)于鑄鋼件澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)往往不太講究，特別是對(duì)于入水位置的選擇往往比較隨意。因此而造成了一系列的產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題，甚至于面對(duì)這些質(zhì)量問(wèn)題工藝人員往往習(xí)慣性從鋼水質(zhì)量、工藝補(bǔ)縮和操作方面去查找原因，耽誤質(zhì)量問(wèn)題的解決。韶鑄鑄鋼分廠(chǎng)在澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面走過(guò)不少?gòu)澛罚卜e累了不少解決該類(lèi)問(wèn)題的經(jīng)驗(yàn)。
全文:
樹(shù)脂砂工藝生產(chǎn)鑄鋼件，熱裂缺陷最頭疼，從4方面有效解決！
上述幾方面的因素對(duì)鑄鋼件熱裂都有影響，但對(duì)于某一具體鑄件，可能只有其中的部分因素是主要的。
文章來(lái)源：百鑄聯(lián)盟
樹(shù)脂砂工藝生產(chǎn)鑄鋼件，最頭疼的熱裂缺陷，從四個(gè)方面出手解決！
用樹(shù)脂砂生產(chǎn)薄壁、形狀復(fù)雜的鑄鋼件時(shí)，最容易產(chǎn)生的一種缺陷是熱裂。
造成熱裂的主要原因如下：
1、使用樹(shù)脂砂流動(dòng)性好，易緊實(shí);樹(shù)脂加入量少，砂粒上包覆的粘結(jié)劑膜薄，這樣砂粒受熱膨脹，砂芯、砂型的熱膨脹率會(huì)比水玻璃砂芯(型)高。
2、樹(shù)脂砂受熱后，在還原性氣氛下樹(shù)脂炭化結(jié)焦而形成堅(jiān)硬的焦炭骨架，能提高砂芯熱強(qiáng)度(如1000℃時(shí)樹(shù)脂砂的抗壓強(qiáng)度是水玻璃砂的5"10倍)，嚴(yán)重阻礙砂芯(型)退讓。呋喃樹(shù)脂中糠醇的含量越高(氮含量越低)，鑄件的熱裂傾向越大，因?yàn)榭反继岣吡藰?shù)脂的熱分解溫度，降低了樹(shù)脂的熱分解速度，從而降低了砂型或砂芯的潰散性，使砂型或砂芯更加阻礙鑄件收縮，造成鑄件熱裂傾向加重。由于鑄鋼凝固時(shí)液一固兩相區(qū)的區(qū)間較寬，因此呋喃樹(shù)脂砂鑄鋼時(shí)更易產(chǎn)生熱裂缺陷，尤其是框架結(jié)構(gòu)件。
3、用呋喃樹(shù)脂砂時(shí)，采用對(duì)甲苯磺酸作催化劑會(huì)增硫，從而加大熱裂傾向性。高溫金屬凝固時(shí)產(chǎn)生的收縮受到砂芯(型)較大的阻力，使鑄件產(chǎn)生應(yīng)力和變形，而合金表面增硫，又降低了抗熱裂的能力。當(dāng)應(yīng)力或變形超過(guò)合金在該溫度下的強(qiáng)度極限或變形能力時(shí)，就會(huì)形成熱裂。
為使樹(shù)脂砂，尤其呋喃樹(shù)脂砂避免或減少熱裂，可采取以下幾個(gè)方面的措施：
1、合金方面
(1)控制鑄件的含硫量，宜在0.03%以下，并且避免鑄件中出現(xiàn)Ⅱ型硫化物。(鑄鋼件中的硫化物呈三種形態(tài)，即Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型，其中Ⅱ型的硫化物沿晶界分布，呈斷續(xù)狀，容易引起鑄件熱裂。)通過(guò)調(diào)整錳硫比來(lái)改變硫的分布型態(tài)。
