铸钢正火异常组织产生的原因分析和改进措施
铸钢件质量分析及质量改进措施
铸钢件质量分析及质量改进措施摘要：随着我国经济的快速发展，推动了铸钢件产量的快速增长，在未来的10～20年中，铸钢行业的发展方向是以生产高质量、附加值高及特殊材质及性能的大型铸钢件为主，本文主要分析和研究了铸钢件的质量问题以及改进措施。
关键词：铸钢件；质量分析；质量改进；措施1铸钢件的质量检测工艺由于铸钢的冶炼过程和凝固特性，且大型铸钢件铸造工艺复杂、生产周期长、工序较多，使得铸钢件中难免产生某些冶金缺陷或铸造缺陷。
这些缺陷不同程度地影响铸件外观质量、内在质量和使用性能。
为了获得优质的大型铸钢件，必须进行规范的质量检测。
1.1外观质量检测铸件的外观质量是指铸件表面可以直接看到或测量出的质量标准，包括表面粗糙度、表面缺陷、尺寸公差和形状、重量偏差等。
这些缺陷各自有相应的国家检测标准和检测方法。
1.2内部质量检测大型铸钢件的内部质量检测主要包括：金相组织的检验、化学成分分析、力学性能测试、物理性能测试、工艺性能测定、无损检测以及其他特殊性能的测定。
2 质量问题的影响因素2.1工艺问题主要是指工艺设计人员制订的工艺不合理，引发的铸件质量问题有缩孔、尺寸偏差、硬度不足、裂纹及变形等。
在铸钢件的铸造工艺设计上，浇注系统的布置和冒口的尺寸、位置等，都必须根据铸件形状及热节大小，经过严格的工艺设计，工艺不当容易使铸件补缩距离不足，在冒口下方产生缩孔。
铸件采用顺序凝固的原则，保证铸件上各部分按照远离冒口的部分最先凝固，然后是靠近冒口部分，最后是冒口本身凝固的次序进行。
加强冒口的补缩作用可以通过在铸件底部和侧面放置冷铁、在冒口下方设置补贴来增加冒口的补缩距离、倾斜10°浇注，以及浇注结束时从冒口补浇后用保温剂覆盖等措施，使铸件遵循顺序凝固的原则，保证缩孔集中在冒口中，从而获得致密的铸件。
铸件的尺寸偏差主要是由于技术人员对铸造收缩率的把握不准确所致，铸造线收缩率应该充分考虑金属本身的化学成分、浇注温度、铸件的结构复杂程度和尺寸的大小，同时应该考虑铸件在铸型中的收缩是自由收缩还是受阻收缩，综合确定实际收缩率。
铸造铸件常见缺陷原因与解决方法分析
铸造铸件常见缺陷原因与解决方法分析前言铸造工艺过程复杂，影响铸件质量的因素很多，往往由于原材料控制不严，工艺方案不合理，生产操作不当，管理制度不完善等原因，会使铸件产生各种铸造缺陷。
常见的铸件缺陷名称、特征和产生的原因，详见下表。
★ 常见铸件缺陷及产生原因★缺陷名称特征产生的主要原因气孔在铸件内部或表面有大小不等的光滑孔洞①炉料不干或含氧化物、杂质多；②浇注工具或炉前添加剂未烘干；③型砂含水过多或起模和修型时刷水过多；④型芯烘干不充分或型芯通气孔被堵塞；⑤春砂过紧，型砂透气性差；⑥浇注温度过低或浇注速度太快等缩孔与缩松缩孔多分布在铸件厚断面处，形状不规则，孔内粗糙①铸件结构设计不合理，如壁厚相差过大，厚壁处未放冒口或冷铁；②浇注系统和冒口的位置不对；③浇注温度太高；④合金化学成分不合格，收缩率过大，冒口太小或太少砂眼在铸件内部或表面有型砂充塞的孔眼①型砂强度太低或砂型和型芯的紧实度不够，故型砂被金属液冲入型腔；②合箱时砂型局部损坏；③浇注系统不合理，内浇口方向不对，金属液冲坏了砂型；④合箱时型腔或浇口内散砂未清理干净粘砂铸件表面粗糙，粘有一层砂粒①原砂耐火度低或颗粒度太大；②型砂含泥量过高，耐火度下降；③浇注温度太高；④湿型铸造时型砂中煤粉含量太少；⑤干型铸造时铸型未刷涂斜或涂料太薄夹砂铸件表面产生的金属片状突起物，在金属片状突起物与铸件之间夹有一层型砂①型砂热湿拉强度低，型腔表面受热烘烤而膨胀开裂；②砂型局部紧实度过高，水分过多，水分烘干后型腔表面开裂；③浇注位置选择不当，型腔表面长时间受高温铁水烘烤而膨胀开裂；④浇注温度过高，浇注速度太慢铸件沿分型面有相对位置错移①模样的上半模和下半模未对准；②合箱时，上下砂箱错位；③上下砂箱错型未夹紧或上箱未加足够压铁，浇注时产生错箱冷隔铸件上有未完全融合的缝隙或洼坑，其交接处是圆滑的①浇注温度太低，合金流动性差；②浇注速度太慢或浇注中有断流；③浇注系统位置开设不当或内浇道横截面积太小；④铸件壁太薄；⑤直浇道（含浇口杯）高度不够；⑥浇注时金属量不够，型腔未充满浇不足铸件未被浇满裂纹铸件开裂，开裂处金属表面有氧化膜①铸件结构设计不合理，壁厚相差太大，冷却不均匀；②砂型和型芯的退让性差，或春砂过紧；③落砂过早；④浇口位置不当，致使铸件各部分收缩不均匀★ 常见铸件缺陷及预防措施★序缺陷名称缺陷特征预防措施1 气孔在铸件内部、表面或近于表面处，有大小不等的光滑孔眼，形状有圆的、长的及不规则的，有单个的，也有聚集成片的。
知识篇——铸钢件产生缺陷的原因及分析与防范
知识篇——铸钢件产生缺陷的原因及分析与防范在铸钢件生产中，常见的铸件缺陷有气孔、砂眼、渣孔、冲砂、掉砂、夹砂、结疤、粘砂、冷隔、浇不足、皱纹、缩孔、疏松、热裂、冷裂、应力与应变、偏析、晶粒粗大、夹杂物等。
通常，产生这些缺陷的原因不单是炼钢工艺问题，有时还有铸件设计、型砂(包括涂料)、造型、精整、焊补及热处理等许多生产工序的问题，因此必须具体分析，以便采取相应的合理措施加以解决。
生产铸钢件时，最常见的铸造缺陷与冶金缺陷及其原因分析可参见以下。
粘砂特征：铸件丧面全部或部分覆盖着金属或金属氧化物与造型材料的混合物，或化合物的一层烧结物，使铸件表面粗糙原因分析：1.型砂材料中SiO2与氧化锰、氧化锰形成熔化物所致2.型砂中粘土含量高3.砂粒粗大或舂砂紧实度不够4.浇注温度过高夹砂特征：铸件上的金属疤块下有砂层存在。
一般在除掉疤块砂层后能看到铸件正常金属原因分析：（1）砂型或砂芯舂的松紧不均，型的通气性不够（2）砂型过湿，型砂拌合不匀，浇注后型或芯过热而引起气体或硅砂局部膨胀（3）钢液进人型腔过慢，使型或芯表面局部过热裂纹特征：铸件裂纹可分为热裂纹、冷裂纹。
它们都是由于液态钢在高温下收缩变形受阻而形成的。
