球墨铸铁的铸造缺陷
球墨铸铁件产生缺陷的原因有哪些?
球墨铸铁件产生缺陷的原因有哪些?球墨铸铁件产生缺陷的原因不单是球化处理问题,那么还有什么问题?在球墨铸铁件生产中,常见的铸件缺陷除有灰铸铁件的一般缺陷外,还有球化不良、球化衰退、夹渣、缩松、石墨漂浮、皮下气孔等。
通常,产生这些缺陷的原因不单是球化处理问题,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。
(1)球化不良特征:在铸件或试棒断面上分布有明显可见的小黑点,愈往中心愈密。
金相组织中.有聚集分布的厚片状石墨原因分析:1.原铁液硫含量过高2.铁液氧化3.残余球化剂量不足4反球化元素的干扰防止方法:1.尽量选用低硫的焦炭和新生铁。
若原铁液含硫量过高,应采用炉内、炉外脱硫或相应提高球化剂的加入量。
交界铁液一定要分离干净,灰铸铁的铁掖不应混入球墨铸铁中。
球化处理时,防止炉渣出到浇包中2.操作中严防铁液氧化3.熔制配比适当、成分稳定的中间合金,并采用合适的处理温度,注意球化处理操作。
防止铁液与合金作用过分激烈或“结死”在包底4镁球墨铸铁中。
加人少量的稀土,可中和反球化元素的干扰(2)球化衰退特征:球墨铸铁铁液,停留一定时间后,球化效果会消失原因分析: 铁液的残余镁量和残余稀土量随着时间的延长会逐渐减少,过了一定时间后。
球化剂残余量已减少到不足以保证铸件球化时,就造成球化衰退镁量和稀土量逐渐减少的原因是:1. 在铁液表面的MgS、CeS与空气中氧作用,发生下列反应:2MgS+O2=2MgO气↑+2S2CeS+ O2=2CeO气+2S烟状的MgO和CeO在空气中逸损,S返回铁液与Mg、Ce作用又生成MgS、CeS,这样循环,Mg、Ce不断损失2.镁在铁液中溶解度极小,大部分镁以微小的气泡悬浮在铁液中。
当有搅拌、回包、浇注、机械振动等情况时,镁气泡会集聚上浮,并穿出铁液表面。
遇空气燃浇而损失3.镁、稀土与氧有极大的亲和力。
铁液表面的镁和稀土要逐渐氧化、镁还有蒸发损失等防止方法:1.经球化处理的铁液应有足够的球化剂残余量2.降低原铁液硫含量,并防止铁液氧化3.球化处理后应扒净渣子4.缩短铁液经球化处理后的停留时间5.在铁液表面加覆盖熔剂,如石墨粉、木炭粉、冰晶石粉等(3)夹渣(黑渣)特征: 在铸件断面上呈现暗黑色,没有光泽,主要由琉化镁、硫化锰、氧化镁、二氧化硅、氧化铁、氢化镁等所组成,是一种非金属夹杂物,可用硫印、氧印等方法显示出来。
球墨铸铁常见缺陷的分析与对策
球墨铸铁件常见缺陷的分析与对策一、常见的缺陷及分析球墨铸铁件常见缺陷的分析与对策 (1) 球铁是近40年来我国发展起来的重要铸造金属材料。
由于球状石墨造成的应力集中小,对基体的割裂作用也较小,故球铁的抗拉强度,塑性和韧性均高于其他铸铁。
与相应组织的钢相比,塑性低于钢,疲劳强度接近一般中碳钢,屈强比可达0 7~0 8,几乎是一般碳钢的2倍,而成本比钢低,因此其应用日趋广泛。
当然,球铁也不是十全十美的,它除了会产生一般的铸造缺陷外,还会产生一些特有的缺陷,如缩松、夹渣、皮下气孔、球化不良及衰退等。
这些缺陷影响铸件性能,使铸件废品率增高。
为了防止这些缺陷的发生,有必要对其进行分析,总结出各种影响因素,提出防止措施,才能有效降低缺陷的产生,提高铸件的力学性能及生产效益。
本文将讨论球铁件的主要常见缺陷:缩孔、缩松、夹渣、皮下气孔、石墨漂浮、球化不良及球化衰退。
1 缩孔缩松 1.1影响因素 (1)碳当量:提高碳量,增大了石墨化膨胀,可减少缩孔缩松。
此外,提高碳当量还可提高球铁的流动性,有利于补缩。
生产优质铸件的经验公式为C%+1/7Si%>3 9%。