(2)對(duì)于碳鋼件，應(yīng)使S+P≤0.07%，因?yàn)榱蚺c磷的疊加作用，使熱裂傾向性增加。
展開(kāi) 
鑄造知識(shí)分享：感應(yīng)電爐熔煉鑄鋼爐襯材料與粒度級(jí)配
由于坩堝式感應(yīng)電爐適用于各種鑄造合金的熔煉，如鑄鐵、鑄鋼、銅合金、鋁合金和鋅合金等，小型感應(yīng)電爐，爐襯可購(gòu)買(mǎi)成型的預(yù)制坩堝。實(shí)際生產(chǎn)中用于鑄鋼的坩堝式感應(yīng)電爐，一般都由鑄造廠(chǎng)根據(jù)熔煉合金的品種選購(gòu)適用的耐火材料，自行修筑爐襯，并做好燒結(jié)的作業(yè)。
1、爐襯用耐火材料的基本情況
常用于坩堝式感應(yīng)電爐的幾種耐火材料，基本成分和耐火性能見(jiàn)表1。
2、適用于煉鋼用爐的襯耐火材料
隨著感應(yīng)電爐在鑄鋼業(yè)界應(yīng)用的發(fā)展，自上世紀(jì)80年代起，鋁鎂尖晶石型爐襯材料的應(yīng)用逐步受到重視，目前，各工業(yè)國(guó)家鑄鋼業(yè)界所用的坩堝式感應(yīng)電爐，基本上都采用尖晶石型爐襯。
近年來(lái)，我國(guó)也有一些鑄鋼企業(yè)采用了尖晶石型爐襯材料，其中，有些廠(chǎng)家是購(gòu)買(mǎi)國(guó)外廠(chǎng)商預(yù)配好的材料，雖然使用效果很好，但生產(chǎn)成本提高很多，而且對(duì)它的特性不甚了解。在此，我主要是想介紹一些有關(guān)尖晶石型耐火爐襯的特性，供業(yè)界同仁自行配制爐襯材料、進(jìn)一步改進(jìn)爐襯材料時(shí)參考。同時(shí)，鑒于目前硅砂爐襯、鎂砂爐襯、氧化鋁質(zhì)爐襯在我國(guó)鑄鋼業(yè)界還都有應(yīng)用，也順便對(duì)這些材料的特性作一點(diǎn)簡(jiǎn)單的介紹，供參考。
（1）硅砂爐襯
以硅砂為基本耐火材料修筑的爐襯，通常也稱(chēng)為酸性爐襯。硅砂的優(yōu)點(diǎn)很多：首先是是資源豐富、價(jià)格低廉；而且以硅砂為基本耐火材料制成的坩堝，在接近其熔點(diǎn)的高溫下仍具有很好的強(qiáng)度，耐驟冷、驟熱的性能好；特別應(yīng)該提到的是，爐襯燒結(jié)過(guò)程中，硅砂的石英相變膨脹能彌補(bǔ)燒結(jié)過(guò)程中的體積收縮，從而提高燒結(jié)層的致密度,降低爐襯燒結(jié)層中的孔隙率。因此，各國(guó)鑄造行業(yè)中，用于熔煉各種鑄鐵的坩堝式感應(yīng)電爐都廣泛采用以硅砂為基礎(chǔ)的爐襯材料。
但是，SiO2的耐火度低，基本上就不能適應(yīng)煉鋼溫度。
展開(kāi) 4方面詳細(xì)講解：感應(yīng)電爐熔煉鑄鋼爐襯材料與粒度級(jí)配
由于坩堝式感應(yīng)電爐適用于各種鑄造合金的熔煉，如鑄鐵、鑄鋼、銅合金、鋁合金和鋅合金等，小型感應(yīng)電爐，爐襯可購(gòu)買(mǎi)成型的預(yù)制坩堝。實(shí)際生產(chǎn)中用于鑄鋼的坩堝式感應(yīng)電爐，一般都由鑄造廠(chǎng)根據(jù)熔煉合金的品種選購(gòu)適用的耐火材料，自行修筑爐襯，并做好燒結(jié)的作業(yè)。
