淺析鑄鋼件質(zhì)量及改進措施

孟祥宇 賀帥

摘要：近年來在我國科技進步和經(jīng)濟發(fā)展的雙重驅(qū)動下，我國工業(yè)取得長足發(fā)展，這使得對工業(yè)中廣泛使用的鑄鋼件質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求更高，基于此，本文概述了鑄鋼件容易產(chǎn)生的質(zhì)量問題，并且將其存在的質(zhì)量問題進行類別劃分，劃分成為工藝問題與操作問題，對其進行分析，以期對今后的工作有所裨益。

關(guān)鍵詞：鑄鋼件;質(zhì)量;改進措施;成效;發(fā)展;

我國作為工業(yè)大國，鋼鑄件廣泛的應(yīng)用在各行各業(yè)，如船舶和車輛、建筑機械、工程機械、電站設(shè)備、礦山機械等等，所以鑄鋼件質(zhì)量特別重要。企業(yè)通常都會使用電弧爐對碳鋼、高鉻白口鑄鐵以及多元低合金鋼等進行熔煉、鑄造，生產(chǎn)出來的鑄鋼件一般都應(yīng)用在電廠磨煤機相關(guān)的備品備件當(dāng)中。鋼鑄件在實際工作中通常都是高負(fù)荷、長時期、連續(xù)地運轉(zhuǎn)，所以要求鋼鑄件一定要具備良好的可靠性與耐磨性。鑄鋼車間當(dāng)中的生產(chǎn)工序非常多，從技術(shù)工藝的制訂—制作模具—造型—烘模—配模，再到完成剛也熔煉，進行澆筑—清理—打磨—熱處理等操作，無論是哪一項工序的管控不到位，都會對鑄鋼件質(zhì)量產(chǎn)生不良影響。

一、鋼鑄件存在的質(zhì)量問題及其產(chǎn)生原因

（一）質(zhì)量問題

企業(yè)在生產(chǎn)鋼鑄件的時候存在很多質(zhì)量問題，其中包含：外表粘砂、尺寸誤差、縮孔、錯型、裂紋、變形和硬度不達(dá)標(biāo)等。鑄鋼件比較常見的缺陷就是表面粘砂、氣孔和冒口下邊的縮孔。要求車間技術(shù)工作者一定要重視這些問題，使用合理、有效的措施規(guī)避鋼鑄件出現(xiàn)質(zhì)量問題，以免因為鋼鑄件報廢為企業(yè)帶來嚴(yán)重的經(jīng)濟損失。

（二）出現(xiàn)質(zhì)量問題的原因

導(dǎo)致鑄鋼件出現(xiàn)質(zhì)量問題的原因有很多，可將其劃分成為兩大類：

1、技術(shù)工藝方面

技術(shù)工藝設(shè)計工作者設(shè)計的工藝欠缺合理性，導(dǎo)致鋼鑄件有縮孔、尺寸誤差、裂紋、硬度不夠和變形等問題。在為鋼鑄件設(shè)計技術(shù)工藝的時候，會涉及到澆筑位置以及冒口位置和尺寸等，要求嚴(yán)格遵照鋼鑄件的形狀、熱節(jié)大小等，進行嚴(yán)謹(jǐn)合理的工藝設(shè)計，如果技術(shù)工藝不合理會導(dǎo)致鋼鑄件補縮差距的不足，在冒口下方會出現(xiàn)縮孔。逐漸使用順序凝固的方式，確保鋼鑄件中所有部分依據(jù)遠(yuǎn)離冒口的位置最先凝固，之后再是靠近冒口位置，基于冒口凝固的順序進行。強化冒口本身的補縮作用，能夠基于鋼鑄件底部、側(cè)面安放冷鐵，在冒口下邊安置補貼的方式來強化補充的補縮距離，傾斜10°進行澆注，澆注結(jié)束的時候在冒口位置進行補澆，之后使用保溫劑進行覆蓋，讓鋼鑄件依據(jù)順序凝固的方式，確保縮孔能夠集中在冒口當(dāng)中，這樣才能夠得到符合要求的鋼鑄件。