但提高碳当量时,不应使铸件产生石墨漂浮等其他缺陷。
(2)磷:铁液中含磷量偏高,使凝固范围扩大,同时低熔点磷共晶在最后凝固时得不到补给,以及使铸件外壳变弱,因此有增大缩孔、缩松产生的倾向。
一般工厂控制含磷量小于0 08%。
(3)稀土和镁:稀土残余量过高会恶化石墨形状,降低球化率,因此稀土含量不宜太高。
而镁又是一个强烈稳定碳化物的元素,阻碍石墨化。
由此可见,残余镁量及残余稀土量会增加球铁的白口倾向,使石墨膨胀减小,故当它们的含量较高时,亦会增加缩孔、缩松倾向。
(4)壁厚:当铸件表面形成硬壳以后,内部的金属液温度越高,液态收缩就越大,则缩孔、缩松的容积不仅绝对值增加,其相对值也增加。
另外,若壁厚变化太突然,孤立的厚断面得不到补缩,使产生缩孔缩松倾向增大。
球墨铸铁常见的铸造缺陷
球墨铸铁常见的铸造缺陷
球墨铸铁具有优异的机械性能和良好的加工性能,广泛应用于机械、汽车、航空航天等领域。
然而,球墨铸铁在铸造过程中也会出现一些缺陷,影响其性能和质量。
下面是球墨铸铁常见的铸造缺陷:
1. 气孔:气孔是球墨铸铁中常见的铸造缺陷之一。
气孔会影响铸件的力学性能和表面质量。
气孔形成的原因有多种,如铸造温度过高、铸造压力不足、液态金属中气体含量过高等。
2. 砂眼:砂眼是指球墨铸铁表面或内部的凹陷或孔洞,造成铸件表面不光滑或内部不均匀。
砂眼的原因有砂型结构不合理、砂型振实不足、铸造温度过高或过低等。
3. 粘砂:粘砂是指砂芯或砂型与铸件表面或内部粘附在一起。
粘砂的原因可能是砂芯或砂型粘度过高、铸造温度过高或砂芯或砂型制作不合理等。
4. 烧砂:烧砂是指在球墨铸铁铸造中,砂芯或砂型受到高温烧灼而失去形状和强度。
烧砂的原因可能是砂芯或砂型的材料不合理、砂芯或砂型制作不当、铸造温度过高等。
5. 缩孔:缩孔是指铸件在凝固过程中由于内部金属收缩而形成的孔洞。
缩孔的原因可能是铸造温度过低、浇注速度过快、砂型结构不合理等。
以上是球墨铸铁常见的铸造缺陷,不同的缺陷需要不同的解决方法。
为了确保铸件质量,铸造过程中需要注意砂型结构的合理性、铸造温度和压力的控制、金属液体的净化等。
分析球墨铸铁气孔缺陷的成因及对策
分析球墨铸铁气孔缺陷的成因及对策球墨铸铁是一种重要的铸造材料,具有优异的力学性能和耐腐蚀性能。
然而,球墨铸铁在生产过程中常常会出现气孔缺陷,这给材料的性能和使用带来了一定的影响。
本文将分析球墨铸铁气孔缺陷的成因,并提出相应的对策。
一、球墨铸铁气孔缺陷的成因1. 原材料质量不过关球墨铸铁的原材料包括铸造合金、铁水和融化剂等。
如果原材料质量不过关,其中可能含有一些气体或杂质,这些气体和杂质在铸造过程中会引起气孔的形成。
2. 熔炼过程控制不当球墨铸铁的熔炼过程非常重要,包括预处理炉熔化、调温、组织调整等环节。
如果熔炼过程控制不当,如温度过高或过低、保温时间不足等,都会影响铸件的质量,导致气孔的生成。
3. 浇注工艺不合理浇注工艺是影响球墨铸铁气孔缺陷的另一个重要因素。
如果浇注过程中温度不适宜、过急或过慢,浇注口设计不合理等,都会导致铸件内部无法顺利排出气体,从而产生气孔。
4. 冷却过程不当冷却过程是球墨铸铁形成细小球状石墨的关键环节。
如果冷却速度过快或过慢,都会导致气孔的形成。
此外,冷却过程中如果没有进行充分的冷镦处理,也会使气孔得不到有效修复。
二、对策1. 加强原材料质量检验提高球墨铸铁的质量,关键在于对原材料进行严格的质量检验。
选用质量好、经过认证的原材料,并充分进行化验和试样,确保原材料中没有含有气体或杂质。
2. 控制熔炼过程在熔炼过程中,需严格控制炉温和保温时间,确保炉内温度适宜,熔铁中的合金溶解均匀。