铸件冷却收缩受阻后产生应力，应力超过了钢液在该温度下的强度或塑性极限，便生成裂纹原因分析：1.硫、磷等有害元索含量偏高易形成热裂纹2.钢中的夹杂物与偏析容易形成应力集中3.钢液的线收缩越大，热裂纹倾向越大4.铸件设计的结构不良易产生局部应力集中，也会导致热裂纹5.钢液浇注温度偏高，易于产生热裂纹6.铸件浇、冒口排列位置不当，导致收缩受阻而产生热裂纹7.砂型舂得过紧，退让性不良，阻碍收缩，增加热裂倾向8.铸件冷却速度过快，或打箱过早都会造成更大的冷却应力，增加热裂倾向9.铸件切割浇冒口不当或清理不当，热处理后冷却过快或不匀等也会导致热裂10.铸件冷却至温度较低范围，铸件的残余应力或外界条件而形成冷裂纹缩孔与缩松特征：铸件缩孔与缩松均产生于铸钢件表面(切割冒口即发现孔洞)或铸件内部（经加工或无损检测发现）其形状不规则，呈海绵状洞穴或小孔原因分析：由于铸件凝固收缩，又得不到足够的钢液补给所致，其原因是:1.冒口位置安排不合理2.冒口补贴能力不足3.冒口补贴设计不当4.钢液浇注温度过高，收缩量过大夹杂物特征：夹杂物按其原始形成可分为“内生”与“外来”夹杂物，这里指外来夹杂物，它包括金属与非金属夹杂物，来自出钢、浇注过程中设备或浇注系统中剥落混入铸件形成，大多是耐火材料及型砂材料的熔渣原因分析：1.原材料、炼钢过程控材不当2.浇注过程、钢包中钢液与气体、砂型的相互作用气孔特征：是指“外生”式气孔，这类气孔呈梨形，细颈方向指向气体来源，发生在铸件表面或皮下，热处理后或加工后可发现原因分析：1.型砂中的水分过高，冷铁涂料处理不当2.砂型透气不良3.浇注系统和型腔在浇注过程中卷入气体而不能排除夹杂物特征：是指“内在”夹杂物，即所有的氧化物、硫化物聚集颗粒的非金属氧化物形态，还有氯化物、硅酸盐等，其结构为FeS、FeO、MnS、MnO-Al2O3及FeO-FeS等形状呈球状、网状、沿晶界及枝晶轴间分布原因分析：1.来自钢的冶炼过程中的氧和硫及脱氧剂，在冷却凝固过程中，残余的氧化物与硫化物相以不连续的相沉淀出脱氧产物Si+O2=SiO2，4Al+3O2=2Al2O32.浇注过程中的二次氧化也产生夹杂，称二次氧化夹杂气孔特征：是指“内生”式气孔，钢液中气体随温度下降其溶解度急剧减少，气体向较高温度扩散至壁较厚部位，严重时遍布冒口下部部位原因分析：炼钢过程中脱氧不良偏析特征：1.成分偏析：凝固过程中，由于固相和液相成分不同，先凝固都分含有高熔点组元，后凝固部分含有低熔点组元，而产生成分偏析2.树枝状偏析；铸件基本上存在成分上和组织上的不均称树枝状偏析3.晶间偏析：存在于树枝状晶体之间的后凝固的低熔点组成物，它与晶体本身成分不同4.岩石状断口：断口呈岩石状或片状.多产生于铝、硼和碳较高的铸件原因分析：1.浇注温度不当2.浇注速度不当3.某些低合金钢的脱氧剂用铝量多，氮含量高，硼的含量未控制好。
铸造缺陷原因及其解决方法
铸造缺陷原因及其解决方法
铸造缺陷是铸造行业经常出现的一类问题，对铸件的功能和使用寿命有负面影响。
在近年来，随着材料科学领域的进步，铸铁、钢、金属等的性能越来越高，越来越多的新型铸造形式和新型工艺方法被开发出来，但是铸造缺陷依然存在，需要及时解决。
铸造缺陷的原因很复杂，主要有以下几类：一是铸件的铸造工艺参数不当，包括铸件尺寸参数不合理，成型材料未能满足要求，流体特性、温度、压力等参数不足；二是模具设计过程中出现问题，包括模具结构设计不当、表面材质不满足要求等；三是原料误差，原料中病害比例高，导致铸件组织结构不稳定，抗拉强度低。
解决铸造缺陷的方法：一是针对工艺参数不当，应采取有效的治理措施，进行工艺参数的优化及控制，在模具设计中加强细部处理或使用更高性能的材料；二是对原材料误差，应采取措施分离优良料和劣料，保证原料质量，增加试验对原料力学和化学性质检测，改善铸件质量；三是在成型前，应做出正确的实验，要求较高，确保模具尺寸精度，应用胶粉注射成型增加工艺性能。
通过科学的铸造工艺参数设计，优质的原材料配置，模具精细设计，合理的实验控制，减少不合格品，增加铸件质量，都可以有效地解决铸造缺陷的问题。
只有把解决这些铸造缺陷的解决方案扎实，从技术、过程、品质等角度进行多方面开展，才能保证铸件的功能以及使用寿命，有助于企业提升铸件的整体质量水平，建立良好的企业形象。
铸件常见缺陷的产生原因及防止方法
铸件常见缺陷的产生原因及防止方法一、气孔(气泡、呛孔、气窝)特征:气孔是存在于铸件表面或内部的孔洞,呈圆形、椭圆形或不规则形,有时多个气孔组成一个气团,皮下一般呈梨形。
呛孔形状不规则,且表面粗糙,气窝是铸件表面凹进去一块,表面较平滑。
明孔外观检查就能发现,皮下气孔经机械加工后才能发现。
形成原因:1、模具预热温度太低,液体金属经过浇注系统时冷却太快。
2、模具排气设计不良,气体不能通畅排出。
3、涂料不好,本身排气性不佳,甚至本身挥发或分解出气体。
4、模具型腔表面有孔洞、凹坑,液体金属注入后孔洞、凹坑处气体迅速膨胀压缩液体金属,形成呛孔。
5、模具型腔表面锈蚀,且未清理干净。
6、原材料(砂芯)存放不当,使用前未经预热。
7、脱氧剂不佳,或用量不够或操作不当等。
防止方法:1、模具要充分预热,涂料(石墨)的粒度不宜太细,透气性要好。
2、使用倾斜浇注方式浇注。
3、原材料应存放在通风干燥处,使用时要预热。
4、选择脱氧效果较好的脱氧剂(镁)。
5、浇注温度不宜过高。
二、缩孔(缩松)特征:缩孔是铸件表面或内部存在的一种表面粗糙的孔,轻微缩孔是许多分散的小缩孔,即缩松,缩孔或缩松处晶粒粗大。
常发生在铸件内浇道附近、冒口根部、厚大部位,壁的厚薄转接处及具有大平面的厚薄处。
形成原因:1、模具工作温度控制未达到定向凝固要求。
2、涂料选择不当,不同部位涂料层厚度控制不好。
3、铸件在模具中的位置设计不当。
4、浇冒口设计未能达到起充分补缩的作用。
5、浇注温度过低或过高。
防治方法:1、提高磨具温度。
2、调整涂料层厚度,涂料喷洒要均匀,涂料脱落而补涂时不可形成局部涂料堆积现象。
3、对模具进行局部加热或用绝热材料局部保温。
4、热节处镶铜块,对局部进行激冷。
5、模具上设计散热片,或通过水等加速局部地区冷却速度,或在模具外喷水,喷雾。
6、用可拆缷激冷块,轮流安放在型腔内,避免连续生产时激冷块本身冷却不充分。
7、模具冒口上设计加压装置。