1、爐襯用耐火材料的基本情況
常用于坩堝式感應(yīng)電爐的幾種耐火材料，基本成分和耐火性能見(jiàn)表1。
2、適用于煉鋼用爐的襯耐火材料
隨著感應(yīng)電爐在鑄鋼業(yè)界應(yīng)用的發(fā)展，自上世紀(jì)80年代起，鋁鎂尖晶石型爐襯材料的應(yīng)用逐步受到重視，目前，各工業(yè)國(guó)家鑄鋼業(yè)界所用的坩堝式感應(yīng)電爐，基本上都采用尖晶石型爐襯。
近年來(lái)，我國(guó)也有一些鑄鋼企業(yè)采用了尖晶石型爐襯材料，其中，有些廠(chǎng)家是購(gòu)買(mǎi)國(guó)外廠(chǎng)商預(yù)配好的材料，雖然使用效果很好，但生產(chǎn)成本提高很多，而且對(duì)它的特性不甚了解。在此，我主要是想介紹一些有關(guān)尖晶石型耐火爐襯的特性，供業(yè)界同仁自行配制爐襯材料、進(jìn)一步改進(jìn)爐襯材料時(shí)參考。同時(shí)，鑒于目前硅砂爐襯、鎂砂爐襯、氧化鋁質(zhì)爐襯在我國(guó)鑄鋼業(yè)界還都有應(yīng)用，也順便對(duì)這些材料的特性作一點(diǎn)簡(jiǎn)單的介紹，供參考。
（1）硅砂爐襯
以硅砂為基本耐火材料修筑的爐襯，通常也稱(chēng)為酸性爐襯。硅砂的優(yōu)點(diǎn)很多：首先是是資源豐富、價(jià)格低廉；而且以硅砂為基本耐火材料制成的坩堝，在接近其熔點(diǎn)的高溫下仍具有很好的強(qiáng)度，耐驟冷、驟熱的性能好；特別應(yīng)該提到的是，爐襯燒結(jié)過(guò)程中，硅砂的石英相變膨脹能彌補(bǔ)燒結(jié)過(guò)程中的體積收縮，從而提高燒結(jié)層的致密度,降低爐襯燒結(jié)層中的孔隙率。因此，各國(guó)鑄造行業(yè)中，用于熔煉各種鑄鐵的坩堝式感應(yīng)電爐都廣泛采用以硅砂為基礎(chǔ)的爐襯材料。
但是，SiO2的耐火度低，基本上就不能適應(yīng)煉鋼溫度。
展開(kāi) 技術(shù)部長(zhǎng)總結(jié)：鑄鋼件表面粗糙的10種原因分析
在鑄鋼件中，機(jī)械所用的鑄件品種是比較多樣化的，形狀、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、質(zhì)量要求、用量等等，都是對(duì)鑄件有所影響。
在很多鑄件的生產(chǎn)過(guò)程中，都會(huì)采用到澆鑄的方式，在澆鑄的過(guò)程中鑄型的開(kāi)裂、鑄鋼件表面出現(xiàn)粘砂、沖砂等缺陷都是比較常見(jiàn)的，最終的結(jié)果就導(dǎo)致鑄件外觀(guān)質(zhì)量很差，不僅加大清理的量還有精整的工作量，和國(guó)外鑄件外觀(guān)相比較就有很明顯的差別。
鑄鋼件在生產(chǎn)中不僅是要注意質(zhì)量問(wèn)題，而且產(chǎn)品的外觀(guān)也是需要格外注意的，以下就為您列舉造成鑄件表面粗糙的具體原因：
1.型砂和芯砂粒度太粗.
2.砂型和砂芯的緊實(shí)度低或不均勻.
3.型、芯的涂料質(zhì)量差，涂層厚度不均勻，涂料剝落.
4.澆注溫度和澆注高度太高，金屬液動(dòng)壓力大.
5.上箱或澆口杯高度太高，金屬液靜壓力大.
