经验交流　《铸造技术》12/2005图2　采用覆盖剂保护熔炼浇注的镁合金试样Fig.2　Magnesium alloy specimen with covering agentprotecting during melting图3　试样的SEM 断口形貌Fig.3　Fractography of the specimen平面应变条件下做低能量撕裂的断口,说明材料有较好的塑性。

在该合金试样的断口上未发现明显的气缩孔,说明该合金试样较为致密。

浇注成功与新模具的浇注方式,补缩与渣流冒口有关。

3　室温力学性能 加入Sr 和稀土元素Y 和Nd 后,AM60B 镁合金的屈服强度和抗拉强度均得到改善,屈服强度达到了82.92M Pa ,比AM60B 镁合金提高了32%,断裂强度为211.20M Pa ,比AM60B 镁合金提高了24%。

4　结论(1)采用覆盖剂保护熔炼,制备了较为致密、合格的AM60B 及AM60B +(Sr ,Y ,Nd )合金试样。

(2)加入元素Sr 和稀土元素Y 、Nd 后,AM60B镁合金的屈服强度和抗拉强度均得到改善,试样具有较好的塑性。

参考文献[1]　B.L.M ordike ,T Ebert.Magnesium Properties 2Applications 2Potential[J ].Mater.Sci.Eng.,2001,(302):37245.[2]　王渠东,曾小勤,吕宜振,等.高温铸造镁合金的研究与应用[J ].材料导报,2000(3):21223.[3]　A Luo.Recent Magnesium Alloy Development for Autom otivePowertrain Applications [J ].Materials Science Forum ,2003(4192422):57266.[4]　Y.G okan ,A.Suzuki ,S.Nozawa ,et al.Developmentof Heat Resistant Mg 2Zn 2Al 2Ca 2RE Diecasting Alloys[J ].Materials Science Forum ,2003(4192422):4512456.[5]　余　琨,黎文献,李松瑞,等.含稀土镁合金研究与开发[J ].特种铸造及有色合金,2001(1):41243.收稿日期:2005205220; 修订日期:2005210224作者简介:袁建路(19672　),河北石家庄人,副教授.研究方向:金属成形工艺的研究.高锰钢与超高锰钢铸件生产技术要点李德臣(沈阳新科龙铸造材料厂,辽宁沈阳110021)Mai n Poi nt s f or Hi g h S t e el a n d S up e r Ma n ga ne s e s S t e el of Pr o d uc ti v e Te c h ni q ueLI De 2chen(Shengyang X inK eLong Foundry Materials Works ,Shenyang 110021,China )中图分类号:T G269 文献标识码:B 文章编号:100028365(2005)1221168202 在高能量冲击的工作条件下,高锰钢与超级高锰钢铸件的应用范围是广阔的。

许多铸造厂,对生产此类钢种铸件缺乏必要的认识。

现对具体操作做简要的说明,供生产者参考。

1　化学成分高锰钢按照国家标准分为5个牌号(见G BST568021998),主要区别是碳的含量,其范围是0.75%～1.45%。

受冲击大者,碳量低。

锰含量在11.0%～14.0%之间,一般不应低于13%。

超高锰钢尚无国标,但锰含量应大于18%。

硅含量的高低,对冲击韧度影响较大,故应取下限,以不大于0.5%为宜。

低磷低硫是最基本的要求,由于高的锰含量自然起到脱硫・8611・《铸造技术》12/2005经验交流作用,故降磷是最要紧的,设法使磷低于0.07%。

铬是提高抗磨性的,一般在2.0%左右。

2　炉料入炉材料是由化学成分决定的。

主要炉料是优质碳素钢(或钢锭)、高碳锰铁、中碳锰铁、高碳铬铁及高锰钢回炉料。

这里特别提醒的是有人认为只要化学成分合适,就可以多用回炉料。

这个认识是有害的。

某些厂之所以产品质量不佳,皆出于此。

不仅高锰钢、超高锰钢,凡是金属铸件,绝不可以过多的使用回炉料,回炉料不应超过25%。

那么,回炉料过剩该如何?只要把废品率降到最低,回炉料就不会过剩。

3　熔炼这里着重讲加料顺序,无论用中频炉,还是电弧炉熔炼,总是先熔炼碳素钢,而各类锰铁和其它贵重合金材料,要分多次,每次少量入炉,贵重元素在最后加入,以减少烧损。