8、浇注系统设计要准确,选择适宜的浇注温度。
分析铸造热裂缺陷形成的机理及改进措施
分析铸造热裂缺陷形成的机理及改进措施铸造热裂缺陷是铸造过程中常见的一种缺陷，它对铸件的质量和性能产生严重的影响。
了解和分析铸造热裂缺陷形成的机理，并采取适当的改进措施，对于提高铸件的质量和性能具有重要意义。
一、铸造热裂缺陷的机理分析铸造热裂缺陷的形成主要与铸造过程中的温度变化和应力积累有关。
具体的机理可以从以下几个方面进行分析：1. 温度梯度引起的热应力在铸造过程中，液态金属流注入型腔中后，由于型腔的温度梯度不均匀，会导致金属在冷却过程中产生温度梯度，从而引起不均匀的热收缩和热应力的积累。
当应力达到材料的承载极限时，就会发生裂纹的形成。
2. 金属的热固性和热收缩不匹配不同金属具有不同的热膨胀系数和热收缩系数，当金属与型腔或其他部件接触时，由于温度变化而引起的热收缩不匹配，也会导致热应力的产生。
3. 相变引起的应力集中在铸造过程中，液态金属在冷却过程中会发生相变，如固态化、固相转变等。
这些相变对金属的体积变化和应力产生有着重要影响。
当相变速率较快时，容易引起应力集中，从而形成裂纹。
二、改进措施为了减少铸造热裂缺陷的发生，可以采取以下改进措施：1. 控制铸造温度和温度梯度合理控制铸造过程中的温度和温度梯度对于减少热应力的产生具有重要作用。
可以通过调整浇注温度、冷却速度等参数来控制温度梯度的变化，减少热应力的积累。
2. 选择合适的金属材料选择具有匹配热膨胀系数和热收缩系数的金属材料，可以减少热收缩不匹配引起的应力积累。
同时，还应选择具有较好耐热性能的材料，以降低温度梯度引起的热应力。
3. 优化铸造工艺合理设计铸造工艺，采用预热、降温等措施，可以有效降低热应力的产生。
此外，还应注意避免温度梯度过大的情况，避免铸件过厚或形状复杂等导致热应力增加的问题。
4. 消除应力集中点铸造热裂缺陷的形成与应力集中有关，因此，要尽量消除或减少应力集中点。
对于已经存在的应力集中点，可以采取修补、改进设计等方式进行处理，以减少裂纹的产生。
铸钢件缺陷产生的原因分析
一.铸钢的铸造工艺特点铸钢的熔点较高，钢液易氧化、钢水的流动性差、收缩性大，具体收缩率为10~14%,线收缩为1.8~2.5%。
为防止铸钢件产生浇不足、冷隔、缩孔和缩松、裂纹及粘砂等缺陷，必须采取较为复杂的工艺措施：1、由于钢液的流动性差，为防止铸钢件产生冷隔和浇不足，铸钢件的壁厚不能小于8mm;浇注系统的结构力求简单；采用干铸型或热铸型；适当提高浇注温度,一般为1520。
~1600°C,因为浇注温度高，钢水的过热度大、保持液态的时间长，流动性可得到改善。
但是浇温过高，会引起晶粒粗大、热裂、气孔和粘砂等缺陷。
因此一般小型、薄壁及形状复杂的铸件,其浇注温度约为钢的熔点温度+15(ΓC;大型、厚壁铸件的浇注温度比其熔点高出IOOoC左右。
2、由于铸钢的收缩量较大，为防止铸件出现缩孔、缩松缺陷，在铸造工艺上大都采用冒口、冷铁和补贴等措施，以实现顺序凝固。
3、为防止铸钢件产生缩孔、缩松、气孔和裂纹缺陷，应使其壁厚均匀、避免尖角和直角结构、在铸型用型砂中加锯末、在型芯中加焦炭、以及采用空心型芯和油砂芯等来改善砂型或型芯的退让性和透气性。
4、铸钢的熔点高，相应的其浇注温度也高。
高温下钢水与铸型材料相互作用，极易产生粘砂缺陷。
因此，应采用耐火度较高的人造石英砂做铸型，并在铸型表面刷由石英粉或错砂粉制得的涂料。
为减少气体来源、提高钢水流动性及铸型强度，大多铸钢件用干型或快干型来铸造，如采用CO2硬化的水玻璃石英砂型。
二、铸钢件常见的铸造缺陷铸钢件在生产过程中经常会发生各种不同的铸造缺陷，常见的缺陷形式有：砂眼、粘砂、气孔、缩孔、缩松、夹砂、结疤、裂纹等。
A）砂眼缺陷砂眼是由于金属液从砂型型腔表面冲下来的砂粒（块），或者在造型、合箱操作中落入型腔中的砂粒（块）来不及浮入浇冒系统，留在铸件内部或表面而造成的。
砂眼缺陷处内部或表面有充塞着型（芯）砂的小孔，是一种常见的铸造缺陷。
B）粘砂缺陷在铸件表面上，全部或部分覆盖着一层金属（或金属氧化物）与砂（或涂料）的混（化）合物或一层烧结构的型砂，致使铸件表面粗糙，难于清理。
铸钢正火异常组织产生的原因分析和改进措施
1 试验分析的背景铸钢正火后的特性本应该跟锻件差别不大，我们在检验ZG310-570(ZG45)时并没有遇到麻烦，但检验ZG270-480H 时经常出现铁素针状组织或针片状组织，很难判断到底是否经过了正火处理，或正火处理是否合理。
曾多次采用不同的温度进行正火模拟试验，表明在930℃温度以下正火，ZG270不出现针状或针片状组织。
而实际处理的温度890-900℃，因此一直认为是试验冷却条件与现场实际不符合，从而没有得到准确的结论。
但由于在检验中所有的供应商都不断的出现这种针片状组织，迫切需要分析出产生这种异常组织的根本原因，以便现场工艺改进。
2 ZG270-480H 和ZG310-570的铸态组织和实际正火组织特征 2.1 ZG310-570ZG310 铸态组织铁素体晶粒粗大，正火状态的组织在检验中除了因为枝晶偏析出现轻微枝晶分布外，铁素体大体是呈等轴状，很少出现针片状组织，进货检验很容易根据铁素网大小判断正火加热是否过热。
2.2 ZG270-480HZG270-480H 由于含碳量低，先共晶铁素多，铸态组织中，除了具有粗晶网状铁素体外，还有长条状的铁素体,奥氏体晶粒度难以判断，在检验中发现有下面这些组织特征：（1）图片2-3,2-4：网状和长针片状铁素体组织，现场会判定为未正火组织。
（2）图片2-5：完全没有针片状组织，比较正常的状态，现场容易判定合格。
（3）图片2-6：存在细小针状铁素体，针状细小，对性能影响不大，现场对针状有疑问，但会判定合格。
（4）图片2-7：局部有针片状铁素组织，但比铸态针短很多，且量不大，对性能影响不大，现场检验会判合格。
（5）图片2-8：普遍存在长针片铁素体，不能判断是铸态针片未消除还是后来正火形成，现场检验会判不合格。
