铁水温度    冷隔的其他叫法有对头,接不上,冷接,火流
    冷隔的特征:在铸件上构成未能真正融合为一体的凹坑和缝隙,缝隙穿透或不穿透铸件壁,它们的交界处一般是光滑的圆角。冷隔常产生在铸件的上表面或远离内交口的薄壁处
    冷隔的产生 与铁水的流动性有直接关系,铁水从浇注到凝固之前,其流动性经历了三个阶段:1.纯液态流动性2.结晶态流动性3.铁水前段结壳合拢。
  冷隔产生的机理
    对于产生冷隔机理的研究,其实就是对影响铁水流动性诸因素的分析研究。尽管影响铁水流动性的因素很多,单归纳起来主要有以下几方面:
    1)化学成分和浇注温度的影响
      本来化学成分的不同以及浇注温度的高低,二者都可影响到铁水的流动性,为什么要把二者结合在一起分析呢?这是为了便于作图后,更容易理解,更容易明白。
  浇注温度越高,铁含热量越多,铁水的流动性就越好。为了比较不同化学成分铁水的流动性,我们假设各种成分的铁水都取相同的浇注温度。
以上两图表示了在相同的浇注温度时,铸铁含碳量与流动性的关系。图1是铁碳合金状态图,图2表明,对含碳量(CE)大于或小于4.3%的铸铁,都采用相同的浇注温度(1400℃)下的状态;图2是铸铁流动性(纵坐标)与铁水含碳量(横坐标)的关系。从图2
可以看出含碳量越接近共晶成分,纯液态流动距离(时间)越长,铁水的流动性越好。这是因为含碳量(CE)越接近共晶成分,铁液开始结晶凝固点越降低,虽然浇注温度相同,但是由于越接近共晶成分的铁水过热度越高,延长了铁水流动时间,所以流动性就好。由此可以看出提高铁水过热度是改善流动性的重要措施。
从以上两图得出这样的结论,在相同的浇注温度下,由于接近共晶成分铁水的过热度高,所以流动性好,反之当铁水成分远离共晶成分时,流动性就差了。
我们知道,铁水流动性是纯液态流动与结晶态流动之和,在相同过热度时,各种成分铁水的纯液态流动性基本相同,而在结晶态下流动性却有很大的差别,这是因为不同成分铸铁的结晶特点不同。共晶成分铁水是在一定的凝固温度下结晶,冷却凝固过程是有表向里逐层凝固的,已凝固的硬壳表面光滑,还未凝固的铁水在硬壳内流动时阻力小,结晶态下流动距离长,所以共晶成分铁液的流动性好。而其他成分铸铁的凝固,是在一个温度范围内进行的(液相线与固相线的温度距离),即存在有开始凝固温度与凝固终了温度,有一个液态和固态并存的区域。这个凝固温度区域越大,即这个液相+固相并存区域就越大,在这种状态下,金属液内先生成的树枝状结晶粒,把铁水隔成许多小熔池,铁水流经迂回曲折流动阻力较大,所以铁液在液相+固相并存区域内结晶的流动性差。
从以上分析得出结论,共晶成分铁水由于有一定凝固温度,逐层凝固,也就是说铁水在凝固-----流动-----结晶-----流动-----凝固的过程中道路畅通,所以在结晶态下的流动性能力强,流动性好;而具有凝固温度范围的铁水,在结晶态下的流动性有阻,所以流动性差。这就是化学成分与浇注温度对铁水流动性的综合影响。
2)砂型的特点和浇注条件对铁水流动性的影响
  砂型的特点对流动性的影响,主要表现在砂型的阻力和导热能力方面。砂型阻力:砂型几何形状的不同,对铁水的畅通影响就不同,如断面的大小、厚薄、几何形状的复杂程度等。导热性能:要求砂型发气量少、透气性好。加入导热性能好的附加物(如煤粉,焦炭粉等物),来均匀内外层的受热作用,从而提高其热体积稳定性。浇注条件对流动性的影响,主要表现在浇注温度和外力方面。外力方面:即浇注速度的快慢,火流的粗细,浇包距砂型的高低。
3)浇冒系统的设计
      在浇注过程中,铁水与砂型接触后,型砂受热而产生大量气体,型腔内的气体受热也随
之急剧膨胀,二者重合起来使型腔内的气体急剧增加,在此情况下型腔内的气体如果不能顺利排出,就会阻碍铁水的流动和顺利充满铸型。为此除要求型砂含水分低,发气量少,透气性能良好之外,还需要合理设置排气冒口,多(方位)扎设排气眼,并使(如:上、下箱在没有开箱起模之前,从上箱扎排气孔,直接与下箱型砂扎透)排气管道畅通无阻,这些都是防止铸件出现冷隔(气孔)缺陷,在工艺上常采取的有效措施。
                      操作中产生冷隔的原因
      1)浇注温度太低,浇注速度过慢,浇注时间过长。
      2)化学成分不合格,CE含碳量太低,降低了铁水的流动性。
      3)铸件断面厚薄差太大,或断面薄而长。铁水在流经途中,降低了铁水的流速,铁水散热过量,使铁水不能很好的充满型腔。
      4)浇注过程中疏忽发生中断。
      5)当铁水温度稍低时,浇包距砂型距离太低,或浇速仍缓慢,铁水动压力不足,使流动性本来就差的铁水,流的更加缓慢。
      6)上砂箱太矮,直浇口太短,又没有加设浇口杯,致使铁水动、静压力不足。
      7)砂型太湿,吸热量过大。型砂受热后产生大量的水蒸气,或砂型中煤粉以及其他产生气体的物质太多,产生出了大量的气体,如果铸型排气性能不好,增加了型腔内的气体阻力,阻碍了金属液体的流动。
      8)金属液过度氧化,或其中非金属夹杂物质多,降低了铁水的流动性和溶接性。氧化的铁水表面白亮,看似温度很高,但流动性确差(过去的老师傅称之为“假高温,不走路”)。
      9)内浇口开设的太薄而且又太长,或内浇口开设的位置不合理,铁水流经内浇口时流速慢,散热量大(薄壁铸件的内浇口厚度,可占铸件厚度的2/3,当铁水汇集接头时,各接头的表面涨力已经很大而不能互溶,故造成铸件冷隔。
  防止产生冷隔的措施
1)当金属液具有适当的浇注温度及足够的流动性条件下,浇注工的操作对于防止铸件出现冷隔有着至关重要的作用。浇注工就应该根据铸件的大小、厚薄、几何形状的不同,控制浇注温度,一般情况下应采用先快后慢的浇注方法,先快产生的动压力使铁水尽快的充满型腔。
后慢旨在以静压力的方式,使型腔内的铁水平稳更加充实。但是如果铸件的大平面在上面,像大型变速箱的下箱体,浇注后期也不能慢,应一气注起,不能稳慢更不能停。当然像浇注这样的铸件,在工艺上还应该采取措施,增高上箱高度,加设足够高的浇口杯,当铁水满至浇口杯时,还是要慢速浇注的。
2)在不影响铸件质量要求下,改变化学成分含量,使其碳当量(CE)尽量接近共晶点,以提高流动性。
3)炉工应合理控制风压、风量、风口直径、底焦高度、防止铁水的氧化。控制炉料质量,尽可能减少铁水中的夹杂物,清理干净包内的熔杂,覆盖保温集渣剂。