大断面球铁件石墨漂浮浅析.pdfVIP

增 刊 山 西 林 业 科 技 Sup. 2001 年 12 月 　 2001 SHAN X I FOR ESTR Y SC IEN CE AND T ECHNOLO GY D ec 文章编号: 1007726X (2001) 增000704 大断面球铁件石墨漂浮浅析 肖德全 ( 山西省林业机械厂, 山西　太原　043010) 摘要: 对石墨漂浮的形成机理进行了探讨, 认为石墨漂浮就其本质来说是取决于石墨 球的大小, 漂浮的石墨只能是自由生长的石墨和共晶奥氏体圈形成前的共晶石墨。提 供了石墨漂浮的临界尺寸概念, 并指出在实际生产中控制碳当量和加快冷却速度是 解决石墨漂浮最有效的办法。 关键词: 石墨漂浮; 冷却速度; 碳当量; 石墨球大小 中图分类号: T F 5932　　　文献标识码: A 石墨漂浮是大断面球铁件常见的铸造。大断面球铁件, 壁厚在 55 mm～ 95 mm 之间, 常出 现石墨漂浮缺陷, 严重时导致铸件报废。鉴于此种情况, 我们在实际生产中, 研究了石墨漂浮的 规律, 做了化学分析, 用金相显微镜观察了金相试样, 分析了石墨漂浮产生的原因, 采取了行之 有效的措施, 解决了石墨漂浮的问题。 1　本体试样的制取 在铸件的本体上取了一个试样, 观察到铸件上部有严重的石墨漂浮现象, 漂浮层有 15 mm , 断口呈暗灰色, 与正常区域有明显分界线, 黑白分明; 抛光腐蚀后呈地图状花样: 在金相 显微镜下观察, 有的呈球状密集, 有的呈锚链状成串, 有的呈开花状堆积。 　　对石墨漂浮区和正常区做了化学分析, 对 比见表 1, 从表 1 可知, 漂浮区与正常区相比碳 表 1　正常区和石墨漂浮区化学成分比较 量高, 含硫量也高出十几倍。由此可以看出, 漂 化学成分 C M n S Si P 浮区不仅有漂浮的石墨, 而且还有硫化夹杂物 正常区 338 0 68 0 006 0 39 0 043 的存在。 漂浮区 377 0 69 0 080 2　石墨漂浮形成机理的浅析 [ 1 ] 　　石墨漂浮的产生原因 传统的看法是铁水的碳当量超过共晶点。当过共晶的铁液冷却到 液相线以下时, 开始在液相中析出小石墨球。随着温度的下降石墨球逐渐长大, 在共晶转变时 已经有相当大的尺寸了。这时石墨球周围尚无奥氏体圈产生。由于石墨的比重小, 加上镁蒸汽 泡上浮时的带动, 使部分石墨球上浮至铸件上表面聚集, 随后在共晶转变时迅速长大 , 结果形 成石墨漂浮。 ( ) 　　我们在实践中发现, 铸件内浇 口 厚20 mm 处, 由于砂型严重过热, 冷却速度缓慢, 出现 收稿 日期: ( ) 作者简介: 　肖德全 1953　 , 男, 山西怀仁人, 1979 年毕业于太原重机学院, 工程师。 　　　　　　　　　　　　　　　　　山 西 林 业 科 技　　　　　　　　　　　　　　　　　2001 年 8 ( ) 　石　墨　漂　浮　, 但　轮　缘 厚 75 mm 由于外冷铁的激冷无石墨漂浮。这些事实说明: 当碳当量相同时 冷却速度对石墨漂浮起了决定性的作用。可以认为: 过共晶成分的球墨铸铁易产生石墨漂浮, 但共晶或亚共晶的球墨铸铁也有可能产生石墨漂浮, 关键是冷却速度的快慢, 石墨漂浮的实质 是取决于奥氏体圈形成石墨球的大小。 近年来有些试验发现, 无论是亚共晶或过共晶成分的球墨铸件, 石墨