（6）图片2-9：普遍存在针片状组织，但针片比铸态短，不能判定是铸态还是后来正火形成，现场会判不合格编 号 HQ （制）-2012-025材 料 分 析 报 告日 期2012年 09 月 07日报告名称 ZG270和ZG310正火异常组织原因分析和改进措施申请单位质量部检验部门工艺研发中心 零件/编号 ZG270-480H,轴管10-570 生产厂家铸钢供应商 检验内容针状和粗片状铁素体组织原因分析分析人员工艺研发中心2 -3.1 ZG270铸态组织 50×3 ZG270-480H 针片状组织形成的原因分析2010年日野上推断裂后，发现基体组织是存在针片状铁素体，并到供应商热处理现场进行分析，发现现场的零件在890-900℃下加热正火，仍然具有这种组织特征，在试验室的小箱式炉进行了模拟试验，没有得到肯定的结论；最近由于现场检验不断发现这种组织，迫切需要对这种组织的形成机理进行探讨，再一次进行试验分析。
铸钢件不良发生原因与对策改善
2-1.尽可能只设置1个冒口，可避免2个熱节之间的裂纹产生
2-2.在冒口底部设置10mm高的凸台，也减少熱节间的裂纹产生
2-3.铸件外形尽量呈圆弧状，避免锐角存在减少裂纹发生
3.铸钢的熔点较高，钢液易氧化、钢水的流动性差、收缩大，残留应力高（体收缩率为10～14%，线收缩为1.8～2.8%）
1.首先考虑冒口切割的温度环境
1-1.铸件应在开箱或加热至200~250℃左右，再进行切割作业，要避免铸件常温状态下切割
如果只是割冒口处有裂纹，那就是铸件的温度过低下进行冒口切割
1-2.冒口切割以距离铸件5~10mm高度即可
1-3.冒口切割断后，冒口必须停放原处并以保温材料全周覆盖，避免温差过大促成缩裂
3-1采用合理的熔炼工艺和除气工艺去除金属液中的氧化夹杂和气体等，防止产生冷裂纹。
3-2.必要时，铸件在切割浇冒口后，还要进行一次时效热处理
2
铸件缩松
1.冒补缩的位置路径不佳
1-1.冒口原则上设置于厚薄连接部位上
1-2.在冒口底部增设补缩路径
1-3.对外形复杂补缩困难的铸件，也可上下型倒置并在上模砂芯头部位设置环状冒口补缩
2-7.堆焊作业必须每焊一层降温保温后再焊下一层，防止过热产生新的裂纹
2-8.焊补作业之前应对焊条进行预热
2.铸钢件生产技术比较难，厂家焊补现象十分普遍
2-1.铸钢件生产厂家必需建立焊补工艺流程管控
2-2.必需建制专业的焊补人员进行焊补作业
2-3.毛胚件与加工件应分开焊补，并对加工件及行必要的保护加工件
2-4.大型铸件焊补，需进行预热措施
2-5.单一条裂纹铸件可焊补；缩孔及多条或多处裂纹的铸件不可焊补
2-6.铸件较大巢孔必需以一层一层堆焊的方式进行焊补
钢筋加工中的质量问题分析与改进措施
钢筋加工中的质量问题分析与改进措施钢筋作为建筑行业中常用的材料之一，其质量对工程的安全和稳定性有着至关重要的影响。
然而，在钢筋加工的过程中，常常会遇到一些质量问题，如尺寸不准确、强度不达标等。
为了保证工程质量，我们有必要对钢筋加工中的质量问题进行深入分析，并采取相应的改进措施。
一、质量问题分析1.尺寸不准确在钢筋加工中，尺寸不准确是一个常见的问题。
由于操作不规范或设备不合理，导致钢筋的长度、直径和弯曲度无法满足设计要求。
这会直接影响到钢筋的连接性能和力学性能，进一步影响整个工程的质量。
2.钢筋强度不达标钢筋的强度是保证工程安全和稳定的基础。
然而，一些钢材供应商可能会存在降低成本和追求利润的行为，以次充好或掺杂次品钢材。
这就导致了钢筋材料的强度不达标，无法承受起设计荷载。
这不仅会对工程造成直接损害，还可能威胁到建筑物的安全。
3.钢筋表面质量差钢筋表面的质量对其与混凝土之间的黏结强度有着重要影响。
然而，一些加工厂不注意保护钢筋的表面，导致其出现锈蚀、碰损等问题，影响了与混凝土的粘结情况。
这样一来，钢筋在承受荷载时容易出现脱落、剥离等问题，影响工程的整体质量。
二、改进措施1.加强操作规范钢筋加工需要严格按照标准操作，确保每一道工序都符合要求。
首先，加工工人应接受专业培训，了解操作规范和工艺流程。
其次，加强对设备的维护和保养，确保设备的正常运行。
只有通过规范化的操作，才能保证钢筋加工的尺寸准确性。
2.建立质量控制体系建立质量控制体系是保证钢筋加工质量的重要手段。
企业需要制定相应的质量控制标准，明确每个环节的质量要求和责任人，并采取有效的监督措施。
同时，加强对材料的检测和筛选，确保所采购的钢筋材料符合要求。
3.加强供应商管理钢筋加工企业需要与钢材供应商建立紧密的合作关系，加强供应商管理。
对供应商的信誉度、生产能力和质量管理体系进行评估，选择合格的供应商。
同时，与供应商建立长期合作关系，保证供应链的稳定性。
常见铸造缺陷产生的原因及防止方法
常见铸造缺陷产生的原因及防止方法铸件缺陷种类繁多，产生缺陷的原因也十分复杂.它不仅与铸型工艺有关，而且还与铸造合金的性制、合金的熔炼、造型材料的性能等一系列因素有关。
因此,分析铸件缺陷产生的原因时，要从具体情况出发，根据缺陷的特征、位置、采用的工艺和所用型砂等因素,进行综合分析，然后采取相应的技术措施，防止和消除缺陷。
一、浇不到1、特征铸件局部有残缺、常出现在薄壁部位、离浇道最远部位或铸件上部。
残缺的边角圆滑光亮不粘砂.2、产生原因（1）浇注温度低、浇注速度太慢或断续浇注；（2）横浇道、内浇道截面积小；（3) 铁水成分中碳、硅含量过低；（4）型砂中水分、煤粉含量过多,发气量大，或含泥量太高，透气性不良;]（5）上砂型高度不够，铁水压力不足。
3、防止方法（1）提高浇注温度、加快浇注速度,防止断续浇注;(2) 加大横浇道和内浇道的截面积；（3）调整炉后配料,适当提高碳、硅含量;（4）铸型中加强排气，减少型砂中的煤粉，有机物加入量;(5）增加上砂箱高度。
二、未浇满1、特征铸件上部残缺，直浇道中铁水的水平面与铸件的铁水水平面相平,边部略呈圆形。
2、产生原因（1) 浇包中铁水量不够；（2）浇道狭小,浇注速度又过快,当铁水从浇口杯外溢时，操作者误认为铸型已经充满，停浇过早。
3、防止方法（1）正确估计浇包中的铁水量；（2）对浇道狭小的铸型，适当放慢浇注速度，保证铸型充满。
三、损伤1、特征铸件损伤断缺。
