采用SEM∕EDS分析湿型砂铸件缺陷.pdf

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1、2017年第2期铸造设备与工艺兰Q12生兰旦兰Q里堕旦垦!垦Q堕!里丛圣堕!垒盟旦里鱼坚堕Q垦Q璺!垒P!：兰Q!Z塑兰·应用研究·doi：10．16666／j．cnki．issnl004-6178．2017．02．010采用SEM／EDS分析湿型砂铸件缺陷何泽芬-，赵峰林2(1．科莱恩化工(中国)有限公司，上海200335；2．常州东南助剂有限公司，江苏常州213017)摘要：扫描电镜(SEM)和x一射线能谱仪(EDS)是多功能多用途的显微分析仪器，很多日本铸造工作者利用该分析仪器对铸件缺陷进行分析以找出确凿的成因，

2、并采取正确经济的方案抑制和消除铸件缺陷。文章通过具体示例介绍了如何采用sEM／EDS分析湿型砂铸件的砂眼、气孔等缺陷。关键词：湿型砂；铸件缺陷；砂眼；气孔中图分类号：TG245文献标识码：A文章编号：1674—6694(2017)02—0031—03DefectAnalysisofGreenSandCastingwithSEM／EDSHEze—和n1，zHAoFeng-linf(1．ClariantChemicalEngineeringChinaCO．，LTD．，Shanghai200335，China；2．Chang

3、zhouDongnanAuxiliariesCO．，LTD．，ChangzhouJiangsu213017，China)Abstract：SEMandEDShavebeenwidelyappliedforcastingdefectanalysisinJapan，whichwasaimedatfindingrootcausetoavoidsuchdefectsassandinclusionandgasholeandSOon．ThispaperintroduceshowuseSEM／EDStoanalyzethedefec

4、ts．Keywords：greensand，defect，gashole，sandinclusion砂眼和气孔是湿型砂生产铸件时常见的缺陷，通常的解决方案是铸造工作者根据自身的经验分析来抑制和消除，常存在仁者见仁，智者见智的状况[11。自2011年，笔者所在的公司与某大学签订了合作协议，借用SEM／EDS对缺陷样品进行表面显微观察的同时，进行微区定性和半定量分析，协助客户快速消除铸件缺陷。1SEM／EDS在砂眼分析上的应用现象：铸件表面有孔洞。1．1生产条件描述采用HWS造型线及爱立许混砂机，冷芯盒砂芯生产灰铁铸件，铸

5、件重量为15kg．1．2型砂性能和粒度分布型砂性能和粒度分布见表1和图1．分析表1，型砂的有效黏土低，仅为6．51％，型砂的紧实率与水分之比低，仅为7．2，是产生砂眼的主要原因。建议调整除尘器和增加膨润土补加量，将有效土提高至7％一8％，改善混砂工艺，将紧实率与水分之比提高至lO左右。收稿日期：2016—10—19作者简介：何泽芬(1965一)，女，硕士，主要从事造型材料的研发和销售。表1型砂性能分析水分／％3．6有效黏土／％6．51含泥量／％12．15灼烧减量／％5．4湿压强度&Pa208热湿拉强度／kPa2紧实率／

6、％26透气性110试样重量悖148AFS细度指数57．8l43一2I61174．054．540．000．021竺业■■留訾訾6口20H40日70目140目270日图1型砂的粒度分布分析图1可知：型砂的粒度分布不合理，主峰筛大于40％，相邻两筛的差值不成比例，型砂的流动性不佳，造成型砂的致密度差，容易产生砂眼缺陷。·31·1．3砂眼部分SEM／EDS分析1．3．1缺陷照片图2为铸件表面的孔洞，客户处的技术人员有的认为是气孑L，有的认为是砂眼，为了诊断缺陷类别，取样做SEM／EDS分析图2表面有孔洞的铸件照片1．3．2SE

7、M扫描照片图3为缺陷的SEM照片，缺陷处有砂粒形貌，判定为砂眼缺陷。为了进一步确认，进行EDS分析。a)小7L缺陷形貌x50b)／J,孑L缺陷中夹杂物形貌X150c)大孑L缺陷形貌x50d)大孑L缺陷中夹杂物形貌×150图3缺陷的SEM照片1．3．3缺陷的1：DS分析结果图4为缺陷的EDS分析图，从图4可以看出，夹杂物主要为氧化硅及氧化铝，证实我们的分析正确，该缺陷为砂眼缺陷。1．4改善对策1)提高膨润土的补加量，将有效土提高至7．5％～8％之间；2)适当降低混配粉的补加量，使烧失量与有效土的比值从82％降至60％左右

8、；3)改善混砂工艺，使紧实率与水分之比在10左右，手感如图5所示，手抓砂后不粘砂；4)通过补加新砂调整70目的停留量在40以下，相邻筛差值为8％～12％以改善型砂的流动性。通过如上方案，消除了该铸件的砂眼缺陷。·32·图4缺陷中自亮颗粒能谱图a)改善前b)改善后图5型砂手感2SEM／EDS在气孔分析上的应用2．1生产情况描述1)生