球墨铸铁夹渣缺陷的成因及控制
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。
浅析球墨铸铁件缺陷产生原因及防止措施
浅析球墨铸铁件缺陷产生原因及防止措施
1、坯料的缺陷：由于坯料的杂质含量过高，砂砾过大，沿铸缸边缘空隙较大等，都有可能导致炉内坯料缺陷大，从而产生球墨铸铁件缺陷。
2、成型工艺有问题：如砂芯型腔孔形不规则，型腔深度低，入型质量差，表面光洁度及粘结质量差等，都有可能产生球墨铸铁件缺陷。
3、浇注不合理：球墨铸铁件的浇注工艺过程中需要满足一定的条件，当不合理时，会导致溶质的不均匀分布，产生球墨铸铁件缺陷。
4、冷却不合理：冷却工艺是球墨铸铁件质量重要影响因素，冷却不合理，有可能使坯体结晶不良，从而产生球墨铸铁件缺陷。
二、防止球墨铸铁件缺陷的措施
1、提高坯料质量：在生产过程中，应加强原料检查，确保原料质量良好，并严格控制杂质含量，以减少成型过程中缺陷的发生。
2、改进成型工艺：应采用有利于消除和避免缺陷的成型工艺，如采用自动模具成型等技术，减少缺陷产生的可能性。
3、改善浇注工艺：采用有利于消除缺陷的浇注工艺，如采用连续浇铸或提高浇注压力，改善浇注品质，以减少球墨铸铁件缺陷。
4、优化冷却工艺：采用合理的冷却系统可以有效地控制坯体扩大速度，减少坯体内部残余应力，提高结晶度，以减少球墨铸铁件缺陷的产生。
三、结论
球墨铸铁件的缺陷的产生主要由坯料质量、成型工艺、浇注工艺以及冷却工艺不合理等原因引起。
因此，为防止球墨铸铁件缺陷的产生，应采取提高坯料质量、改进成型工艺、改善浇注工艺以及优化冷却工艺等措施。
只有这样，才能在生产过程中控制住缺陷，获得优良质量的球墨铸铁件。
球铁冷却壁上表面夹渣的原因及防止
(3)倾斜、快速浇注 篦板铸件因孔芯(筛孔)众多,使钢液充型能力减弱,易使铸件形成冷隔或浇不足等缺陷。
因此浇注系统按开放式设计计算,保证浇注速度达到 20s/件,并适当垫高浇口端,以增大压头、提高浇速。
(4)热型浇注 由于采用C O2水玻璃砂铸型,表层存在水份,增大铸件产生气孔缺陷,故浇注之前烘烤砂型表层,规定铸型浇注前温度应在60~80。
4 试制结果(1)铸件化学成分见表2。
金相检查结果:铸态基体组织为奥氏体加碳化物。
(2)表面品质、几何尺寸 铸件工作面平整、无裂纹、凹陷等缺陷,铸孔全部穿透;外形尺寸公差符合要求。
表2 铸件化学成分 w(%)Tab.2 Chemical composition of castingC Si Mn P S Cr N1#2#0.3400.3602.032.0912.9611.410.0340.0360.0020.00418.4318.490.2550.265 (3)使用效果 篦板铸件于2003年2月装机使用4个多月,未发生裂纹,预计使用寿命可以达到8个月以上,可满足使用要求。
收稿日期:2003 06 16; 修订日期:2003 07 03作者简介:李体丰(1943 ),辽宁沈阳人,高工.研究方向:铸造工艺及合金材料.E mail:qbxxs@球铁冷却壁上表面夹渣的原因及防止徐加文,张 毅,孙庆柏(莱芜钢铁集团机械厂,山东莱芜271104)摘要:针对厚大冷却壁生产中出现的上表面夹渣缺陷,采取控制碳当量、浇注温度和滞留时间,采用!一次出铁∀球化工艺,防止镁和稀土氧化等措施,有效地解决冷却壁上表面夹渣问题。
关键词:球铁冷却壁;夹渣;防止Reason and Prevention of Top surface Slag Inclusion on Cooling Wall of Nodular Iron C astingXU Jia wen,ZHANG Yi,SUN Qing bai(Machinery Factory of Lai wu Iron&Steel Group,Lai wu271104,China)Abstract:Acc ording to the top surface slag inclusion on cooling wall of the heavy castings,measures such as controlling of carbon equivalent,pouring temperature and resorting time were used.The!primary tap∀and anti oxidation of Mg and RE techniques are important to eliminate the defects.Key words:Cooling wall of Nodular Iron Casting;Slag inclusion;Prevention中图分类号:TG250.6 文献标识码:B 文章编号:1000 8365(2004)03 0209 02我厂用7t/h冷风冲天炉生产铸态QT400-20高炉冷却壁1000t,冷却壁本体性能稳定,满足技术指标要求,心部伸长率达到15%。