2、产生原因（1）铸件落砂过于剧烈,或在搬运过程中铸件受到冲撞而损坏;（2）滚筒清理时,铸件装料不当，铸件的薄弱部分在翻滚时被碰断；(3）冒口、冒口颈截面尺寸过大；冒口颈没有做出敲断面（凹槽）.或敲除浇冒口的方法不正确，使铸件本体损伤缺肉。
3、防止方法（1）铸件在落砂清理和搬运时，注意避免各种形式的过度冲撞、振击，避免不合理的丢放;（2）滚筒清理时严格按工艺规程和要求进行操作；（3）修改冒口和冒口颈尺寸,做出冒口颈敲断面,正确掌握打浇冒口的方向.四、粘砂和表面粗糙1、特征粘砂是一种铸件表面缺陷，表现为铸件表面粘附着难以清除的砂粒；如铸件经清除砂粒后出现凹凸不平的不光滑表面，称表面粗糙。
钢铸内部常规缺陷的形成原因及消除方法
在生产过程 中． 设备或容器上剥落而掺入金属 的金 属杂质 ． 从 或 加入 的铁合 金数量过多 ． 或块状 过大而未熔 完全 ． 飞溅形成 的小钢 粒 等金属杂质物
４２非 金 属 杂 物 ． 提 高浇 冒空的液体金属 面以增加液体金属 的静压 力并 使铸件在 冷凝过程 中能得到不断的补充．同时设计合理 的浇注系统避免死角 ． 在 冶炼 时 ． 中的气体与脱 氧剂及金属元素 的反应产物 ． 钢 以及 混 避免浇 注温度过高 ． 注速过高 ， 因为缩孔 比较大 ． 很难通过热处理工艺 入钢 中的耐火材料碎片 ， 常见非 金属夹杂物为硫化物 ． 氧化 物 ． 氮化 物 方法 来 消除 与硅酸盐等 １ ． ２减少或消除缩松 ４３翻皮 ＿ 主要在 于减少钢 中的杂质 和气体 ． 选用纯净干燥 的炉料 ． 进行脱 多见于底注钢锭的上部或中部 ． 当钢水凝 固时液 面上形 成的一 是 氧去气 ． 在锻轧时采用较大 的锻压 比． 对于成型 的铸 件可以进行均匀 层 氧化 膜 ， 随钢液温度降低 ． 氧化 膜厚度增加 ， 与钢锭内壁粘结 ， 注 底 化退火——加热温度 大于 Ａ ３或 Ａｃ 在 固相线 以下 高温加热 ， ｅ ｍ． 保温 时 ． 继续 上升的钢液如果注速 过大会冲破这层氧化 膜 ． 使被破坏 的氧 时间较长 ． 一般为十几小时到几 十小时 ． 冷却速度小于 ３ ０Ｃ空冷 ． ０ｏ 为 化膜 翻起卷入钢液 中． 形成夹杂 物 细化 晶粒 还 要 补 充 退 火 钢 的热处理虽然不能改变钢中的非金属夹杂物 的性质 与数量 ． 但 ２气泡 ． 由于可以使 钢的强度 ． 塑性与韧 性获得改善 ． 在一定程度上 消弱 了 也 非金属夹杂物对钢的机械性 能的不利影响 如在正火 回火后机械性 能 气泡是钢种气体引起 的缺陷 经 ５￣ Ｃ淬火油冷并 ６ ０ ５￣ Ｃ回火后 ． 机械性能获得显著 （） １ 皮下气泡产生原因一种是钢锭模壁涂料 中含有大量水分 ． 如砂 不合格 的曲轴 ． ８ ０ 在于冶炼及浇注过程 中， 注意原料 的洁净 ， 型铸造时砂中含有水分 ． 金属型铸造时． 涂料 中含有水分或有机物 。当 的改善 。对于金属夹杂物 ， 钢液注人后形成大量的气体 。二是浇注时 ． 钢液发生飞溅 ， 溅粒落在模 以减 少 外 来 夹 杂 物 的 含 量 壁上并氧化成氧化铁 ， 当它们与上升 的钢液接触后 ． 生气体。 会产 ５ 白点 ． （ 蜂窝气泡常存在于钢锭 内部 ． ２ ） 多垂直于钢锭边界 排列 ， 尺寸较 白点是热轧钢坯和大型锻 件在钢 内部破裂 ．是 比较 常见 的缺陷 ． 大 ． 较多 ． 数量 形成主要原 因是钢 液脱 氧去气不 良致使 钢液 中含有气 多见 于合金结 构钢 ． 工具钢 ． 滚动轴承铬钢 以及 某些 马 氏体不锈钢 和 体过多 。 热强 刚 ． 成 白点主要原 因在 于氢与组织应力 的共 同作 用 ． 形 氢原 子在 消 除缺 陷的热处理工艺与方法 ： 对于非常微小气泡 ， 可以经过退 钢 中溶解度 和温度成正 比． 在冷 却过程中 ． 致使饱 和的氢来不及从 钢 火进行消除气泡 ．稍大的气泡只能经过机械加工进行加工或切除 ． 主 中析 出， 则在钢中孔隙处 结合成分子状态 的氢 ． 氢在钢 中很难扩散 ． 便 要 防止气泡 的方法还是预 防． 在浇 筑时尽量减少和空气 的接触 ． 减少 在孔 隙处形成局部高压区 ， 远远超过钢 的强度 ． 因而产生裂纹 白点形 气体 的含量 ． 减少可分解出气体 的杂志 的含量 ． 加冒口数量 。 增 成 的条件 ： ） 的化学成分 ： ） （钢 １ ｆ 含氢量 ： ） ２ （ 钢坯及锻件 的尺寸 ： ） 轧 ３ （锻 ４ ３偏 析 ． 后 的冷却方式 消 除白点的热处理工艺方法——脱氢退火 与锻后 防白点等温退 偏析 即合金在冷凝过程 中． 由于某些因素的影响而形成 的化学成 分 不 均 匀 现 象 ３１ 枝 状 偏 析 ．树 火。
铸钢件常见质量问题及主要影响因素汇总
-3-
（2）机械性能 A.热处理 化学成分决定后，热处理是影响机械性能的关键因素，要 有正确的热处理工艺和正确的操作方法。化学成分影响热 处理工艺，因此同种牌号的钢种化学成分波动不能大。 B.取样位置的方法 抗拉试棒和冲击试块的取样位置如下：
3.造型方法 自硬砂在操作过程中变形小，有效地保证铸件的形状尺寸精度； 自硬砂起模太早，强度不够，砂型和砂芯会变形； 砂芯的哈夫面不平，影响铸件尺寸。 放置不当，会引起砂型（芯）的变形。 涂料堆集会影响铸件的尺寸。 4.合箱操作 合箱是将砂型，砂芯装配起来，对铸件的形状尺寸影响很大，最大的影响
是砂芯位置和错箱。
-5-。
二.如何保证铸件的形状尺寸
1.合理的工艺措施 （1）合适的工艺参数：缩水，工艺补正量，反变形量等。 （2）合理的工艺方案。 2.模型 模型是决定铸件形状尺寸准确性的主要因素。曲面形状， 空间形状，非规则部位的尺寸，壁厚几乎完全由模具形成， 生产中一是测量困难，二是难以控制，这就要求模具一定 要尺寸、形状准确。 模具的基本要求：分模型的技术要求和管理要求。 （1）材料：种类，级别，干燥程度； （2）结构； （3）尺寸，平直度； （4）表面状况，光洁度，油漆的质量和种类； （5）使用方面的要求。 -6-
-15-
（4）采取措施消除铸件中的孤立热节；
