鑄鋼件質量及改進措施研究

王偉冉

【摘? 要】文中著重闡釋鑄鋼件容易產生的質量問題，并且將其存在的質量問題進行類別劃分，劃分成為工藝問題與操作問題，對其進行深入探析的基礎智商提出對應的質量改進舉措，強化提升鋼鑄件的質量。

【關鍵詞】鑄鋼件;質量;改進措施;成效;發展;

企業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，生產出來的鑄鋼件一般都應用在電廠磨煤機相關的備品備件當中。鋼鑄件在實際工作中通常都是高負荷、長時期、連續地運轉，所以要求鋼鑄件一定要具備良好的可靠性與耐磨性。鑄鋼車間當中的生產工序非常多，從技術工藝的制訂—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，都會對鑄鋼件質量產生不良影響。

一、鋼鑄件存在的質量問題及其產生原因

（一）質量問題

企業在生產鋼鑄件的時候存在很多質量問題，其中包含：外表粘砂、尺寸誤差、縮孔、錯型、裂紋、變形和硬度不達標等。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。要求車間技術工作者一定要重視這些問題，使用合理、有效的措施規避鋼鑄件出現質量問題，以免因為鋼鑄件報廢為企業帶來嚴重的經濟損失。

（二）出現質量問題的原因

導致鑄鋼件出現質量問題的原因有很多，可將其劃分成為兩大類：

1、技術工藝方面

技術工藝設計工作者設計的工藝欠缺合理性，導致鋼鑄件有縮孔、尺寸誤差、裂紋、硬度不夠和變形等問題。在為鋼鑄件設計技術工藝的時候，會涉及到澆筑位置以及冒口位置和尺寸等，要求嚴格遵照鋼鑄件的形狀、熱節大小等，進行嚴謹合理的工藝設計，如果技術工藝不合理會導致鋼鑄件補縮差距的不足，在冒口下方會出現縮孔。逐漸使用順序凝固的方式，確保鋼鑄件中所有部分依據遠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，讓鋼鑄件依據順序凝固的方式，確保縮孔能夠集中在冒口當中，這樣才能夠得到符合要求的鋼鑄件。

鋼鑄件出現的尺寸誤差主要是因為技術工作者在鑄造收縮率方面的掌握不夠精準，鑄造線的收縮率要充分考量金屬本身包含的化學成分，需要的澆注溫度，鋼鑄件的尺寸以及結構，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。

硬度方面出現的問題是因為熱處理不當，熱處理參數要基于鋼鑄件的材質、化學成分與壁厚來設計，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。

裂紋問題出現的原因是因為脆性材質的硬度比較高，會出現裂紋，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。防范熱裂紋產生的方式就是要減少鋼中的磷和硫，基于冷節的使用實現熱節快速冷卻，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，暴露在空氣當中進行冷卻會由于內外溫差太大產生變形或者開裂。制訂合理有效的熱處理措施，對鑄造應力進行有效消除，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，可能會因為收縮應力導致鑄件外形、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撓曲變形。平板鑄件的中心位置冷卻速度慢，會產生拉拽應力，邊緣位置會存在壓應力，因此而產生撓曲變形。應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、操作技術方面

操作工作者才做不合理，為依據工藝操作或者存在違規操作，都是致使質量問題的原因。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以及涂刷的方式、厚度等有關，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，所以要相應地撿地澆注操作的溫度，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量，更會導致制造生產成效的降低，會影響企業的現代化發展。

二、防范鋼鑄件出現質量問題的創新措施

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

（一）對質量相關的管理職責進行明確

對質量管理工作的目標進行明確，強化相關工作者的質量意識，企業組織開展質量月的活動，對質量管理相關的工作職責進行明確。

車間中的技術管理工作者承擔技術工藝的監管以及完善等工作，保證所有的技術工藝都能夠落實到位，并且要到生產一線進行實踐，對技術工藝進行創新發展，基于技術工藝的完善來提升鋼鑄件的質量。到生產一線當中去進行監管，監管技術工藝的落實執行以及操作質量。跟蹤并統計已經發現的質量問題，對于存在缺陷的位置、概率進行統計與分析，對諸多因素實施深入探析，這樣才能夠實現持續跟進與創新發展。因為鑄鋼件產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量問題，制定合理有效的方式進行處理。

（二）嚴格落實執行質量管控的相關措施

對于不提供類別的鋼材種類，其特性、鋼鑄件結構、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、壁厚等使用對應的涂料涂刷工藝、次數等。定期檢測型砂本身的性能夠，并且要進行相應的記錄。強化提升對配模質量的有效監管，基于合理的裝爐，對烘干爐的操作工藝進行創新改進，保證砂型烘干，強化提升車間技術工藝當面的紀律監管。相關工作者一定要具備技術工藝持續創新、完善、發展的理念，明確技術工藝的未來發展目標，對所有生產工序進行嚴格把關，避免產生粘砂、縮孔或者氣孔等諸多質量問題。更能夠有效規避大型鋼鑄件的報廢情況，對現代化的材料、技術工藝等進行有效拓展，強化提升鋼鑄件的生產質量。

結束語

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

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（作者單位：浙江英洛華裝備制造有限公司）