同时,需要合理添加融化剂和调节剂,以提高铁水的流动性和抗气化能力,减少气孔的形成。
3. 优化浇注工艺浇注工艺的优化可以通过优化浇注温度和速度,改进浇注系统和浇注口的设计,避免过度的温度梯度和急剧的温度变化。
此外,还可以采取减少浇注冲击力和加强细化剂的添加等措施,提高铁水的流动性和浇注质量。
4. 控制冷却过程在冷却过程中,需要控制铸件的冷却速度。
这可以通过适当调整冷却水的供应量和加强冷却设备的管理来实现。
球墨铸铁常见的铸造缺陷
球墨铸铁常见的铸造缺陷
球墨铸铁是一种常见的铸造材料,它具有高强度、耐磨性和耐腐蚀性等优良性能,被广泛应用于汽车、机械、建筑等领域。
然而,在球墨铸铁的生产过程中,常常会出现一些铸造缺陷,这些缺陷会影响产品的质量和使用寿命。
下面介绍几种球墨铸铁常见的铸造缺陷:
1. 气孔:气孔是由于熔体中的气体未能完全排除而形成的圆形
孔洞。
气孔的存在会降低球墨铸铁的强度和韧性,并且容易导致断裂。
2. 热裂纹:热裂纹是由于球墨铸铁在冷却过程中由于温差变化
引起的裂纹。
热裂纹的存在会影响球墨铸铁的机械性能和使用寿命。
3. 砂眼:砂眼是由于砂芯或模具中残留的砂粒等杂质导致的孔洞。
砂眼会使球墨铸铁表面粗糙,影响外观和表面质量。
4. 夹杂物:夹杂物是指在球墨铸铁中存在的非金属夹杂物,如
氧化物、硫化物和硅化物等。
夹杂物的存在会降低球墨铸铁的强度和韧性,并且容易导致断裂。
5. 缩孔:缩孔是由于球墨铸铁在凝固过程中由于体积收缩而形
成的孔洞。
缩孔的存在会降低球墨铸铁的强度和韧性,并且容易导致断裂。
以上是球墨铸铁常见的铸造缺陷。
生产者需要通过优化铸造工艺、提高工艺水平和加强质量控制等措施来减少这些缺陷的出现,从而保证球墨铸铁的品质和使用寿命。
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球墨铸铁常见的铸造缺陷
球墨铸铁常见的铸造缺陷
球墨铸铁是一种常见的工程材料,但是在铸造过程中常常会出现一些缺陷,影响其质量和使用效果。
下面列举了一些常见的球墨铸铁铸造缺陷:
1. 气孔:由于铸造过程中气体或挥发性物质不能完全排除,导致球墨铸铁表面或内部出现气孔,影响其力学性能和耐腐蚀性能。
2. 碳化物:球墨铸铁中的碳化物会影响其机械性能和表面质量,表现为黑斑或黑点。
这种缺陷通常是由于铸造温度过高或冷却速度过快导致的。
3. 夹杂物:球墨铸铁中的夹杂物是由于杂质或异物进入铸造过程中而产生的,会影响其力学性能和表面质量。
4. 砂眼:球墨铸铁中的砂眼通常是由于铸造温度不足、冷却速度过慢或铸型结构不合理等原因造成的。
砂眼会影响球墨铸铁的密度和表面平整度。
5. 疏松:球墨铸铁中的疏松通常是由于铸造时液态金属流动不畅或冷却速度过快导致的。
疏松会影响球墨铸铁的力学性能和耐腐蚀性能。
以上是一些球墨铸铁常见的铸造缺陷,铸造厂和使用者应注意这些缺陷的防范和检测,提高球墨铸铁的质量和使用效果。
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球墨铸铁缺陷
谈球墨铸铁缺陷研究姜海峰(哈尔滨理工大学材料科学与工程学院,黑龙江哈尔滨 150040)摘要:本文综合分析了球墨铸铁缺陷的研究现状,指出了缩孔缩松、石墨漂浮、皮下气孔、球化不良和球化衰退等球墨铸铁特有缺陷的形成原因及防止措施。
关键词:球墨铸铁;缺陷;现状‘球墨铸铁是本世纪4O年代末发明的,从1950年前后才真正用于生产中。
目前,球墨铸铁已广泛的用于制造一些受力复杂、强度、韧性、耐磨性要求高的零件,如柴油机、汽车及拖拉机的曲轴、凸轮轴、中压闸门,汽车及拖拉机的某齿轮以及农机、农具等零件。