料块应尽量小些,以50～80mm为宜。

熔清后,炉温达到1580～1600℃时,要脱氧、脱氢、脱氮,可用铝丝,也可用Si2Ca合金或SiC等材料。

将脱氧剂一定压到炉内深处。

金属液面此时用覆盖剂盖严,隔断外界空气。

还要镇静一段时间,使氧化物、夹杂物有充足时间上浮。

然而,不少企业,只将铝丝甚至铝屑,撒在金属液面上,又不加覆盖,岂不白白浪费!在此期间,及时用中碳锰铁来调整锰与碳的含量。

钢液出炉前,将浇包烘烤到400℃以上是十分必要的。

在出炉期间用V2Fe、Ti2Fe、稀土等多种微量元素做变质处理,是使一次结晶细化的必要手段,它对产品性能影响是至关重要的。

4　炉衬与造型材料要延长炉令,当分清钢种与炉衬的属性。

锰钢属碱性,炉衬当然选用镁质材料。

捣打炉衬要轮番周而复始换位操作。

添加炉衬材料不可过厚,每次80mm 左右为宜,捣毕要低温长时间烘烤。

如提高生产效率,笔者建议采用成型坩埚(沈阳力得厂和恒丰厂均有成品出售),从拆炉到装成,不用1h,即可投入生产,同时成型坩埚对防穿炉大有裨益。

当然,炉令的长短与操作者大有关系。

不少操作者像掷铅球的运动员一样,把炉料从三四米之外投入炉内,既不安全又伤炉令,应将炉料置于炉口旁预热,然后用夹子慢慢地将炉料顺炉壁放入。

造型材料和涂料也应与金属液属性相一致,或者用中性材料(如铬铁矿砂、棕刚玉等)。

若想获得一次结晶细化的基体,采用蓄热量大的铬铁矿砂是正确的,尤其是消失模生产厂,用它将克服散热慢的缺点。

5　铸造工艺设计锰钢的特点是凝固收缩大,散热性差,据此,在工艺设计中铸造收缩率取2.5%～2.7%,铸件越长大、越应取上限。

型砂与砂芯的退让性一定要好。

浇注系统采取开放式。

多个分散的内浇道从铸件的薄壁处引入,且成扁而宽的喇叭状,靠近铸件处的截面积大于与横浇道相联的截面积,使金属液快速平稳地注入铸型,防止整个铸型内的温差过大。

冒口直径要大于热节直径,紧靠热节,高度是直径的2.5～3.0倍,必须采用热冒口甚至浇冒合一,让充足的高温金属液来补足铸件在凝固收缩时之空位。

将直浇道、冒口位于高处(砂箱有5～8°的斜度)也是正确的。

浇注时尽可能低温快浇。

一旦凝固,要及时松砂箱。

聪明的设计师总是善于利用冷铁,包括内冷铁和外冷铁,它既细化一次结晶,消除缩孔、缩松,又提高工艺出品率,当然,适宜的用量和规格是应考虑的。

内冷铁要干净、易熔,用量以少为宜。

外冷铁的三维尺寸与被冷却物的三维尺寸为0.6～0.7倍的函数关系。

过小不起作用,过大造成铸件开裂。

铸件在型内要长时间保温,直到低于200℃再开箱。

6　热处理热处理开裂,是低温阶段升温过快所致。

故正确的操作是350℃以下,升温速度<80℃/h,750℃以下,<100℃/h,且有不同时期的保温。

至>750℃时,铸件内呈塑性状态,可以快速升温了。

至1050℃时根据铸件的厚度确定保温时间,然后再升到1100℃以上。

给出炉降温留有余地然后尽快入水。

高温时升温太慢,保温时间太短,出炉后到入水时间间隔过长(不应>0.5min),这一切都影响铸件质量。

超高锰钢还要有炉内降温和再次升高温的过程,即两次升高温过程。

水温与水量也影响到铸件质量。

入水温度应<30℃,淬火后,水温<50℃,水量应不少于铸件重量的8倍。

冷水从池下部进入,温水从池顶面流出。

铸件在水池中要三个方向不停地移动。

7　切割与焊接因为锰钢热传导性能差,所以在切割浇冒口时应十分注意。

最好将铸件置于水中,被切割部分露在水外,切割时留一定量的茬,热处理后磨掉。

不少厂,焊接和焊补成为必然。

选用奥氏体基的锰镍焊条(D256或D266型),规格细长, 3.2mm×350mm,外层药皮为碱性。

操作时采用小电流,弱电・9611・经验交流《铸造技术》12/2005弧,小焊道多焊层,始终保持低温度少热量的操作方法。

一边焊接一边击打,消除应力。

重要铸件必须探伤。

生产者要考虑的,不仅仅是降低生产成本,但更重要的是不出废品,最大限度地出优质品,进而最大限度地扩大占领市场的份额。

这看起来是慢而费,实际上是快而省,这个观念不仅认识到,更重要的是要做到。

收稿日期:2005210211; 修订日期:2005210212作者简介:李德臣(19372　),山东省宁津人,教授级高工.研究方向:“三耐”合金与铸造工艺.精铸件型壳蚁孔缺陷的研究高映民(红原航空锻铸工业公司,陕西三原713801)S t u d y o n A nt Por os it y Def e c t of In v e s t m e nt Ca s ti n g S hellG AO Y ing2min(H ong Y uan Aviation Forging&Casting Industry Co.,Ltd,Sanyuan713801,China)中图分类号:T G245 文献标识码:B 文章编号:100028365(2005)1221170201 熔模铸造厂广泛使用的硅溶胶粘结剂有很多优点,但硅溶胶涂料对模组润湿性差,型壳干燥速度慢,型壳的湿强度较低,制约着工厂的生产进度。

尤其是当工艺参数掌握不好时,型壳表面蚁孔,造成在浇注成形后,铸件表面出现大面积的小铁刺,严重时遍布铸件全身。

针对此问题进行了实验,以求消除以上缺陷。

1　实验方案及过程椐有关资料,硅溶胶型壳浇注后产生铁刺的原因是型壳表面的蚁孔,产生蚁孔的原因主要是:面层涂料粉液比过低、涂料未能很好地涂挂在蜡型的表面上、撒砂穿透面层涂料等。

基于以上原因,从以下几个方面进行探讨。

1.1　撒砂粒度的影响考虑到所用砂粉系定点采购,30多年来质量一直比较稳定,并且所有砂子是经过筛选并经磁选后生产的,所以先排除了所选砂子粒度的影响。

1.2　针对面层涂料润湿性对型壳质量的影响对试制的模组用专用的清洗剂进行了充分的清洗后用自来水冲洗控干后涂制面层。

所配涂料严格按比例进行了配制,并且用L型搅拌机搅拌16h后,加润湿剂和消泡剂进行涂制型壳。