球鐵件常見的幾種缺陷原因分析

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　　球鐵件生產(chǎn)中常出現(xiàn)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(jìn)行了詳細(xì)分析，并根據(jù)生產(chǎn)的實(shí)際情況提出了一些有效的防止措施。

(1)石墨球異化

  石墨球異化出現(xiàn)不規(guī)則石墨，如團(tuán)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(zhǎng)時(shí)，局部晶體生長(zhǎng)模式和生長(zhǎng)速率偏離正常生長(zhǎng)規(guī)律所致。鑄件中殘余球化元素量超出應(yīng)有范圍時(shí)，如殘余鎂太高，超過了保持石墨球化所需的最低量時(shí)，也會(huì)影響石墨結(jié)晶條件，就容易產(chǎn)生蝌蚪壯石墨。而殘余稀土較多時(shí)，高碳當(dāng)量鐵水易產(chǎn)生碎塊石墨，碎塊石墨的集中區(qū)域一般稱做“灰斑”。而蠕蟲狀石墨的出現(xiàn)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(xiàn)一個(gè)石墨密集區(qū)域，即“始末漂浮”現(xiàn)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(dāng)量、球化元素的種類及殘留量、鑄件凝固時(shí)間、澆注溫度等因素有關(guān)系。鎂能使球鐵的共晶含碳量提高，碳當(dāng)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(xiàn)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(xiàn)在鑄件中等斷面心部、熱節(jié)等部位。球化元素殘余量過多時(shí)，有促進(jìn)反白口缺陷產(chǎn)生的作用，稀土元素強(qiáng)于鎂，它們一般都能增加球鐵組織形成時(shí)的過冷度。

(4)皮下針孔

  皮下針孔內(nèi)主要含有氫，也有少量一氧化碳和氮。殘余鎂量過高時(shí)，也同時(shí)加強(qiáng)了從濕型中吸收氫的傾向，因而產(chǎn)生皮下針孔的幾率增加。另外，球化鐵水停留時(shí)間長(zhǎng)也能增加針孔的數(shù)量。

(5)縮孔縮松

  縮孔常出現(xiàn)在鑄件最后凝固部位(熱節(jié)處、冒口頸與鑄件連接處、內(nèi)角或內(nèi)澆口與鑄件連接處)，是隱蔽于鑄件內(nèi)部或與外表連通的孔洞?？s松，宏觀的出現(xiàn)在熱節(jié)處，細(xì)微的收縮孔洞，大多是孔洞內(nèi)部互相連通。與球化元素有關(guān)的是，要控制殘余鎂和稀土不能過高，這對(duì)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(fā)生在鑄件的上部(澆注位置)，主要分為塊狀、繩索狀和細(xì)碎黑渣。黑渣的主要成分硅酸鎂，是由鐵水中MgO和SiO2反應(yīng)生成的，并受其相對(duì)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(shí)，渣總量約占鐵水重量的0.1%)，而殘余稀土因與氧有很強(qiáng)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(shí)間較長(zhǎng)，殘留鎂逐漸減少，熔渣沒有及時(shí)扒除，硫還會(huì)回到鐵水中，使凝固組織中的石墨減少甚至消失，衰變?yōu)椴灰?guī)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(guān)系，但緊靠增加其加入量也很不可取，因?yàn)殒V殘余量高了，熔渣量和滲碳體都會(huì)增加，在厚大斷面中還會(huì)使石墨球蛻變?yōu)轵蝌綘钍Ｉa(chǎn)實(shí)踐表明:原鐵水含硫量低對(duì)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(guān)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?yàn)榍蚧氐淖饔靡约扒蚧瘎┑募尤肓慷际抢坠泊娴?，球化劑只是球墨鑄鐵穩(wěn)定生產(chǎn)控制系統(tǒng)中的一個(gè)很重要的因素，只有和其他配套措施結(jié)合在一起，才能夠穩(wěn)定的進(jìn)行球化處理。

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　　　　2019.11.01