（5）用冷铁延长冒口的补缩距离和急冷无法补贴的局部孤立 热节； （6）减少钢水中的低熔点夹杂物，如FeO,FeS,MnO2, SiO2, 等，炼钢时使这些夹杂物进入渣中，用底注包浇注，钢水在 包中适当的镇静时间等。
-16-
七.粘砂
铸钢件常见缺陷之一 1.形式：分机械粘砂和化学粘砂两种。
钢热处理十种组织缺陷分析及对策
钢热处理十种组织缺陷分析及对策钢的力学性能、物理性能和化学性能决定钢的热处理组织。
正常组织赋予钢优异性能；组织缺陷恶化钢的性能，降低产品质量和使用寿命，甚至发生事故。
钢热处理主要有十种组织缺陷．分析原因，采取对第，有显著技术经济效益。
一、奥氏体晶粒粗大钢奥氏体晶粒定为13级，一级最粗，13 级最细。
晶粒愈细，强韧性愈佳，淬火得到隐晶马氏体；晶粒禽粗，强韧性愈差、脆性大，淬火得到粗马氏体。
实践证明．奥氏体形成后，随着温度升高和长时间保温，奥氏体晶粒急剧长大当加热温度一定时，快速加热奥氏体晶粒细小；慢速加热，奥氏体晶粒粗大奥氏体晶粒随钢中含C、Mn元素增加而增大，随钢中含W、Mo、V元素增加而细化。
钢最终淬火前未经预处理，奥氏体晶粒易粗化，淬火得到粗马氏体，强韧性低，脆性大。
晶粒粗化，降低晶粒之闻结合力，力学性能恶化。
对策——合理选择加热温度和保温时间。
加热温度过低，起始晶粒大，相转变缓慢；加热温度过高，起始晶粒细，长大倾向大，得到粗大奥氏体晶粒。
加热温度应按钢的临界温度确定，保温时间接加热设备确定。
合理选择加热速度，根据过热度对奥氏体形核率和长大速率影响规律，采用快速加热和瞬时加热方法细化奥氏体晶粒，如铅浴加热、盐浴加热、高频加热、循环加热、激光加热等。
淬火前预处理细化奥氏体晶粒，如正火、退火、调质处理等。
选用细晶粒钢和严格控温等措施。
二、残余奥氏体量过多钢件淬火后过冷奥氏体已转变成淬火马氏体．未完全转变者为残余奥氏体。
残余奥氏体在回火过程可部分转变成马氏体，但因材料与工艺不同，残余奥氏体可多可少保留在使用状态中。
保留少量残余奥氏体有利增加强韧性、松驰残余应力、延缓裂纹扩展、减少变形等。
但过量残余奥氏体将降低钢的硬度、耐磨性、疲劳强度、屈服强度、弹性极限和引起组织不稳定，导致使用时发生尺寸变化等不利因素。
园此，残余奥氏体含量不宜过多。
高合金钢中有大量降低Ms点的台金元素，会增加淬火钢残余奥氏体量，如高速钢淬火后残余奥氏体量高达50％以上；过高的淬火加热温度会使钢中C和合金元素大量溶入高温奥氏体中，提高了台金化奥氏体稳定性，不易发生马氏体相变，保留在淬火组织中，增加残余奥氏体量；等温淬火较普通淬火残余奥氏体量多；淬火冷却速度慢，残余奥氏体量多等。
St52-3铸钢非正常正火的组织和性能
St52-3铸钢非正常正火的组织和性能
白培谦
【期刊名称】《理化检验-物理分册》
【年(卷),期】2007(043)012
【摘要】采用化学分析、力学性能测试、断口扫描、硬度测定和金相检验方法对St52-3铸钢正火形成的非正常组织进行了分析.结果表明,St52-3铸钢正火温度低形成的残留铸态组织为粗大的黑色珠光体网和大晶粒内部的针状铁素体.此类非正常正火组织钢的冲击功很低,脆性很大.
【总页数】3页(P608-610)
【作者】白培谦
【作者单位】陕西重型汽车有限公司,西安,710043
【正文语种】中文
【中图分类】TG142.1
【相关文献】
1.正火及高温回火对低合金高强度铸钢组织与性能的影响 [J], 雷勇;许晓嫦;李良;张奇;赵凤晓;徐浩浩;
2.亚温正火对低合金非调质铸钢组织性能的影响 [J], 曹健峰;赵延阔;徐海波
3.正火及回火温度对ZG310-570铸钢组织和性能的影响 [J], 程巨强;刘志学;高洁
4.正火温度对微合金化铸钢组织和性能的影响 [J], 徐超;韩建民;崔世海;李卫京;王京华
5.ZG30CrMn2Si2NiMo铸钢超高温正火后的组织和性能 [J], 程巨强
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
铸件的常见不良现象及对策
一、砂眼1.目视特征：铸件表面或内部包容着砂粒的孔穴2.形成原因及对策：01 原因：流路或模具的表面光洁度差或拔模斜度小对策：i.避免生产使用的模板表面生锈ii.提高模具的质量，减少补土的使用；模具上的补土应完整、光滑iii.模具的使用和存放要小心，避免模具表面的碰伤iv.增加拔模斜度02 原因：流路设计不当，浇注时铁水的冲刷形成砂眼对策：i.改变入水位置，避免入水严重冲击砂型ii.改变入水口面积，降低铁水的冲刷力iii.制作压边或采用综合式浇注系统，提高浇注系统的挡渣效果03 原因：流路设计不当，冲型时间过长，长时间的烘烤及“水分迁移“造成局部型砂强度低开成砂眼对策：流路设计保证快速冲型，同时冲型04 原因：型砂含水量低对策：i.调整型砂水分ii.长时间停机后，要将将皮带上的型砂排掉iii.长时间未浇注的砂型要报废05 原因：浇口杯的位置向下偏移，造型时在浇口杯上积存的型砂在脱模时落入型腔对策：i.将浇口锁紧ii.必要时去除反板浇口杯的上缘部分，以防止反板抬起后，DISA横梁挤压浇口杯造成浇口杯下移06 原因：造型机顶部积砂过多，造型过程中的振动使型砂下落，落入型腔形成砂眼对策：i.修理落砂部位尽量避免造型室上方的排气口（Ⅰ、Ⅱ线）或射砂斗漏砂ii.对于造型机顶部的积砂，要在积满掉落前及时清理07 原因：造型室底板或反板刮砂条磨损，射砂时砂子从反板底部喷出进入前一模的型腔中形成砂眼对策：及时更换造型室底板和刮砂条08 原因：砂芯带有毛刺，或砂芯表面浮尘浮砂严重，落入型腔形成砂眼对策：i.砂芯的毛刺要清除干净ii.防止制芯吹砂过程漏砂，喷出的树脂砂会粘结在高温的砂芯表面导致砂眼iii.下芯前要将砂芯表面的浮尘浮砂吹净iv.下芯前要将砂芯凹槽内的浮砂倒出09 原因：MASK修整不当，下芯时铲砂模引起掉砂对策：修整MASK或模具消除下芯铲砂现象10 原因：型腔位置偏上时，压型器将砂型压裂，掉砂形成砂眼对策：造型时注意排版状况，适当调整压型器位置11 原因：夹板或底板挂职铁将型腔挤裂造成砂眼对策：生产中及时清模二、气孔A、侵入性气孔1、目视特征01形状：气孔尺寸一般较大，呈圆球形、团球形或梨形；梨形的小头指向外部气源方向02孔壁面貌：孔壁平滑——侵入气体成分主要为CO时孔壁呈蓝色，侵入气体成分主要为氢气时孔壁呈金属本色且发亮，侵入气体成分主要为水蒸气时孔壁呈氧化色且发暗。