鋼鑄件出現(xiàn)的尺寸誤差主要是因為技術(shù)工作者在鑄造收縮率方面的掌握不夠精準(zhǔn)，鑄造線的收縮率要充分考量金屬本身包含的化學(xué)成分，需要的澆注溫度，鋼鑄件的尺寸以及結(jié)構(gòu)，并且要兼顧鋼鑄件鑄形收縮過程中的具體情況，基于此才能夠明確具體的收縮率。

硬度方面出現(xiàn)的問題是因為熱處理不當(dāng)，熱處理參數(shù)要基于鋼鑄件的材質(zhì)、化學(xué)成分與壁厚來設(shè)計，熱處理包含加熱溫度、速度以及保溫時間和冷卻的速度。鋼鑄件如果使用的是剛問淬火、中溫回火的熱處理方式，那么熱處理之后的硬度也一定要進行有效保證。

裂紋問題出現(xiàn)的原因是因為脆性材質(zhì)的硬度比較高，會出現(xiàn)裂紋，裂紋問題通常有兩種：熱裂紋、冷裂紋。其中熱裂紋的外觀豎著晶界擴散，外形曲折，表面是氧化色且并不光滑。防范熱裂紋產(chǎn)生的方式就是要減少鋼中的磷和硫，基于冷節(jié)的使用實現(xiàn)熱節(jié)快速冷卻，厚薄搭接的位置要進行過度處理，直角接觸的位置要做出圓角等。冷裂紋外形屬于連續(xù)的直線或者圓潤的曲線，端口位置屬于金屬色或者輕微的氧化色。在防范措施中要制訂科學(xué)的鑄造工藝，要具有充足的開箱時間，如果開箱時間太早，因為鑄件的溫度比較高，暴露在空氣當(dāng)中進行冷卻會由于內(nèi)外溫差太大產(chǎn)生變形或者開裂。制訂合理有效的熱處理措施，對鑄造應(yīng)力進行有效消除，針對碳鋼，可使用正火和高溫回火的方式進行處理。

在鑄件冷卻的時候，可能會因為收縮應(yīng)力導(dǎo)致鑄件外形、尺寸等和圖案不符的情況，也就是變形。如果鑄鐵截面均勻，其冷卻速度不均勻的時候會出現(xiàn)撓曲變形。平板鑄件的中心位置冷卻速度慢，會產(chǎn)生拉拽應(yīng)力，邊緣位置會存在壓應(yīng)力，因此而產(chǎn)生撓曲變形。應(yīng)對鑄件變形問題要盡量避免鑄件冷卻時候的溫差。在鑄件比較厚實的位置上放置冷鐵，管控打箱落砂的時間，也可以與用重壓鐵來會比鑄件撓曲，使用強筋的方式也能夠減少撓曲情況。

2、操作技術(shù)方面

操作工作者才做不合理，為依據(jù)工藝操作或者存在違規(guī)操作，都是致使質(zhì)量問題的原因。比較多的鑄造缺陷就是粘砂、錯型和氣孔。

粘砂問題和涂料材質(zhì)以及涂刷的方式、厚度等有關(guān)，涂料通常使用的是醇基鋯英粉，其具有良好的耐火度和抗粘砂性，涂上去之后非常密實和光華，能夠防止金屬液產(chǎn)生滲透，能夠有效防范粘砂。砂型的強度、密實度都會影響粘砂問題，鋼液的澆注溫度也會影響粘砂問題，所以要相應(yīng)地?fù)斓貪沧⒉僮鞯臏囟?，盡量進行快速澆注，也就是說要盡量高溫出爐和低溫澆注，否則一旦產(chǎn)生表面粘砂問題，勢必會帶來大量的清理工作，這不僅會影響鋼鑄件的質(zhì)量，更會導(dǎo)致制造生產(chǎn)成效的降低，會影響企業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展。

