胶木手柄一车头锁铸件热裂的研究

        1 胶木手柄问题的提出
        胶木手柄一车头锁铸件是精铸厂生产的主导产品之一。该胶木手柄件投产以来,质量一直不稳定,废品率居高不下,其主要问题是铸件热裂,热裂缺陷占总废品的60%以上。由于该胶木手柄件废品率高,因此严重威胁着我厂的生产和总厂装车。
        件最后凝固部位即铸件的热节部位产生, 这与试验得出的结果相吻合。
        2 胶木手柄热裂形成的机理
        关于胶木手柄热裂形成的机理, 近年来随着科学研究的扩展有多种说法, 我们认为胶木手柄液膜理论比较有说服力。
        此种理论认为, 胶木手柄铸件凝固到固相线附近时, 晶体周围还有少量未凝固的液体构成一层薄膜, 初期较厚, 温度越接近固相线液膜越薄, 当铸件全部凝固时, 液膜即告消失。液膜中若含有较多的低熔点化合物(如钢中的硫和磷), 会使实际液相线下移, 扩大凝固范围, 液膜存在的时间相应延长, 并相应增加凝固期间的收缩量。在结晶末期, 当铸件收缩因某种原因受到阻碍时, 晶体和晶间液膜内将产生应力, 此时晶体和晶间液膜在应力作用下将被拉伸, 当应力足够大时, 液膜就会开裂形成晶间裂纹。
        从上面的分析可以看出, 热裂都是在铸
        3 胶木手柄一车头锁铸件热裂原因
        我们从人、机、料、法、环5 大影响因素入手, 采用全面质量管理手段和方法对胶木手柄一车头锁铸件进行分析, 找出了5 个影响因素。一是胶木手柄铸件材质、二是胶木手柄铸件结构不合理、三是胶木手柄炉衬材料、四是胶木手柄金属炉料不合格、五是胶木手柄浇注工艺不合格。下面进行逐项改进分析。
        3.1 胶木手柄铸件材质问题
        一是将Z G 3 5 改为Z G 4 5 , 二是将Z G 3 5改为Q T 4 0 0 一巧热壳浇注、冷壳浇注。试验结果表明, 将Z G 35 改为Z G 45 效果不明显; 由Z G 3 5 改为Q T 4 0 0 一15, 胶木手柄热裂废品率下降到巧% 以下, 但铸件经抛光后产生大量皮下气孔, 铸件不能使用。另外, 改为Q T 4 0 0 一巧后, 铸件成本提高。
        3.2 胶木手柄铸件结构问题
        对铸件结构改进的方案如下。其方案的左图为改进前。试验结果表明, 方案d 的效果最明显,这种结构将热节由集中改为分散, 使铸件在冷却过程中, 在一个区域中处于同时凝固而不能被拉断, 形不成裂纹。3.3 炉衬材料问题将石英砂炉衬改为铝钒土砂, 中性护衬
        4 胶木手柄经济效果
        从降低热裂损失方面看, 按手柄一车头锁每车2 件、每件3 元计, 年产按12 万辆算,可节约10 8 7 2 0 元。经质量攻关, 手柄一车头锁铸件不需10 0 % 抛光及探伤检查, 可节约1 5 1 2 0 0 元。合计约2 6 万元S 结论a . 通过更改手柄一车头锁铸件结构和浇注_ 〔艺参数, 该件质量得到根本解决。b.浇注J一艺参数的选择对铸件热裂影响较大: 浇注工艺参数控制得好, 可把热裂缺陷降到很小限度。