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减少增碳的措施

　　消失模铸钢件表面增碳的影响因素包括钢液的成份、铸件壁厚、铸件的冷却速度、涂料层的厚度及透气性、负压度、模样材料、模样密度、浇冒口工艺、排气方法、浇注位置、浇注温度、浇注速度等。

　　1.原始钢液与模样碳浓度的平衡

　　铸钢件表面碳浓度的分布，主要取决于模样分解产物中碳与钢液中碳的浓度梯度，随着钢液中原始碳量的提高，二者的浓度差缩小，可地铸钢件表面增碳。钢液中合金元素对铸钢件表面增碳有很大的影响，如Cr可增加铸钢表面的增碳，但可以减少碳层的。

　　2.选用低密度或低含碳模样材料

　　模样材料的变化可显著降低模样分解产物中碳的浓度，从而减少铸件表面的增碳。模样的密度越低，不仅发气量减小，而且生成的固相碳也相应减少，所以可使模样分解产物中碳的浓度降低。低密度的模样易于气化，残存液相少，所以对钢液的冷却作用小，有利于降低铸钢局部增碳。对于一般的铸钢件的生产，模样密度适于控制在0.016~0.025g/cm2。生产实践表明，共聚模样材料即可克服EPS模样材料热分解产物中残碳较多，也可克服PMMA模样发气量大，浇铸时宜产生反喷、呛火、气孔等缺陷，可作为铸钢件的首先模样材料。

　　在模样材料中增加脱碳剂，如硼酸、硼砂等，防止其燃烧；也可加入苛性碱、磷酸氢氨盐类，提高模样发火温度，推迟延缓燃烧，缩短金属液与模样热解产物的作用时间。

　　在模样中加入阻燃剂，阻止高温时裂解燃烧，使其不产生或少产生含含碳固相物。如可加入氯化石蜡、三磷酸盐、、三氧化二锑等，同时还可加入二苯酰过氧化物、二月桂酰氧化物等，加速含阻燃剂的模样转变为气体。

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视频作者：安徽伟工机械科技有限公司

　1．在熔化后期增加一个高温保持时间，尽可能使各种炉料熔化的铁液晶粒均匀，尤其是细化石墨；

　　2．适量增加外来异质（如硫化物），孕育效果，A型石墨的形成；

　　3．控制高牌号灰铸铁的硫、锰含量及其比例，控制回炉料比例，达到合适成分。

　　这些措施，对不同结构的铸件产品是有差别的，需在实践中掌握。

　　某公司某日，用电炉熔炼6炉灰铁HT300铁液，浇注液压阀G03、G02等产品，经解剖内部组织发现大面积显微缩孔、缩松、缩裂，共830只全部报废。检测布氏硬度HBS241，化学成分C 3.27%，Si 1.78%，Mn 0.83%，S 0.087%，P 0.04%。珠光体，E形石墨达80%（A型20%），石墨长度5级。据有关人员研究分析，应是铁液材质出了问题。

　　化学成分分析的结果，对一般的薄壁HT300铸件来说似乎是正常的，然而对于液压阀铸件（壁较厚）却出了问题。此缺陷成因：初步判断是铁液中MnS的含量过高而引起的铸件显微缩孔、缩松、缩裂，也就是说铁液中的S、Mn含量超出铸件所适应的范围（对不同铸件其成分量有差别）。

　　由于在熔炼中加入了量的增S剂，铁液中的S、Mn含量积累达到程度，就会导致铁液含S量超出铸件自身正常凝固结晶的要求，从而产生此类缺陷。对策：停止加入增S剂，调整Mn的含量，HT300灰铁的五元素的正常含量，调整后，缺陷全部。

这时铁液在凝固过程中就在析出CO或CO2的同时产生部分棕色的MnS粉沫，形成铁渣反应气缩孔。只要具备的条件，这种气缩孔，不仅在电炉铁液也在冲天炉铁液中发生。其实我们在电炉熔化过程中，已经增加了一部分硫，这些硫来自于：

　　1、由回炉的浇注系统带来，浇注系统中的硫磷含量远高于铸件中的含量；

　　2、生铁中的硫，一般生铁中的硫含量是不高的，而我们购买的普通生铁上面都携带不同程度的炉渣（拉圾），我们是不会化验的，但这些拉圾却含有较高的硫磷，会带入炉内；

　　3、废钢和生铁等炉料的铁锈，氧化铁含量较高，进入铁液中会增加硫的吸收率。在这样的情况下，如果我们再补加硫化铁来增S，就过分了。实际生产高牌号灰铸铁件时，铁液中的单质S控制在0.03%～0.05%之间为妥。

关于高牌号灰铁（以HT300为例）的孕育工艺，传统的孕育量是处理铁液量的0.3%～0.4%（以冲天炉生产为主），近年来随着电炉的普及，孕育量逐渐增加，新资料推荐0.5%～0.6%，本人通过长期实践，选择孕育量在0.8%左右，取得强度硬度和切削加工性能的提高，铸件加工后的内部缺陷大幅度减少。