球墨铸铁除具有一般铸造缺陷外,它还经常出现诸如缩孔缩松、夹渣、石墨漂浮、皮下气孔、球化衰退及球化不良等球墨铸铁特有的缺陷。
球铁缺陷的分析研究,多年来一直是铸造工作者和铸造厂家关心的热门话题。
一、缩孔缩松球墨铸铁件与灰铸铁件相比,具有较大的缩孔和缩松倾向,这一直是球墨铸铁件生产技术的关键问题之一,国内外的球铁专家、学者对此进行了大量的研究。
早期人们对球铁件缩孔的形成机理及冒口设计问题认识不清。
有人认为球铁具有与铸钢相同的收缩倾向,因此冒口也要和铸钢一样大。
与此相反,用小冒口甚至不用冒口也能生产出健全铸件。
近年来随着人们对球铁凝固特性认识的深入及电子显徽技术的发展,对球铁缩孔形成机理和冒口设计有了比较清楚的认识。
国内外研究者对球铁缩松作了大量的研究工作,提出了一些消除缩松的措施,但由于早期对缩松产生机理存在较大分歧,各自提出的影响因素和防止措施相差很大。
各家的观点主要集中在三个方面:(1)球墨铸铁糊状凝固特性;(2)石墨化膨胀量和膨胀力;(3)型腔扩大。
分歧较大是在石墨化膨胀的评价上,一者认为石墨析出引起膨胀和体积胀大,有利于消除缩松;一者认为球铁比灰铁大得多的石墨化膨胀力使共晶团之间的间隙扩大,数目增加,使缩松增加。
近年来,人们借助电子显微技术对球铁缩松进行微观观察及分析对缩松的产生和防止有了更进步的认识。
资料认为:石墨化膨胀是控制缩孔、减少缩松的因素,根据铸型刚性条件和铸件结构特点。
球墨铸铁缺陷的金相分析及防止措施
302020年第5期工艺试验与应用球墨铸铁缺陷的金相分析及防止措施球墨铸铁是近几十年才发展起来的高强度铸造金属材料。
与钢材相比,球墨铸铁还有很多优点。
比如铸造性能好,成本相对较低。
由于球墨铸铁产量的不断增加,性能不断开发, 现已成功地部分取代了锻钢和铸钢,成为前景广阔的金属结构材料。
力学性能与金属的金相组织密切相关,什么样的金相结构决定了什么样的力学性能。
球墨铸铁也不例外,因此,对球墨铸铁的金相研究,是我们了解球墨铸铁的先决条件[1]。
下面对我厂生产的材质为QT450-10A 铸件,在生产过程中出现的两种不同缺陷进行分析[2]。
1 显微缩松1.1 微观结构球墨铸铁的显微缩松在显微下观察类似呈片状、多角形,有时连续、有时断续,分布在共晶团边界,有时类似片状石墨(图1),往往我们会误认为该缺陷是由球化不良造成。
这样极大的影响判断问题的改进方向,同时有可能使问题更加突出[3]。
我们对同样试块的缺陷位置进行能谱分析,能谱图像显示该缺陷区域呈乳突状立体结构(图2)。
1.2 形成原因铸件凝固过程中,奥氏体支晶凝固后,残余的铁液则在支晶间最后凝固,因得不到补缩而形成显微缩松,这类显微缩松的形成原因有如下几种原因:(1)碳当量CE 值过低,使得石墨膨胀体积不足以补充凝固过程中的体积收缩;(2)合金成分如Cu、Mn、Cr、P 及残留Mg 过高,增大缩松倾向[4];(3)砂型强度偏低,在铸件凝固过程中铸件体积增大,在体积增大的部位得不到其他部位铁液的补充;(4)工艺设计不合理,热节处在凝固过程中周围没有足够的铁水补充收缩[5];(5)孕育不充分或孕育过量等。
毛洪宇,勾洋洋,张 森(沈阳远大压缩机有限公司,辽宁 沈阳 110020)摘要:摘要:通过显微镜和能谱分析,观察球铁渣气孔和显微缩松的微观特征,找出种差别并分析了形成缺陷的原因;提出的防止缺陷产生的措施,能有效地控制和减少废品的产生,提高了铸件合格率。
关键词:关键词:渣气孔;缩松;预防措施中图分类号:中图分类号:TG245 文献标识码:文献标识码:B 文章编号:文章编号:1673-3320(2020)05-0030-03收稿日期:2020-04-16定稿日期:2020-08-10作者简介:毛洪宇(1986-),男,毕业于辽宁工业大学材料成型及控制工程专业,工程师,主要从事铸造工艺及材料、模具设计制造。