常见金属铸造缺陷产生的原因与防治措施
常见金属铸造缺陷产生的原因与防治措施
刘锐
（青岛理工大学大学机械工程学院，青岛）摘要金属铸造工艺在机器制造业中应用极为广泛，是历史最为悠久的金属成形方法, 同时金属铸造在国民经济中占有重要地位，铸造件约占铸件的70%-90%。
但是铸造生产也存在不足，液态成形给铸造带来某些缺陷，如铸造组织疏松、晶粒粗大，内部易产生缩孔、缩松和气孔等缺陷.因此铸件的机械性能较差, 其力学性能, 特别是冲击韧性, 比锻件力学性能低;铸造工序多, 且难以精确控制, 使得铸件质量不够稳定, 铸件的废品率较高; 劳动强度比较大。
随着铸造技术的发展，铸造工艺的不足之处正不断得到克服, 如立体光固化成形、分层实体制造、选择性激光烧结以及直接模壳铸造等技术。
这些新兴的铸造工艺使铸件的质量、成品率提高，同时也使得铸件的力学性能和工艺性能大为提高。
关键词铸造缺陷缺陷原因缺陷防治措施
0 刖言
金属铸造缺陷是影响金属使用的一种缺陷，为了铸造出符合标准
要求的铸件，我们就要了解各种铸造缺陷的产生原因和防治措施，在铸造的设计阶段考虑到这些铸件的可能缺陷，以便合理设计铸件的结构，同时我们也要注意在在铸造过程中产生缺陷的情况，合理地进行
铸造过程，防治铸造过程中产生缺陷以致造成废品。
1各种铸造缺陷的产生原因以及防治措施
根据GB/T 5611-1988《铸造术语》规定，将铸造缺陷分为八大类，102种。
①多肉类缺陷
②孔洞类缺陷
③裂纹、冷隔类缺陷
④表面缺陷
⑤残缺类缺陷
⑥形状及重量差错类缺陷
⑦夹杂类缺陷
⑧性能、成分、组织不合格
1.1各种缺陷小类的名称与特征。
机车车辆铸钢铁失效分析与预防措施
83玻璃固化和化学稳定化等，其中的自胶结固化主要用于处置无机危险固体废物。
此技术在应用过程中具有原材料易于获取、价格低廉、适宜大体积和大规模危险废物的处理和处置。
本技术的缺点在于，处置之后的固体废物会增加废物的体积和重量，后续处理依然使用填埋方式，占用土地资源，难以对含有有机物的废物进行固化处理，对操作工作人员的技术水平要求较高，此外还有处理设备价格昂贵、易在处置过程中出现操作不当而造成二次污染等问题。
（二）快速碳酸化技术本技术应用于上世纪90年代，主要原理为：经碳酸化处理后，在高浓度的二氧化碳环境中加速危险固废的反应，应用此种方法有助于加速工业热反应之后的废弃物与二氧化碳反应，有效降低其中的重金属浓度，在钢铁渣、电石渣、废石灰、煤飞尘和废弃物的焚化炉灰、废弃的建筑材料以及某些金属冶炼尾矿的处理中应用比较广泛。
我国金属冶炼行业发展迅速，冶炼废渣产生量巨大，因此该技术在国内得到了较为深入的研究与应用。
目前该技术已经能够实现对包括铅、钡、锡等在内的17种工业危险固废进行处理，并且能够有效降低其中铅、钡等重金属的浸出。
通过此技术的应用，可以有效降低废弃物中重金属的流动性，缺点在于其处理工艺比较复杂，处理设备投入较大，难以在更大的行业范围内大规模推广应用。
（三）等离子气化技术本技术采用等离子火炬或电弧来将危险固废加热到6000℃左右，极大地增加基本粒子的内能与活化能，此时以原子热运动为主的有毒有害物质就会由于其原有原子状态被打破而失去化学活性，将危险固废成功转换为化学结构简单的无害物质。
在上述过程中，危险固废中的有机物转化分解为可燃气体，无机物液态渣经过转换、冷却之后，变为可用于建筑施工的工程材料。
此技术最大的优势就是在废弃物处理之后基本不会产生二噁英，设备体积小、节省占地面积、设备工艺、结构和操作比较简单，运行安全性和可靠性较高。
但是此技术应用前期的设备资金投入比较高且资金回收时间长，可以通过技术长期稳定运行，以期尽快收回前期投入成本。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1 试验分析的背景
铸钢正火后的特性本应该跟锻件差别不大，我们在检验
ZG310-570(ZG45)时并没有遇到麻烦，但检验ZG270-480H 时经常出现铁素针状组织或针片状组织，很难判断到底是否经过了正火处理，或正火处理是否合理。
曾多次采用不同的温度进行正火模拟试验，表明在930℃温度以下正火，ZG270不出现针状或针片状组织。
而实际处理的温度
890-900℃，因此一直认为是试验冷却条件与现场实际不符合，从而没有得到准确的结论。
但由于在检验中所有的供
应商都不断的出现这种针片状组织，迫切需要分析出产生这种异常组织的根本原因，以便现场工艺改进。
2 ZG270-480H 和ZG310-570的铸态组织和实际正火组织特征 2.1 ZG310-570
ZG310 铸态组织铁素体晶粒粗大，正火状态的组织在检验中除了因为枝晶偏析出现轻微枝晶分布外，铁素体大体是呈等轴状，很少出现针片状组织，进货检验很容易根据铁素网大小判断正火加热是否过热。
2.2 ZG270-480H
ZG270-480H 由于含碳量低，先共晶铁素多，铸态组织中，除了具有粗晶网状铁素体外，还有长条状的铁素体,
奥氏体晶粒度难以判断，在检验中发现有下面这些组织特征：
（1）图片2-3,2-4：网状和长针片状铁素体组织，现场会判定为未正火组织。
（2）图片2-5：完全没有针片状组织，比较正常的状态，现场容易判定合格。
（3）图片2-6：存在细小针状铁素体，针状细小，对性能影响不大，现场对针状有疑问，但会判定合格。
（4）图片2-7：局部有针片状铁素组织，但比铸态针短很多，且量不大，对性能影响不大，现场检验会判合格。
（5）图片2-8：普遍存在长针片铁素体，不能判断是铸态针片未消除还是后来正火形成，现场检验会判不合格。
（6）图片2-9：普遍存在针片状组织，但针片比铸态短，不能判定是铸态还是后来正火形成，现场会判不合格
编 号 HQ （制）-2012-025
材 料 分 析 报 告
日 期
2012年 09 月 07日
报告名称 ZG270和ZG310正火异常组织原因分析和改进措施
申请单位
质量部
