众所周知,铸件生产包括配料、熔化、冶炼、造型及浇铸一系列复杂的过程,因此铸件的质量难以控制。但由于产品铸件必须要达到技术要求,故对铸件质量的保障一直是全行业的追求。由于铸件生产过程的复杂性、工艺过程的多样性和难以控制性.没有一个国家提出过用铸件单件力学性能作为验收标准。如我国国家标准仅规定一炉(或一包)铁液(钢液或其他有色铸液)用相同条件来铸出一组试棒来代表其力学性能。但因为其铸件和试棒的工艺参数无法一致,所以代表性差距很大,但也只能如此,勉强验收。
现提出了一种预警、管理、控制及最终达到保证每个铸件力学性能的质保技术,作如下介绍。
1、技术内容
包括中国在内的国际铸件质量标准是用三支随铸的试棒代表一批铸件(一包铸造钢液或一炉铸造铁液)这本身就不尽合理,试棒难以和铸件有完全相同的工艺条件,故代表性很差,无法保证铸件的力学性能。通常的铸造工厂只对其铸件的化学成分进行检测,但化学成分并非决定力学性能的唯一因素,更重要的决定因素是其铸件的金相组织。前人对化学成分分析方法研究的成果很多,如直读光谱可在1 min之内完成许多元素的分析结果;相反,对快速金相检验的研究和报导很少,故无法按金相组织结果去指导铸造工艺过程。
现提出的质保技术的关键在于“炉前快速金相”,它可保证金相制样在2min内完成,在3min给出金相组织结果,并用它去指导整个铸造工艺过程,从而保障铸件的内在质量和力学性能合格。
该技术是一种保障铸铁、铸钢、铸铜和铸铝件的内在质量的一种全新工艺技术。目前我国铸件生产在质量方面采用化验铁液成分等程序协同配料的方法,但由于多方面的原因而无法保障铸件的内在质量,从而因成品铸件力学性能不合格,造成大批废品。而该技术除同时用直读光谱或其他快速化验设备快速给出化学成分数据外,还用快速金相分析法给出金相组织数据,并用大屏幕显示在炉前操作者面前,以供配料、熔化、浇铸操作程序选择调整的操作。
该技术改变了传统的一包铁液一直浇到底的操作方法,而是根据理化检控中心的数据和指令进行浇与不浇及浇什么铸件,或合掉铁液的多种适当的选择。因此改变了传统铸件生产过程对内在质量心中无数的困境,而是能全过程控制每个铸件的化学成分和金相组织,从而控制了铸件力学性能最终保障了每个铸件的技术质量要求。
该技术除使用常规的化学成分直读光谱提供化学成分数据外,最关键的在于使用了磨圈式金刚石金相制样机使得金相检测的速度达到了3min内出一次结果。
2、技术实施
目前我国的铸造厂家数量居世界第一,但大、中、小不等,条件也不尽相同,为方便各铸造企业均有机会用上该套铸件质保技术,特设计了两种不同预案:
(1)对像一汽二铸和东风汽车铸造厂等典型大铸造企业,可采用价格高的化学成分分析设备一牛津便携移动式直读光谱仪和BOY-300B现场金相采集分析仪,是实施该技术较好的效果。
(2)对一般中小铸造企业,资金条件尚不足时可采用普通快速化学分析设备和快速金相制样用金刚石磨抛机及BOY-C3现场变倍金相显微镜人工操作完成。也是实施该技术的一种可行选择。投资不大,可同样收到理想效果。
另外,通过理化检验人员的专业培训指导完成该质保技术是可能的,也是可行的。如某联合收割机总厂铸钢分厂、铸铁分厂首先实践了该项铸件质保技术。他们在铸钢分厂z045,ZG40Cr和zGMnl3铸件,在铸铁分厂对HT200,HT250,特别是QT60-2,QT70一10等,对E514及东风5型联合收割机上28种铸件在电弧炉和中频炉前炼钢,在冲天炉化铁的情况下无保温炉双联状态下铸铁均获得成功。铸钢和铸铁件的力学性能平均合格率达到98%以上(按不同品种,抽检1%~3%铸件制样检验结果)。
3、市场前景
中国是世界铸造生产第一大国,但这是产量概念,中国目前的铸件质量与发达国家还相差很远嘲。既使在发展中国家,中国的铸件质量也不是排在前列的。因此中国铸造业的发展前提必须是提高质量。特别是出口铸件均要求保证化学成分,尤其是力学性能的技术条件,由此可见,该技术的前景是很乐观的。
4、结束语
综上所述,采用对铸件力学性能提供合格保障的质保技术是解决目前中国铸件质量欠佳的一种有效途径,在铸造企业中应用广泛。 |