球墨铸铁常见缺陷的分析与对策
球墨铸铁件常见缺陷的分析与对策一、常见的缺陷及分析球墨铸铁件常见缺陷的分析与对策 (1) 球铁是近40年来我国发展起来的重要铸造金属材料。
由于球状石墨造成的应力集中小,对基体的割裂作用也较小,故球铁的抗拉强度,塑性和韧性均高于其他铸铁。
与相应组织的钢相比,塑性低于钢,疲劳强度接近一般中碳钢,屈强比可达0 7~0 8,几乎是一般碳钢的2倍,而成本比钢低,因此其应用日趋广泛。
当然,球铁也不是十全十美的,它除了会产生一般的铸造缺陷外,还会产生一些特有的缺陷,如缩松、夹渣、皮下气孔、球化不良及衰退等。
这些缺陷影响铸件性能,使铸件废品率增高。
为了防止这些缺陷的发生,有必要对其进行分析,总结出各种影响因素,提出防止措施,才能有效降低缺陷的产生,提高铸件的力学性能及生产效益。
本文将讨论球铁件的主要常见缺陷:缩孔、缩松、夹渣、皮下气孔、石墨漂浮、球化不良及球化衰退。
1 缩孔缩松 1.1影响因素 (1)碳当量:提高碳量,增大了石墨化膨胀,可减少缩孔缩松。
此外,提高碳当量还可提高球铁的流动性,有利于补缩。
生产优质铸件的经验公式为C%+1/7Si%>3 9%。
但提高碳当量时,不应使铸件产生石墨漂浮等其他缺陷。
(2)磷:铁液中含磷量偏高,使凝固范围扩大,同时低熔点磷共晶在最后凝固时得不到补给,以及使铸件外壳变弱,因此有增大缩孔、缩松产生的倾向。
一般工厂控制含磷量小于0 08%。
(3)稀土和镁:稀土残余量过高会恶化石墨形状,降低球化率,因此稀土含量不宜太高。
而镁又是一个强烈稳定碳化物的元素,阻碍石墨化。
由此可见,残余镁量及残余稀土量会增加球铁的白口倾向,使石墨膨胀减小,故当它们的含量较高时,亦会增加缩孔、缩松倾向。
(4)壁厚:当铸件表面形成硬壳以后,内部的金属液温度越高,液态收缩就越大,则缩孔、缩松的容积不仅绝对值增加,其相对值也增加。
另外,若壁厚变化太突然,孤立的厚断面得不到补缩,使产生缩孔缩松倾向增大。
浅析球墨铸铁件缺陷产生原因及防止措施
如表1所示,采用750 kg中频感应炉熔炼,炉前球化处
理;消失模铸造,石英砂埋箱,顶注式浇注 (如图2);
熔炼温度1 500~1 550 ℃,浇注温度1 350~1 380 ℃[1];
900 ℃保温10~12 h (根据铸件壁厚调整) 后水玻璃液
(模数1.12~1.14) 等温淬火;铸件综合性能要求石墨大小
金属凝固过程中的铸造应力超出铸件断面金属抗 断裂强度形成裂纹。在高温下 (1 150~1 000 ℃) 形成 热裂,呈暗褐色不平整断口;在600 ℃以下弹性范围 内出现冷裂,呈浅褐色光滑平直断口。
原因分析:球化孕育不足,白口倾向增大,促进 冷裂纹产生[3];冷却速度过快,组织应力增大都可促进 铸件沿铸孔边缘或死角处产生冷裂纹;P>0.25%时可 引起热裂纹,尤其对壁厚差别大、形状复杂的铸件。 此外,铸件在热处理过程中,加热、冷却速度过快, 可促进内缩松产生裂纹并扩张或形成断裂。 2.5 夹渣
球墨铸铁以优于高锰钢的耐磨性、适中的综合力 学性能,被广泛用于生产中小型矿山设备耐磨件,如 Φ3.6 m球磨机勺头 (图1)、溜子衬板等易损件。但因 生产中铸造缺陷的存在,使铸件在实际应用时,出现 不耐磨、断裂等影响使用的不利因素。为此,对球墨 铸铁件铸造缺陷的种类及产生原因进行分析,并制定 出相应的防止措施,用于指导生产实践。
关键词:球墨铸铁;铸造缺陷;控制;消失模铸造 中图分类号:TG255 文献标识码:B 文章编号:1001-4977 (2010) 06-0591-03
