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球鐵件常見的幾種缺陷原因分析

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人氣:-發表時間:2019-11-01 16:19【

球鐵件常見的幾種缺陷原因分析

  以冶煉、鑄造、鍛壓、焊接、熱處理、理化檢測等相關知識為主,我們將為您提供鑄造、鍛造、熱處理、焊接方面知識和檢測儀器。

  球鐵件生產中常出現的縮孔、縮松、夾渣、皮下氣孔、球化衰退與球化不良等缺陷的影響因素進行了詳細分析,并根據生產的實際情況提出了一些有效的防止措施。

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(1)石墨球異化

  石墨球異化出現不規則石墨,如團塊狀、蝌蚪狀、蠕蟲狀、角狀或其他非圓球狀。這是由于球狀石墨沿輻射方向生長時,局部晶體生長模式和生長速率偏離正常生長規律所致。鑄件中殘余球化元素量超出應有范圍時,如殘余鎂太高,超過了保持石墨球化所需的最低量時,也會影響石墨結晶條件,就容易產生蝌蚪壯石墨。而殘余稀土較多時,高碳當量鐵水易產生碎塊石墨,碎塊石墨的集中區域一般稱做“灰斑”。而蠕蟲狀石墨的出現則是由于球化元素殘余量不足或者含有超限的鈦和鋁。

(2)石墨漂浮

  過共晶成分的厚壁球鐵件中,在澆注位置頂部,常常出現一個石墨密集區域,即“始末漂浮”現象,這是由于石墨與鐵水密度不同,過共晶鐵水直接析出的石墨受到浮力作用向上所致。石墨漂浮程度與碳當量、球化元素的種類及殘留量、鑄件凝固時間、澆注溫度等因素有關系。鎂能使球鐵的共晶含碳量提高,碳當量相同的鐵水,提高其殘余鎂量就能減少石墨漂浮,殘留稀土量過高,有助于爆裂狀石墨的升成。

(3)反白口

  一般鑄鐵件的白口組織容易出現在冷卻較快的表層、尖角、披縫等處,反白口缺陷則相反,碳化物相出現在鑄件中等斷面心部、熱節等部位。球化元素殘余量過多時,有促進反白口缺陷產生的作用,稀土元素強于鎂,它們一般都能增加球鐵組織形成時的過冷度。

(4)皮下針孔

  皮下針孔內主要含有氫,也有少量一氧化碳和氮。殘余鎂量過高時,也同時加強了從濕型中吸收氫的傾向,因而產生皮下針孔的幾率增加。另外,球化鐵水停留時間長也能增加針孔的數量。

(5)縮孔縮松

  縮孔常出現在鑄件最后凝固部位(熱節處、冒口頸與鑄件連接處、內角或內澆口與鑄件連接處),是隱蔽于鑄件內部或與外表連通的孔洞。縮松,宏觀的出現在熱節處,細微的收縮孔洞,大多是孔洞內部互相連通。與球化元素有關的是,要控制殘余鎂和稀土不能過高,這對減少宏觀和微觀縮松都有明顯效果,縮松傾向幾乎與球化元素成正比。

(6)黑渣

  它一般發生在鑄件的上部(澆注位置),主要分為塊狀、繩索狀和細碎黑渣。黑渣的主要成分硅酸鎂,是由鐵水中MgO和SiO2反應生成的,并受其相對含量的影響。因此,作為控制黑渣的措施之一就是減少鎂的殘余量(加鎂0.15%時,渣總量約占鐵水重量的0.1%),而殘余稀土因與氧有很強的親和力,在減少黑渣方面有明顯的效果。

(7)球化衰退

  這是由于球化鐵水停留時間較長,殘留鎂逐漸減少,熔渣沒有及時扒除,硫還會回到鐵水中,使凝固組織中的石墨減少甚至消失,衰變為不規則狀、蠕蟲狀或片狀石墨。這種球化衰退與球化劑中稀土含量較低、或者球化劑加入量偏低有一定的關系,但緊靠增加其加入量也很不可取,因為鎂殘余量高了,熔渣量和滲碳體都會增加,在厚大斷面中還會使石墨球蛻變為蝌蚪狀石墨。生產實踐表明:原鐵水含硫量低對防止球化衰退才是最有效的。

  包括還有的球鐵鑄造件缺陷,幾乎都與球化劑的成分和加入量有關系,但我們不能指望球化劑解決很多問題,更不能解決所有問題,因為球化元素的作用以及球化劑的加入量都是利弊共存的,球化劑只是球墨鑄鐵穩定生產控制系統中的一個很重要的因素,只有和其他配套措施結合在一起,才能夠穩定的進行球化處理。


 南京麒麟科學儀器集團有限公司

    檢測中心

    2019.11.01

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