信息中心 工艺类 陕西金鼎铸造有限公司球墨铸铁常见缺陷和防治方法.pptx

球墨铸铁件常见的缺陷和防止方法主讲内容:1、球化不良2、球化衰退3、缩孔与缩松4、皮下气孔5、夹渣6、石墨漂浮一、球化不良1、球化不良的特征： 宏观特征：银白色的断口上分布有黑色斑点,尤以中心为甚。球化不良越严重，黑斑直径越大数量越多，甚至全部断口为黑灰色，类似灰铸铁的断口。 微观特征：金相分析能发现有集中分布的厚片状石墨，伴有少量球状、团状石墨，严重时全部是片状石墨。 球化不良使力学性能急剧下降，不能达到牌号所规定的性能指标。2、球化不良的原因及防止措施 球化不良主要是因镁和稀土的残留量不足造成的。根据导致残留量不足的原因，采取不同的措施： 1、球化剂中球化元素含量不足，加入量不够——则要选用合适的球化剂和确定合理的加入量，并严格控制铁水量。 2、处理前铁水温度过高或过低——控制合理的出炉温度。 3、含硫量较高——严格控制原铁水的含硫量。 二、球化衰退 1、球化衰退：处理后随时间的延长，球化逐渐消失的现象。 2、球化衰退原因： 1）铁水停置期间镁和稀土元素不断消耗、外逸，使残留量不足。 2）孕育不断衰退。 3、不同原因造成的球化衰退在金相上的特征： 1）前者有厚片状石墨密集，在宏观断口上出现大量密集的小黑点，严重时断口变灰。镁、稀土含量降低。 2）后者是铸件中球化元素的残留量没有明显下降，而石墨球径变大，形状同球状向团状或片状过渡，且自由渗碳体增加。4、防止措施1）球化元素衰减A、尽量缩短停置时间，降低浇注温度，在一般浇注温度下，浇注时间控制在15分钟以内。B、尽量避免过分搅动铁水或倒换浇包，以减少镁蒸气外逸。C、降低原铁水的含硫量。D、适当增加球化剂用量。2）孕育衰退 进行再孕育（随流孕育处理）。原则：少量、多次、延迟孕育。三、缩孔与缩松 1、形成原因： 球墨铸铁形成缩孔和缩松是因为铁水加入球化元素后，使初生奥氏体枝晶增多，而球铁呈糊状凝固，铁水在枝晶间流动困难，在铸件最后凝固区域（热结点）处，常有许多未结晶完毕的初生奥氏体枝晶和共晶团，因得不到铁水供应而被迫停止继续结晶，造成缩松。此时铸件壁表壳若发生外移，铸件热结点处铁水供应将更为不足，此时除形成集中性缩孔外，也会促进缩松的形成。2、防止措施 1）提高碳当量。可降低初生奥氏体枝晶数量，增大石墨化膨胀，提高铁水的流动性，故可减少缩孔和缩松。当WC+1/7Wsi≥3.9%时，可获得无缩孔、缩松的铸件。凡阻碍石墨化的元素如锰、铬等，包括过多的镁和稀土残留量，都会增加缩孔和缩松倾向。2）提高铸型刚度。3）选定合理的浇注温度，加强补缩措施，如确定合理的凝固原则，正确设计冒口、冷铁等补缩工艺。缩孔四、皮下气孔 皮下气孔常出现在铸件表皮下0.5-2mm处,直径约1-2mm,有些位置较浅，落砂后即能发现，有的要在清理后才能发现。 1、产生原因 是一种反应性气孔，是铁水中的镁或MgS与铸型表面的水作用后，在界面上产生大量H2或H2S造成的。 Mg+ H2O= MgO+H2 MgS+ H2O=MgO+ H2S2、防止措施1）严格控制残镁量和砂型的含水量。当镁残留量＞0.05%,砂型水分＞5%时,出现皮下气孔的机率增加。2）控制铁水的含硫量，减少MgS夹渣物。3）提高浇注温度，以利于气体排出。4）防止铁水中混入微量的铝。当铁水中铝＞0.02-0.03%时,皮下气孔显著增加。五、夹渣 1、产生原因 球墨铸铁中的夹渣来源于球化处理过程和处理后铁水的氧化。铁水及其中的硅、锰易氧化元素产生氧化膜，且很难扒净，扒除后还能继续产生，尤其是在浇注过程中，铁水和空气接触氧化加剧，夹渣增多。2、防止措施1）提高浇注温度可使夹渣上浮，去除。2）除低残留镁量和原铁水的含硫量。残留镁量﹥0.05%,原铁水含硫量﹥0.03-0.04%时,易出现夹渣。3）加强熔渣的清除。应多次扒渣并覆盖。4）浇注系统设计要考虑流动平稳、迅速、挡渣能力强。六、石墨漂浮 石墨漂浮是球墨铸铁特有的缺陷，多出现在铸件的上表面和热结点处。金相观察，漂浮区石墨数量多、密集，石墨呈开花状，有时出现爆裂型石墨。 1、原因： 石墨漂浮是密度偏析的结果，碳当量过高或浇注温度过高，冷却速度缓慢等延长保持液态时间的因素，都会加重石墨漂浮。2、控制措施 1）严格控制碳当量。一般铸件成分中碳不超过3.8-4.0%,同时硅不超过2.8-3.0%,厚壁铸件应更低。2）降低稀土残留量。当稀土残留量＞0.06%时,石墨漂浮显著增加。特别是厚大铸件，要注意球化剂中镁和稀土元素的比值要大于2。3）采用各种工艺措施提高冷却速度。如采用冷铁、降低浇注温度等。谢谢