6.型砂和芯砂中含粘土、粘結(jié)劑或易熔性附加物過(guò)多，耐火度低，導(dǎo)熱性差.
7.型、芯砂中含回用砂太多，回用砂中細(xì)碎砂粒、粉塵、死燒粘土、鐵包砂太多，型砂燒結(jié)溫度低.
8.鑄件開(kāi)箱落砂太晚，形成固態(tài)熱粘砂，尤其是厚大鑄件和高熔點(diǎn)合金鑄件.
9.金屬液流動(dòng)性好、表面張力低。例如，銅合金中磷、鉛含量過(guò)高，鑄鋼中磷、硅、錳含量過(guò)高.
10.金屬液中的氧化物和低熔點(diǎn)化合物與型砂發(fā)生造渣反應(yīng)，生成硅酸亞鐵、鐵橄欖石等低熔點(diǎn)化合物，降低金屬液表面張力并提高其流動(dòng)性，使低熔點(diǎn)化合物和金屬液通過(guò)毛細(xì)管作用機(jī)制，滲入砂粒間隙，并在滲透過(guò)程中，不斷消蝕砂粒，使砂粒間隙擴(kuò)大，導(dǎo)致機(jī)械粘砂或化學(xué)粘砂.
展開(kāi) 采用覆膜砂鑄造生產(chǎn)精密鑄鋼件的工藝過(guò)程解析，各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)可收藏！
覆膜砂鑄造在鑄造領(lǐng)域已有相當(dāng)長(zhǎng)的歷史，鑄件的產(chǎn)量也相當(dāng)大；但采用覆膜砂鑄造生產(chǎn)精密鑄鋼件時(shí)面臨很多難題：粘砂（結(jié)疤）、冷隔、氣孔。如何解決這些問(wèn)題有待于我們?nèi)ミM(jìn)一步探討。
一、對(duì)覆膜砂的認(rèn)識(shí)與了解（覆膜砂屬于有機(jī)粘結(jié)劑型、芯砂）
（1）覆膜砂的特點(diǎn)：具有適宜的強(qiáng)度性能；流動(dòng)性好，制出的砂型、砂芯輪廓清晰，組織致密，能夠制造出復(fù)雜的砂芯；砂型（芯）表面質(zhì)量好，表面粗糙度可達(dá)Ra=6.3～12.5μm，尺寸精度可達(dá)CT7～CT9級(jí)；潰散性好，鑄件容易清理。
（2）適用范圍：覆膜砂既可制作鑄型又可制作砂芯，覆膜砂的型或芯既可互相配合使用又可與其它砂型（芯）配合使用；不僅可以用于金屬型重力鑄造或低壓鑄造，也可以用于鐵型覆砂鑄造，還可以用于熱法離心鑄造；不僅可以用于鑄鐵、非鐵合金鑄件的生產(chǎn)，還可以用于鑄鋼件的生產(chǎn)。
二、覆膜砂的制備
1．覆膜砂組成
一般由耐火材料、粘結(jié)劑、固化劑、潤(rùn)滑劑及特殊添加劑組成。
（1）耐火材料是構(gòu)成覆膜砂的主體。對(duì)耐火材料的要求是：耐火度高、揮發(fā)物少、顆粒較圓整、堅(jiān)實(shí)等。一般選用天然擦洗硅砂。對(duì)硅砂的要求是：SiO2含量高（鑄鐵及非鐵合金鑄件要求大于90%，鑄鋼件要求大于97%）；含泥量不大于0.3%（為擦洗砂）--[水洗砂含泥量規(guī)定小于；粒度①分布在相鄰3～5個(gè)篩號(hào)上；粒形圓整，角形因素應(yīng)不大于1.3；酸耗值不小于5ml。
（2）粘結(jié)劑普遍采用酚醛樹(shù)脂。
（3）固化劑通常采用烏洛托品；潤(rùn)滑劑一般采用硬脂酸鈣，其作用是防止覆膜砂結(jié)塊，增加流動(dòng)性。添加劑的主要作用是改善覆膜砂的性能。
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