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蠕墨铸铁件造成的缺陷及分析与防范

来源: 聚展网 2023-12-01 18:15:21 92 分类: 铸造资讯

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蠕墨铸铁件除了蠕化处理问题,还有哪些问题?

在蠕墨铸铁件生产中,常见的铸件缺陷除有灰铸铁件的一般缺陷外,还有蠕化不成、蠕化率低、蠕化衰退、白口过大、孕育衰退、石墨漂浮、表面片状石墨层、夹渣等。通常,产生这些缺陷的原因不单是蠕化处理问题,有时还有造型制芯、熔炼浇注、配砂质量、落砂清理等许多生产工序的问题,因此必须具体分析,以便采取相应的合理措施加以解决。生产蠕墨铸铁件时,蠕墨铸铁件特有的一些缺陷及其原因分析与防止方法如下:

1.蠕化不成

特征及发现方法:

1.沪前三角试片断口暗灰.两侧无缩凹,中心无缩松

2.铸件断口粗,暗灰

3.金相组织:片状石墨≥φ10%

4.性能:σb260MPa,甚至低于HT150灰铸铁

5.敲击声哑如灰铸铁

原因分析
1.原铁液硫高

2.铁液氧化严重

3.铁液量过多

4.蠕化剂少或质差

5.蠕化剂未发挥作用(包底冲入法蠕化剂粘熔于包底。出铁槽冲入法蠕化剂块度大或铁液温度低)

6.蠕化剂烧损大

7.干扰元素过多

防止方法:
1.严格掌握原铁液硫含量使之稳定,用低硫生铁或作脱硫处理

2.调整冲天炉送风制度,防止铁液氧化

3.铁液及蠕化剂准确称量

4.蠕化剂分类存放,成分清楚,按原铁液硫含量计算蠕化剂加入量

5.包底冲入法处理时有足够的镁、锌等搅拌元素。并不熔粘包底;出铁槽冲入处理时蠕化剂块度适当,铁液温度不过低,处理时作充分搅拌,液面覆盖

6.含Mg蠕化剂在包底压实、覆盖,铁液温度不过高

7.防止或减少干扰元素混入

补救措施:

若发现炉前三角试片异常。判断为蠕化不成,立即扒渣,补加蠕化剂(一般为加人量的1/3~2/3)及孕育剂,搅拌,取样,正常后浇注

2蠕化率低(球化率高

特征及发现方法:

1.炉前三角试片断口细,呈银灰色

2.两侧缩凹或中心缩松严重(特点与球墨铸铁相同或接近)

3.铸件金相组织:球墨≥φ60%

4.铸件缩松、缩孔多

原因分析:

处理过头,蠕化剂过多或铁液量少

防止方法:

1.蠕化剂及铁液定量要准确

2.掌握并稳定原铁液硫含量

3.严格掌握蠕化剂成分并妥善管理

补救措施

若炉前判断为处理过头,可补加原铁液,根据三角试片白口宽度决定孕育与否及孕育剂加入量

3蠕化衰退

特征及发现方法:

1.处理后炉前三角试片较正常,浇注中、后期三角试片有蠕化不良的现象

2.铸件断口暗灰

3.金相组织:片状石墨>φ10%

4.敲击声哑如灰铁

5.性能:σb260MPa,甚至低于HT15O灰铸铁

原因分析
1.处理后浇注时间过长

2.处理后覆盖不好,氧化严重(特别是使用含Mg蠕化剂时)

3.铸件璧厚大,冷却过慢

防止方法:

1.操作迅速准确,处理后及时浇注

2.处理后覆盖好

3.厚大蠕墨铸铁件要适当过量蠕化化处理并在厚壁部位采取速冷工艺措施

补救措施:
若发现炉前三角试片异常。判断为蠕化不成,立即扒渣,补加蠕化剂(一般为加入量的1/3~2/3)及孕育剂,搅拌,取样,正常后浇注

4.白口过大、反白口、铸件局部白口

特征及发现方法:

1.三角试片白口宽度过大甚至全白口

2.铸件边角甚至心部存在莱氏体

3.机加工困难

4.强度低

原因分析:

1.孕育剂量不足

2.加孕育剂后搅拌不充分

3.蠕化剂过量

4.原铁液成分不合适。如C、Si低,Mn或反石墨化元素过高、产生偏析

防止方法:

1.孕育足够:采用瞬时孕育(特别是薄铸件)

2.搅拌充分

3.蠕化处理不过量

4.严格控制原铁液化学成分

补救措施:

①若发现白口过宽,补加孕育剂,充分搅拌

②如发现全白口,大部分因蠕化剂过量,要补加铁液及孕育剂搅拌、取样,合格后浇注

③已铸成的白口件进行高温退火

5.孕育衰退

特征及发现方法:

1.炉前三角试片正常,随着时间延长,白口宽度增加

2.铸件边角有渗碳体并随浇注时间延长,白口增厚

原因分析:

1.孕育量不够充分

2.孕育剂吸收差

3.孕育后停留时间长

防止方法:

1.充分孕育

3.孕育剂块度适当,并有足够高的铁液

3.采取浮硅孕育等瞬时孕育方法

6.石墨漂浮

特征及发现方法:

1.多发生在蠕墨铸铁件上表面

2.宏观断口有黑斑

3.金相组织:有开花状石墨

4.局部强度低

原因分析:

1.碳当量高

2.铸件壁厚

3.浇注温度高

防止方法:

1.控制碳当量

2.控制铸件冷却速度

3.控制浇注温度

7.表面片状石墨层

特征及发现方法:

1.铸件表层断口有黑边

2.金相显徽镜下有片状石墨

原因分析:

有以下不同解释:

1.铸型表面的硫化物与铁液接触时,部分镁、稀土被消耗掉

2.铸型表面气相〔如O2N2CO,H2)作用于Mg、稀土、使之消耗

3.铸型材料SiO2与镁及稀土发生反应

4.铁液中残留镁及稀土量居下限

5.镁一钛合金处理比稀土硅铁合金处理更易出现片状石墨层

6.浇注温度高,冷却速度低易出现片状石墨层

7.浇注系统过于集中处易出现片状石墨层

防止方法:

1.使铸型表面硫低,刷涂料

2.铁液中有足够的残留Mg及稀土量

3.对表面层要求强度高或不加工表面多的铸件,尽量少用成不用含Mg蠕化剂

4.控制浇注温度

5.工艺上合理安排浇注系统及提高冷却速度

8.夹渣

特征及发现方法:

1.铸件上表面处有熔渣层其周围石墨为片状

2.铸件中有夹渣

原因分析:

1.渣中硫、氧等与蠕化剂作用降低了蠕化剂残留量

2.铁液温度低,杂质不易上浮并流人铸型

3.铁液中裹入氧等气体与稀土、镁等作用形成粒状夹渣

防止方法:

1.降低原铁液中硫、氧含量

2.提高铁液浇注温度

3.浇注系统合理,加挡渣过滤措施


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