随着高速铁路技术的进步和我国铁路事业的发展，提速对货车用零配件的性能要求越来越高。我公司采用湿型砂气冲造型生产铁路货车车钩、缓冲器等铸钢件，曾因铸钢件表面砂眼多，导致焊补率高。焊后引起微裂纹使铸钢件废品率居高不下成为急需解决的难题。本文对气冲造型湿砂型生产铸钢件存在砂眼缺陷进行了研究，找到缺陷成因及相应解决措施。通过生产应用和铸钢件质量跟踪评价，表明所采取的工艺措施是切实可行的，达到了减少砂眼缺陷和降低铸钢件废品率的目的。
铸钢件砂眼缺陷成因分析
砂眼是铸钢件内部或表面夹有砂粒的缺陷，是湿砂型生产铸钢件的一种常见缺陷。要解决砂眼缺陷，必须杜绝铸钢件中砂子的来源。砂子的来源一是砂型的某部分在浇注过程中被钢液冲落而卷入型腔;二是浇注前砂粒散落于型腔。产生砂眼缺陷的原因受型砂性能、铸造工艺方案等多方面因素影响。
1、湿型砂性能
生产中原用湿型砂的活性膨润土含量≥lO%，Ot淀粉0.4%左右，其工艺性能见表l。回用砂、型砂及原砂相关指标。
型砂的强度和韧性低.不能满足高压造型对铸钢件用湿型砂的性能要求。型砂湿压强度低。浇注时抵抗金属液的冲刷和冲击能力必然低;破碎指数低，且脱模力大，所以起模时常发生模样上深凹处夹砂胎。
由图可知:①型砂中微粉(200目以下的颗粒。不包含泥分)含量过高。型砂中微粉含量过高时，紧实率不变而水分增加，型砂松散、发脆，湿压强度下降，破碎指数低，韧性差。微粉含量过高给型砂性能带来危害的原因是其颗粒细小，导致比表面积增大，在粘结剂加入量为上限条件下，仍不能包覆砂粒的全部表面并形成足够厚的膨润土膏层.使砂粒间的粘结桥面积减少，而薄的膨润土膏层使砂粒之间呈刚性接触。所以型砂强度低，且没有柔性。
②回用砂的微粉含量高于原砂。表明在混砂及造型等机械力作用下砂粒易破碎。由于铸钢件浇注温度高，需采用石英含量高的原砂。生产中采用的是整形人造硅砂，其颗粒形状为口+△形，表面粗糙，布满台阶和凹坑。因此，与相同粒度原砂比，比表面积大的多，要获得满足要求的型砂强度，需提高膨润土的加入量。
③型砂的含泥量高，表明型砂中死粘土含量高。在高温金属液的作用下，膨润土脱除晶格水，丧失粘结能力，成为死粘土。晶格水的脱除使死粘土成为带有微细孔隙的多孔状微细颗粒。因毛细管作用，易于将水吸入微孔中.所以死粘土的吸水能力比活性膨润土高的多.因而导致型砂的水分高。虽然高水分对湿压强度有一定提高，但韧性却显著下降。
综上所述.型砂强度低，抵不住金属液的冲刷和冲击，产生冲砂;型砂韧性低，太脆，起模时易发生夹砂胎和砂型边缘易碎，导致铸钢件夹砂和冲砂。这是铸钢件产生砂眼缺陷的主要原因。
2、砂型硬度
造型线上砂型的硬度低于标准砂样的硬度。说明砂型的强度低于型砂的强度。砂型的强度低，浇注时抵抗钢液的冲刷能力就低。易引起冲砂。因此。仅提高型砂性能并不能完全解决冲砂问题。现场跟踪分析发现，主要原因是砂箱分箱面磨损，气冲时发生泄漏、跑砂，导致系统压力上不去，造成冲击力不足。
