灰鐵鑄件附鑄試塊的位置對性能的影響

谷 雨，毛洪宇

（沈陽遠大壓縮機有限公司，遼寧沈陽 110020）

近年來隨著人們質量意識的提高，灰鐵鑄件的采購商要求也越來越高，從對鑄件性能的不檢驗到批量抽檢驗收，再到逐件檢查驗收，形成了一個由粗放到集約的生產檢驗過程，這不僅可以提高鑄造生產企業的技術水平，而且提升了鑄件的內在品質。附鑄試塊常用來檢測性能，重要鑄件的性能檢測從原來檢測單鑄試塊逐漸轉變為檢測附鑄試塊，因為附鑄試塊的冷卻條件與鑄件相似，更能體現鑄件的本體性能。但試塊的擺放位置容易被鑄件采購商和生產企業所忽略，本文以我廠生產的材質HT250 的10 噸往復式壓縮機機身鑄件為例，測試附鑄試塊在鑄件不同位置對性能所產生的影響。

1 附鑄試塊在鑄件上的位置

我們選擇3 個同一型號的壓縮機機身，每個鑄件在一個特定壁厚處鑄出2 個附鑄試塊，45mm壁厚處試塊編號為A1、A2，80mm 壁厚處為B1、B2，150mm 壁厚處為C1、C2，如表1 所示。

表1 試塊編號

2 工藝過程參數

2.1 化學成分

該鑄件壁厚不均，厚大面為加工面，為避免石墨漂浮并降低鑄件的縮松風險，最終確立的化學成分檢驗結果如表2 所示。

表2 鑄件化學成分 ωB/%

2.2 溫度

澆注溫度過高會引起砂型漲大，特別是具有復雜砂芯的灰鑄鐵件，當澆注溫度≥1420℃時廢品增多，澆注溫度為1460℃時廢品達50%。在生產中，利用感應電爐熔煉能較好地控制鐵液溫度。澆注溫度過低時可能形成缺陷，所以我們采用高溫出爐，低溫澆注。即出爐溫度為1430℃，澆注溫度為1368℃。

2.3 孕育

孕育處理降低白口傾向，增加鐵水的形核物質，改善鑄件的機械性能。我們采用出鐵口隨流孕育，孕育劑為普通75SiFe，孕育量為0.4%。

2.4 壁厚

鑄件主要壁厚為45mm，局部壁厚80mm 和150mm。

3 各試塊的金相組織

各試塊的金相組織分別見圖1、2、3。

從上述金相對比明顯看出，珠光體的含量隨著壁厚的增加明顯降低，說明試塊處的冷卻條件對它的基體組織產生了至關重要的影響。

4 各試塊的機械性能

各試塊的機械性能見表3。

圖1 45mm 壁厚處試塊金相組織

圖2 80mm 壁厚處試塊金相組織

圖3 150mm 壁厚處試塊金相組織

表3 驗證了珠光體含量對鑄件性能的直接影響，也間接說明了同一鑄件不同壁厚處的試塊性能存在一定的差異。

表3 試塊機械性能

5 結語

由于同一鑄件的不同壁厚處的冷卻條件不同，造成該試塊的基體組織不同，即珠光體含量不同。薄壁處的珠光體含量高，所以薄壁處的強度和硬度明顯高于厚壁處。在簽訂鑄件訂貨合同時，鑄造生產企業要與采購商確定好附鑄試塊的位置，避免在鑄件性能驗收時發生不必要的爭議。