干了这么多年铸造,有没有遇到这种情况:同样的牌号、同样的成分,铸件性能就是差那么一口气——要么强度差一点,要么硬度不均匀,要么球化率不稳定。熔炼工艺调了一遍又一遍,金相检查还是忽高忽低。
问题不一定出在炉子里,很可能出在铸型里。

普通砂型铸造,型砂导热系数低,铁水浇进型腔之后冷却慢-。慢冷却带来的问题是什么?晶粒容易粗大,组织不够致密,力学性能打折扣。想提性能,只能靠加合金——Cr、Mo、Cu、Ni,每加一种都是成本,而且越加越贵。
壳型填钢丸工艺走的是另一条路。
钢丸的密度和热导率是石英砂的五到八倍。铁水浇进壳型之后,钢丸迅速把热量带走,铸件实现快速凝固。快速凝固带来的是晶粒细化——晶粒越细,强度越高、韧性越好。同样是球墨铸铁曲轴,壳型填铁丸工艺比普通砂型生产的总石墨球更多,组织更致密;同一材质的铸件,壳型铸造的抗拉强度通常比砂型铸造高百分之十到十五。球墨铸铁的球化率也更稳定。
有研究数据表明,采用壳型铸造工艺的铸件本体抗拉强度可稳定达到七百八十兆帕以上,伸长率超过百分之三。对于球墨铸铁和合金铸铁件,力学性能(抗拉强度、硬度)可提高百分之十到二十。
这意味着什么?意味着同样的铁水、同样的牌号,用壳型线做出来的铸件性能可以上一个台阶。有些原来需要加合金才能达到的性能指标,现在靠冷却工艺就能实现。合金少加一点,成本就省下一大块。
欧洲百分之七十到八十的轿车发动机曲轴都是用壳型铸造工艺生产的-。这不是没有道理的——曲轴对材质性能要求极高,壳型铸造能在不增加合金成本的前提下把性能做上去。

钢丸之间的间隙天然具有良好的透气性。浇注时产生的气体能够顺畅排出,不会憋在型腔里形成气孔。对于结构复杂、壁厚不均的铸件来说,这一点尤其关键。很多气孔缺陷,在壳型线上根本不会出现。
性能要做稳定,光靠工艺不够,还得靠装备。
凯隆机械自主研发的壳型自动造型线,采用环形或开式布线方式,全线配有填充底砂震实台、壳型摆放工位、埋砂震实工位、浇注工位、冷却区和翻箱工位,配置砂处理系统、覆膜砂回收再生系统,形成一套完整的壳型铸造生产线。从壳型摆放、钢丸填充、浇注冷却到翻箱落砂,整条生产线运行平稳,工序衔接流畅。
流水作业带来的是工艺参数的高度一致——每箱的冷却条件相同,每件铸件的凝固过程一致。性能波动小,废品率自然就低。有汽车零部件厂改用壳型填钢丸工艺后,废品率从百分之八降到百分之三点五。
凯隆机械成是集设计、研发、制造、销售于一体的铸造机械专业供应商,被认定为专精特新小巨人企业、高新技术企业,产品通过ISO9001质量管理体系认证,畅销全国并出口海外多个国家和地区。
同样一炉铁水,浇进不同的铸型,出来的是完全不同的铸件。壳型线给铸造厂提供的是一条“不增加合金成本、不改变熔炼工艺”就能提升材质性能的路径。
铸造生产正在向自动化、清洁化、高质量方向不断迈进。选择壳型线,让铸件性能再往上走一步。