Cause and Prevention Measures of Defects in Ductile Iron Castings
LIN Ya-lin, LI Zhi-xiang, CAO Ju-yan (Electrical and Mechanical Repair Plant of Jinduicheng Molybdenum Group,
球墨铸铁的常见缺陷及防止方法
文章编号:1007-967X(2009)05-0031-02球墨铸铁的常见缺陷及防止方法3田承飞(中冶葫芦岛有色金属集团有限公司,辽宁葫芦岛125003)摘 要:本文通过对球墨铸铁的常见缺陷原因进行了分析,找出了解决问题的方法。
由于铸造工序复杂,每一点疏漏都会给铸件带来不良影响,如型砂水分、浇铸温度、浇铸系统等。
因此,每一工序都必须认真操作,才能获得健全铸件。
关键词:球墨铸铁;缺陷;气孔中图分类号:TG143.5 文献标识码:A0 前 言球墨铸铁因其具有良好的减震性能、韧性及成本低廉等优点而越来越受到人们的重视,应用范围越来越广。
但一些铸造缺陷始终困扰着我们,在一定程度上制约了球墨铸铁的生产和应用。
葫芦岛有色金属集团有限公司技术人员经过多年的实践,积累了丰富的经验,使一些铸造缺陷得到了较好的解决。
1 球墨铸铁常见铸造缺陷1.1 气 孔气孔是球墨铸铁最常见的缺陷之一,气孔种类主要有三种。
1.1.1 侵入性气孔外界气体侵入金属液中形成气孔。
气孔一般在铸铁表面,靠近铸型或砂型表面,多呈集中孔洞,呈梨形、椭圆形、扁平圆形。
1.1.2 析出性气孔金属液在冷却和凝固过程中,因气体溶解度下降,析出气体来不及排除,铸件因此而产生的气孔。
这种气孔多发生在铸件最后凝固部位,冒口附近、热节中心部位最为密集,多呈分散的小圆孔。
形状呈团球形、断裂状多角形、断续裂纹状及混合型。
1.1.3 反应性气孔金属液与铸型之间或金属液内部发生化学反应。
一类是金属、铸型间的反应;另一类是金属液内部化学成分之间或化学成分与非金属夹杂物发生化学反应,产生蜂窝状气孔,呈梨状或团球形均匀分布。
这种气孔一般位于铸件表皮下,常为针状或蝌蚪状,称为针孔或皮下气孔。
1.2 夹 杂金属液中物质之间或金属液中物质与铸型物质之间发生的化学反应而生成的固态物质。
铸件中通常存在包含有渣、砂、涂料、氧化物、硫化物等非金属杂物。
夹杂物过分集中便形成渣孔或砂眼,导致铸件报废。
球墨铸铁件热节部位表面缩凹缺陷的形成机理及消除对策
球墨铸铁件热节部位表面缩凹缺陷的形成机理及消除
对策
球墨铸铁件经过冷却后,会形成热节部位。
在这个部位,由于冷却速度较慢,铁水凝固过程中形成的石墨距离比较远,从而造成了热节部位的结构和性能与普通部位不同。
而这种不同会导致热节部位表面缩凹缺陷的形成,具体的机理如下:
1. 热节部位在冷却时缩短,使得铸件的表面受到收缩的约束。
因此,热节表面在铸造过程中可能会出现缩凹现象。
2. 热节部位的组织结构不均匀,与普通部位相比,热节部位的强度和硬度差异较大。
因此,热节表面极易受到挤压和变形,出现缩凹现象。
针对球墨铸铁件热节部位表面缩凹缺陷问题,我们可以采取以下消除对策:
1. 通过优化铸造工艺,控制冷却速度,使得热节部位结构和性能与普通部位尽量趋于一致。
从而降低表面缩凹缺陷的发生概率。
2. 采用增加壁厚、减小热节缩孔、增加辅助冷却等措施,以减少热节部位的收缩,防止热节表面受到约束而形成缩凹现象。
3. 对球墨铸铁铸件的热节部位进行特殊处理,例如加厚和加强结构设计,以增加热节部位的强度和硬度,减少表面的挤压和变形,从而降低表面缩凹缺陷的发
生。
球墨铸铁件的检验