检验部门工艺研发中心 零件/编号 ZG270-480H,轴管10-570 生产厂家铸钢供应商 检验内容
针状和粗片状铁素体组织原因分析
分析人员
工艺研发中心
2 -3.1 ZG270铸态组织 50
×
3 ZG270-480H 针片状组织形成的原因分析
2010
年日野上推断裂后，发现基体组织是存在针片状铁素体，并到供应商热处理现场进行分析，发现现场的零件在890-900℃下加热正火，仍然具有这种组织特征，在试验室的小箱式炉进行了模拟试验，没有得到肯定的结论；最近由于现场检验不断发现这种组织，迫切需要对这种组织的形成机理进行探讨，再一次进行试验分析。
3.1 2010年日野上推针状组织分析试验
考虑到供应商实际正火是零件堆放在台车底上空冷，零件冷却速度慢，因此，试验采用炉冷来进行处理。
ZG270-480H 处理后，发现在930℃×1h 下，空冷和炉冷都没有发现针状组织，铁素体呈等轴状。
950℃处理后，试样出现了针片状铁素体组织，但重复处理时，又发现，950℃下，针状消失，因此这次试验没有得出准确的结论，认为针状组织可能与冷却速度过慢有关，是铁素体有足够的时间沿枝晶偏析长大，从而也怀疑这种针状组织可能是正常的状态。
（1） 图片3-1,2：上推零件出现了针片状铁素体组织，这个针片状比2-8的要轻微。
（2） 图片3-3,4：上推零件切样在试验室930℃炉冷和空冷都形成了等轴状铁素体。
（3） 图片3-5,6：上推零件切样在试验室950℃炉冷形成了针片状组织，但重复处理针片状消失，这些针状组织的
中间往往还有晶界。
（现在可以确定：由于炉温存在不均匀，放置的位置不同，或在不同试验条件下，试样
3-1日野上推ZG270 切检组织 3-2日野上推ZG270 切检组织
3-4 试验930℃ 孔冷
（无针状组织）
3.2 2012年再次对针片状组织进行深入分析
回顾上面的试验结果，认为加热温度可能是形成针片状组织的根本原因，因此这次再次试验的目的是证明供应商的实际加热温度存在控制不准确的问题。
加热温度过高导致了晶粒粗大，粗大晶粒部位会出现针片状组织。
针片的形成可能与偏析有一定关系，但针从晶界长入到晶内，其长度不会超过奥氏体晶粒，因此铁素体针的长度可以反映原奥氏体晶粒的大小。
通过多种成分的样品试验，表明与成分关系不大，主要与材料加热后的晶粒度有关系，铸钢材料采用铝脱氧，形成的AlN 会使铸钢材料本质细晶粒钢，在930℃以下，晶粒一般是细小的。
（1）图片3-7,8：930℃加热1h ，炉口冷却（模拟现场的冷却），晶粒细小，铁素体等轴分布。
（2）图片3-9,10：960℃加热1h ，出现了混晶现象，粗晶的部位空冷有针状魏氏，炉口冷却有针片状铁素体。
（3）图片3-11,12,13,14：980℃加热1h ，出现了普遍粗晶现象，空冷有针状魏氏铁素体，炉口冷却有针片状铁素体。
（4）图片3-15,16，ZG310，在960℃，980℃加热后炉口冷却，有混晶现象，温度越高混晶越严重，但没有针片状组织。
从上面的试验可以看出，ZG270正火后，温度高会出现针片状组织，ZG310只有网状铁素体组织出现，这与铁素体的量有关系，对于ZG270出现针状和针片状的原因分析结论：由于ZG310的正火温度一般在860-870℃，而ZG270的正火温度890-900℃，当炉子的温度不均匀时，ZG270出现晶粒粗大和混晶的概率要远远的高于ZG310。
粗晶粒部位形成针片状组织，针的长度与原奥氏体晶粒大小有关系。
3.3 ZG270-480H 正火组织典型形态图片
由于实际处理时，冷却速度不象试验室那样快，网状和枝晶偏析就反应在组织的形态上，从下面图片可以看出，珠光体呈网状分布，局部有枝晶分布。
判断是否过热还是根据铁素体的晶粒度和针片的长度来判断，仔细分辨这些针片状，发现针片状中间往往有晶界，不是一个独立的针片状铁素晶粒，是几个晶粒组成的，只是分布构成了片状，因此不属于过热组织。
在实际检验中，往往要根据独立针片的长度和整体铁素体晶粒度来判断组织的状况，性能的危害最大的不是分布形态（可能是偏析造成），而是粗晶，或长的针片。
如果加热温度稍微偏高，晶粒度达到3级，但一个奥氏体会形成多个，等轴铁素体的晶粒度仍然是4级或更细，但形成的针片有可能贯通一个晶粒，因此，完整片（中间没有晶界）的长度可以粗略判断原始晶粒度，或是否过热。
2-8图片，500×下的组织，比上面图片中的
铁素体晶粒粗大，是过热组织。
4 总结和改进建议
4.1 现场热处理过热的原因分析
从上面的试验可以看出，加热温度超过930℃后，材料开始出现晶粒粗大的现象，粗大晶粒在后续冷却过程中会形成针状或针片状组织。
ZG270材料要求工艺温度890-900℃，台车炉的前后温差是比较大的，炉口的温度可能低于设定温度30℃，所以设定温度要保证890℃以上，才能保证炉口最低温度部位能达到正常的奥氏体化。
根据目前热处理的装炉方式，台车炉的底板下面是有电加热丝的，热电偶在较高的位置，热电偶的温度只能反映上部零件的温度状况，而下部接触底板的零件，完全不在温控范围，因此底板的零件直接接触底板，底板温度可能要超过设定温度，达到930℃以上，使长期来ZG270-480H的铸钢零件总是出现过热的组织。
4.2 改进建议
从上面的分析看出，ZG270-480H出现的针状组织除了因为加热温度过低或没有正火处理，保留了铸态长的针片状铁素体外，主要是由于加热超过了930℃，形成新的过热组织，针片状铁素体比铸态短。
这种过热组织对性能有一定的影响，降低零件的强度和韧性，需要供应商采取措施解决：
（1） 温度分布状况检验：对装炉后，炉底和炉口的温度进行测量，找出温度分布状况。
满炉零件跟空炉的状况是不同的，不能用空炉的温度分布来判断装料时候的温度分布。
（2） 针对不同位置的零件进行金相检验，确定过热组织出现的部位。
（3） 建议炉底放托盘，零件不直接放在底板上，托盘的高度不低于100mm，避免零件与温度不可控制的底板接触。
（4） 不允许采用890℃以下的正火温度，避免由于加热不足，铸态组织残余（炉子温度不均匀，炉口近处温度要低于设定温度许多。
），存在性能比正火过热更高的风险。