摘要：本文主要讲述耐磨铸钢件国内现状、分析铸件夹渣缺陷产生的原因，通过泡沫陶瓷过滤器在耐磨铸钢件上的应用案例，说明了该工艺方法在消除夹杂缺陷方面的显著效果，并进行了综合效益分析。
　　前言：
　　耐磨铸件是矿山、煤炭、工程机械等必需的铸件，比如锤头、钢球、衬板、鳄板、齿尖、轧臼壁等，,具有极高的硬度、强度、韧性才能满足工况要求,在使用中发挥良好的性能。耐磨材料中比较常见的有耐磨锰钢、低合金耐磨铸钢、铬合金钢等，低合金耐磨铸钢技术的应用逐步代替耐磨锰钢,因为其在韧性、硬度等方面的性能都优于锰钢,适用性更强；
　　由于目前国内普遍采用感应电炉熔化钢水，难以得到高纯度的钢水，有害元素及非金属杂夹物含量高，这些有害物容易在晶界上、铸件表面富集，破坏材质的连续性，当材料受到摩擦或冲击时极易断裂造成耐磨材料不正常失效，此类铸件焊补时易产生裂纹，因此铸件的夹渣缺陷一直困扰着铸造企业。
　　一、铸件夹杂缺陷的来源1、金属原料污染带入的夹杂;
　　2、炉衬、包衬材料侵蚀形成的渣;
　　3、型腔内冲蚀剥落的涂料或砂子——涂料质量及操作问题;
　　4、钢水二次氧化形成的渣——浇注过程中多属于钢水在内浇道严重喷射所致。
　　二、过滤器的选用
　　1、目前铸钢用泡沫陶瓷过滤器主要有锆质和碳质两种; 2、锆质过滤器适用于各种合金材质，但成本较高; 3、碳质过滤器容重小，蓄热系数小，不易激冷金属液，主要适用于碳钢、低合金钢、锰钢、大型铸铁件等。
　　三、 案例分析
　　1、低合金铸钢件：
　　夹杂位置：铸件内腔，芯子上表面，照片见图1、2

3、  表1电镜扫描分析

　　A、夹杂物的来源分析：
　　正常基体不含有锆，铝的量也很少，而凹坑处出现锆以及铝，锆的来源主要应是涂料造成，铝可能是脱氧产物或炉衬。
　　B、过滤解决方案：
　　过滤器放置于横浇道图4
　　倾斜放2片FCF-1S-20 100*100*25 10ppi，低合金钢，浇注重量580kg，浇注温度1580℃，浇注时间26S。
　　C、该过滤工艺优点：
　　a、有利于渣在横浇道上浮，避免渣堵塞过滤器。
　　b、钢水经过过滤器后流动相对平稳，防止二次氧化渣的产生。
　　c、过滤器倾斜放置，能分解钢水对过滤器、型腔的冲击力。

　　2、过滤器在锰钢上的应用案例
　　锰钢易氧化，充型紊流时易产生二次氧化渣，并且锰钢重新加热时，在250—800 °C间存在碳化物析出的脆性温度区间,铸态高锰钢存在网状碳化物以及铸造应力，因此，焊接性能很差，铸件夹杂缺陷不易焊补，所以避免锰钢件夹杂缺陷是很有必要的。
　　铸件名称：衬板铸件重630kg
　　浇注系统：∑直：∑横：∑内=Φ60：45/50x50：26x21；
　　泡沫陶瓷过滤器：FCF-1S-M：125*125*25(10ppi)；安放泡沫陶瓷过滤器方案见图5
　　浇注重量：790kg；浇注温度1490℃，工艺出品率：79%，

　　采用泡沫陶瓷过滤器，可以缓冲钢水冲力，使钢水以层流的状态进入型腔，防止二次氧化渣形成，同时可以过滤、吸附钢水渣，通过大量的使用证明，过滤后的铸件表面光洁、夹杂缺陷大幅度减少，铸件耐磨性提高30%以上。
　　3、过滤器在高铬铸钢上的应用方案
　　高铬铸钢流动性不好，炉渣不易清除，也不许焊补，铸件废品率高达25以上；
　　铸件名称：耐磨片，铸件材质：高Cr铸钢，浇注重量：230KG  ，造型工艺：消失模负压，浇注温度：1540℃，过滤方案：移动浇口杯L100（FCF-1Z 100*100*25 10ppi）采用此集成过滤浇口杯连续浇注两箱，中间间隔时间10秒，

　　通过使用过滤杯，铸件夹渣废品率下降到10%以下。
　　四、 综合经济效益分析
　　1、通过使用过滤技术方案，铸件夹渣废品率降低80% ，吨铸件利润获得;2、焊补率下降50%：每吨铸件焊补成本300-500元，再加上焊补、打磨、热处理费用，每吨焊补需要约近1000元，减少50%的焊补量即可节省至少500元每吨铸件，完全可以抵消过滤器增加的成本;
　　3、提升铸件综合质量，增加附加值。
　　五、总结
　　在耐磨铸钢件上采用泡沫陶瓷过滤器，不但可以过滤、吸附钢水一次渣，而且可对钢水整流，防止二次氧化渣，具有明显效果，大幅度延长耐磨件的使用寿命，减少铸件废品率、焊补率，为企业带来显著的经济效益。