球墨铸铁的检验常见的球墨铸铁缺陷有:气孔,夹砂,夹渣,疏松或缩孔等宏观缺陷以及球化不良,晶粒过大等微观缺陷。
球墨铸铁的工序:铸造(造型-浇铸)-去砂-打磨-喷丸-检验。
铸造------型砂的要求是粘土和树脂砂混合。
不能太干也不能太湿。
太干造成模具不好脱落路,太湿容易脱落。
型砂造型后,在内部表面要用涂沫剂烘干以避免铁水冲击砂型而造成砂泥进入铸铁内部。
烘干涂抹剂的方式一般采用点燃烘干(因为涂抹剂中含有酒精)。
有些砂型中会添加冷铁,冷铁的作用是加速冷却,减少缩孔的产生。
所以一般冷铁放在厚壁处。
浇铸------包子中的铁水通过过滤网过滤后进入砂型中。
喷丸------喷丸机的结构有吊抛和固定式。
一般喷丸机有5-7个喷嘴,每个喷嘴连着一个马达,马达高速转动时会带动在边上的钢丸运动而加速抛向被检工件,然后通过下面的钢丸收集装置把收集起来的钢丸送向各个马达口。
球墨铸件的检验包括外观检验,磁粉检验以及超声波检验。
其中外观检验是球墨铸铁中最繁重的工作,其中需要大量的打磨的配合。
一般而言外观检验要求要达到以下几点:1.无裂纹,无焊接,无表面非金属夹杂和加砂。
2. 表面清洁度:Sa 2.5 (可参考标准:ISO 8501-1)2.表面粗糙度:A2或者其他3.气孔:C2或者其他4.冷隔:D1或者其他5.机械划痕:H1或者其他其中2-5的要求可根据英国铸造发展中心的SCRATA对比试块进行对比检验。
在外观检验中特别要注意的是表面气孔与表面砂眼的区别。
表面气孔一般而言内壁光滑,较规则;而表面砂眼比较不规则,内部含有较多的灰尘或者其砂等非金属家杂物。
如果表面凹处缺陷为气孔的话,可根据SCRATA试块进行对比检验;但如果判断为表面砂眼时,一般要进行打磨修补,因为大多数砂眼的根部还会向金属内部延伸。
外观检验时还要注意喷丸的效果,在喷丸效果不好时,会造成粗糙度达不到要求。
铸件表面存留氧化皮,以及存留涂抹剂等较难打磨的大面积表面缺陷时,应该考虑进行重新喷丸或者打磨。
球墨铸铁铸件缩松缺陷怎样防治?
球墨铸铁铸件缩松缺陷怎样防治?球墨铸铁铸造生产中经常遇到缩松方面的质量问题,于是就学习,就在实际工作中去想办法解决。
很多时候,通过学习解决了一些问题,也有难以解决的缩松现象。
最近看见了周启明老师的文章和陈子华的报告,结合之前实际工作,汇总以下。
一.影响球铁缩松的一般规律:1.球墨铸铁铸件的模数。
铸件模数大于2.5,容易实现无冒口铸造,但有专家对此规定限制值,有疑问。
一般来讲,比较厚大铸件,由于石墨化膨胀,容易铸造无缩松铸件。
此时,碳当量控制不要大于4.5%,避免石墨漂浮。
而热节分散的薄小铸件,容易产生缩松,通过冷铁,铬矿砂或局部内冒口设置解决。
特别要注意浇冒口系统的补缩,一般来讲,冒口尽可能使用热冒口,避免冷冒口使用。
2.要充分注意砂箱的刚度和砂型的硬度。
在砂箱刚度和砂型紧实度方面,设置再充分都不为过。
3.浇冒口工艺设计的合理性。
尽可能使用热冒口加冷铁,冷冒口补缩效果很差。
4.铸型的冷却速度。
5.浇注温度和浇注速度的合理选择。
一些比较厚的铸件,可以考虑适当调高浇注温度,同时延长浇注速度来解决缩松。
同时利于二次氧化渣浮出铸件内部,增加探伤检测的合格。
6.化学成分的合理选择和适当的残余镁,稀土含量。
7.在砂型冷却条件下,争取较多的石墨球数对减少缩松有利,对提高力学性能有利。
8.比较好的原材料和好的铁水冶金质量,要特别注意铁水不要在出炉前高温下保持时间过久,同时出炉前做好增加铁水石墨结晶核心的预处理,这样可以提高石墨球数,减少缩松。
二.新的减少缩松的观点:1.埃肯陈子华总监最近报告指出:球墨铸铁因为铁水含有镁,促使状态图上共晶点右移,镁含量在0.035-0.045%时,其实际共晶点大约在4.4-4.5%。