二、防范鋼鑄件出現(xiàn)質(zhì)量問題的創(chuàng)新措施

對于產(chǎn)生質(zhì)量問題的諸多因素，車間著手于管理與操作方面進行探析，并且提出對應(yīng)合理的有效措施：

（一）對質(zhì)量相關(guān)的管理職責(zé)進行明確

對質(zhì)量管理工作的目標(biāo)進行明確，強化相關(guān)工作者的質(zhì)量意識，企業(yè)組織開展質(zhì)量月的活動，對質(zhì)量管理相關(guān)的工作職責(zé)進行明確。

車間中的技術(shù)管理工作者承擔(dān)技術(shù)工藝的監(jiān)管以及完善等工作，保證所有的技術(shù)工藝都能夠落實到位，并且要到生產(chǎn)一線進行實踐，對技術(shù)工藝進行創(chuàng)新發(fā)展，基于技術(shù)工藝的完善來提升鋼鑄件的質(zhì)量。到生產(chǎn)一線當(dāng)中去進行監(jiān)管，監(jiān)管技術(shù)工藝的落實執(zhí)行以及操作質(zhì)量。跟蹤并統(tǒng)計已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量問題，對于存在缺陷的位置、概率進行統(tǒng)計與分析，對諸多因素實施深入探析，這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)持續(xù)跟進與創(chuàng)新發(fā)展。因為鑄鋼件產(chǎn)生問題的原因有很多，所以一定要對其流程、工藝等進行深入探析，遵照鑄鋼件存在的質(zhì)量問題，制定合理有效的方式進行處理。

（二）嚴(yán)格落實執(zhí)行質(zhì)量管控的相關(guān)措施

對于不提供類別的鋼材種類，其特性、鋼鑄件結(jié)構(gòu)、大小也是不同的，要合理使用造型方式與澆注的溫度，這樣能夠減輕鑄件存在的粘砂問題，遵照逐漸大小、壁厚等使用對應(yīng)的涂料涂刷工藝、次數(shù)等。定期檢測型砂本身的性能夠，并且要進行相應(yīng)的記錄。強化提升對配模質(zhì)量的有效監(jiān)管，基于合理的裝爐，對烘干爐的操作工藝進行創(chuàng)新改進，保證砂型烘干，強化提升車間技術(shù)工藝當(dāng)面的紀(jì)律監(jiān)管。相關(guān)工作者一定要具備技術(shù)工藝持續(xù)創(chuàng)新、完善、發(fā)展的理念，明確技術(shù)工藝的未來發(fā)展目標(biāo)，對所有生產(chǎn)工序進行嚴(yán)格把關(guān)，避免產(chǎn)生粘砂、縮孔或者氣孔等諸多質(zhì)量問題。更能夠有效規(guī)避大型鋼鑄件的報廢情況，對現(xiàn)代化的材料、技術(shù)工藝等進行有效拓展，強化提升鋼鑄件的生產(chǎn)質(zhì)量。

結(jié)束語

基于對技術(shù)工作者設(shè)計能力的強化提升，對操作人員的具體操作行為進行有效規(guī)范，提升技術(shù)工作方面的執(zhí)行力度，確保整個鑄造操作中的可控性，提升鑄鋼件的質(zhì)量，確保其能夠承受市場環(huán)境提出的考驗。

參考文獻(xiàn)：

[1]徐貴寶.高速動車組高端鑄鋼件的生產(chǎn)技術(shù)與質(zhì)量控制[J].鑄造，2018，67（11）：983-987.

[2]李志勇，張文魁，拓雷鋒.大型鑄鋼件造型工藝探討[J].國防制造技術(shù)，2018（01）：42-43.

[3]徐遠(yuǎn)蒙，吳春光，李蔚，陳珍山，張虞婷.鑄鋼件質(zhì)量分析及質(zhì)量改進措施[J].金屬加工（熱加工），2018（01）：75-77.

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