2.球铁成分选择在共晶点附近,铁水流动性最好,则凝固时铁水容易补充收缩。
3.球铁球化前后的硫含量不要变化太大。
即原铁水硫含量不要太高。
硫含量高,石墨容易析出过早。
容易产生缩松。
4.锡柴周启明老师今年文章“防止球墨铸铁缩松缩孔方法的新进展”中指出:在不发生石墨漂浮和没有初生石墨析出前提下,尽量提高碳含量。
球墨铸铁常见的铸造缺陷
球墨铸铁常见的铸造缺陷球墨铸铁是一种用途广泛的合金材料,广泛应用于汽车、机械、农业机械、建筑设备等工业领域。
虽然球墨铸铁有很多优点,如高强度、高韧性、耐腐蚀和低温性能等,但它也有一些常见的铸造缺陷需要注意。
第一,浇口缺陷。
浇口是铸造过程中的关键部位,它是铸件的入口,直接关系到铸件的质量。
球墨铸铁的浇口缺陷主要包括翘口、裂纹和气孔等。
这些缺陷会导致铸件的强度降低,表面质量差,甚至无法使用。
第二,气孔缺陷。
气孔是铸铁材料中最常见的缺陷之一,也是球墨铸铁的重要缺陷类型。
气孔是由于铸造过程中未能完全去除空气或其他气体引起的。
气孔会导致铸件的强度下降,同时对铸件的密封和耐腐蚀性能也有影响。
第三,缩孔缺陷。
缩孔是铸件内部的气孔,是由于铸造过程中液态金属流动受阻引起的。
缩孔也会影响铸件的强度和维修性能,过多的缩孔会导致铸件完全失效。
第四,热裂缺陷。
球墨铸铁具有很好的耐热性能,但在铸造过程中可能会出现热裂缺陷。
热裂是由于铸件随着温度升高而产生的热应力引起的。
这种缺陷可能会导致铸件断裂,影响使用寿命。
为了避免这些缺陷的发生,需要在整个铸造过程中加强质量控制和监测。
对于浇口和气孔缺陷,可以在设计过程中优化铸件结构和浇注系统,加强铸造参数的控制和优化。
对于缩孔和热裂缺陷,需要加强熔炼和浇注过程的管理,避免过度的冷却和应力积累。
总之,球墨铸铁作为一种重要的铸造材料,在铸造过程中容易出现一些常见的缺陷。
加强质量控制和监测,优化铸造结构和参数控制,可以有效地减少这些缺陷的出现,提高球墨铸铁的质量和使用寿命。
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(1)控制和稳定焦炭的含硫量,降低原铁水的含硫量。
(2)控制和稳定球化剂的质量,适当提高加入量。
(3)扒渣干净,覆盖好,防回硫,快浇注。
3
皮下气孔
潮模砂易产生。皮下气孔往往在铸件表面以下0.5-1mm处,孔径0.5-2mm大小,大量均匀在铸件的上表面及远离浇口处。
(1)严格控制型砂水分。
(2)适当提高浇注温度
(3)扒渣干净,控制和降低镁残留量。
(4)型腔内撒冰晶石粉(Na3AlF6)
4
反白口
在铸件的厚大及热节处,出现白口或麻口组织。
(1)控制含硅量≤2.7%;控制含锰量≤0.3%;使用低稀土球化剂。
(2)加强孕育处理,提高孕育效果。
(3)在冲天炉熔炼中,要防止底焦过低,送风量过大。
球墨铸铁的铸造缺陷
球墨铸铁的铸造缺陷
序号
缺陷类别
缺陷描述
解决方法
1
缩孔缩松
球墨铸铁的凝固特性球铁共晶反应凝固时,每析出1%石墨,体积增加2%。即石墨化膨胀。另外,球铁凝固时,呈粥样凝固,即同时形核,同时长大。软皮蛋,造成型壁移动。(灰铸铁凝固时,呈层状凝固。)以上两个特点,造成球墨铸铁易产生缩孔缩松。
(1)增加铸型刚度石墨化膨胀的利用金属型覆砂>干型>树脂砂型>湿型。湿型砂在保证透气性好,水分少的同时,尽量捣实,捣匀,捣硬。
(2)调整铁水的化学成分
a适当提高铁水的碳当量,厚大件;
b适当低碳高硅;降低含锰量;
c残余镁和残余稀土含量不要过高;
d适当的浇注温度。(3)合Biblioteka 的设置浇注系统冒口和冷铁。2
球化不良