浅析球墨铸铁件缺陷产生原因及防止措施
浅析球墨铸铁件缺陷产生原因及防止措施球墨铸铁件是金属材料的重要形式之一，铸件能有效地满足我们对各种结构形式的需求，而球墨铸铁件特别具有优良的物理机械性能，应用范围广泛，它们已成为轻量化、高强度、低成本的产品，可用来生产复杂的零部件和设备，因此球墨铸铁件成为工程用铸件中使用最多的一种类型。
但是，随着生产工艺的复杂性增加，球墨铸铁件在生产过程中也容易发生缺陷。
因此，本文的目的是研究球墨铸铁件的缺陷产生原因以及它们的防止措施。
一、球墨铸铁件缺陷产生原因1、生产工艺参数设置不当在球墨铸铁件生产过程中，不同工序的工艺参数设置不当，可能会造成缺陷产生。
如果没有适当调整球墨铸铁件的温度、合金比例、凝结时间、含气量等工艺参数，就会导致缺陷的产生，如缺棱、晶粒粗化、孔洞、收缩口等。
2、焊接工艺条件不当在球墨铸铁件的制造过程中，焊接工艺的条件设置不当，也会导致缺陷的产生，如熔池深度不够、焊接温度太高、电流大小不当、焊接电压太低等。
3、金属材料质量不佳金属材料质量不佳也是造成球墨铸铁件缺陷的一个重要原因，这是由于金属材料不合格，有氧化物、夹杂物等污染物。
这些杂质可以在球墨铸铁件内部形成孔洞或层，造成缺陷。
4、操作人员技术素养不足操作人员的技术素养也是产生缺陷的一个重要原因，如果操作人员缺乏技术素养，他们就不能熟练掌握工艺流程，也会导致生产过程中的缺陷。
二、防止球墨铸铁件缺陷的措施以上是球墨铸铁件缺陷的原因，那么如何防止缺陷产生呢？1、优化工艺参数设置在球墨铸铁件生产过程中，加强对工艺参数的监控，优化工艺参数设置，确保金属材料在加工上能满足一定的质量要求。
2、严格控制焊接工艺条件焊接是一项技术复杂的任务，因此我们应该在焊接工艺中严格控制各项工艺参数，确保球墨铸铁件能获得良好的焊接性能，从而防止缺陷的产生。
3、挑选优质金属材料在球墨铸铁件生产中，应该重视金属材料的质量，仅选用合格的金属材料，这样可以减少出现缺陷的概率。
4、提升操作人员技术素养提升操作人员的技术素养是防止球墨铸铁件缺陷的重要措施之一，建立科学的操作流程，以此来提高操作人员的技术水平，减少因技术不足而导致的缺陷。
球墨铸铁缺陷产生原因及应对措施
改进生产工艺
优化浇铸工艺：控 制浇铸温度、速度、
压力等参数，提高 1
铸件质量
加强质量控制：建 4
立完善的质量管理 体系，确保生产过
程符合标准要求
改进模具设计：优 化模具结构、尺寸、
2 材料等，提高铸件
成型精度
3
采用先进技术：如
快速凝固技术、电
磁搅拌技术等，提
高铸件性能
维护设备性能
01
定期检查设备，确保 其正常运行
设备维护不当：设备维护不及时，导致设备 性能下降，影响铸件质量
设备设计不合理：设备设计不合理，导致 生产过程中容易出现缺陷
球墨铸铁缺陷应对措 施
优化原材料选择
选择优质生 铁，降低杂
质含量
选用合适的 球化剂和孕 育剂，提高
球化效果
控制合金元 素含量，保 证化学成分
稳定
选用合适的 铸造工艺， 减少缺陷产
球墨铸铁缺陷产生 原因及应对措施
演讲人
目录
01. 球墨铸铁缺陷产生原因 02. 球墨铸铁缺陷应对措施 03. 球墨铸铁缺陷预防措施
球墨铸铁缺陷产生原 因
原材料质量
01 铁水成分：铁水中的碳、硅、锰等元素含 量对球墨铸铁的缺陷产生有很大影响
02 球化剂：球化剂的质量和加入量对球墨铸 铁的缺陷产生有很大影响
04
加强员工培训，提高员工的质量 意识和技能水平
定期检查设备
01
定期检查设备，确保设 备正常运行
02
定期更换磨损部件，避 免设备故障
03
定期清洁设备，保持设 备清洁
04
定期校准设备，确保设 备精度
05
定期培训员工，提高员 工操作技能
06
球铁件夹渣缺陷形成的影响因素分析
球铁件夹渣缺陷形成的影响因素分析Ξ徐建林(甘肃工业大学甘肃省有色金属新材料省部共建国家重点实验室,甘肃兰州,730050)摘 要:从一些主要影响因素对夹渣缺陷影响的仿真图出发,详细论述了各因素与球铁夹渣之间的关系。
仿真表明,严格控制各化学成分及浇注温度可有效地消除夹渣,这对进一步揭示夹渣与影响因素的关系具有重要意义。
关键词:球铁;夹渣;影响因素中图分类号:TG 245 文献标识码:A 文章编号:1004—244X (2003)02—0019—03 夹渣又称黑渣、黑斑,是球墨铸铁常见的缺陷。
某企业夹渣的废品率一度达到10%以上,经常出现批量报废的情况[1],这对企业的生产效益和经济效益具有极大的影响。
铸件中存在夹渣缺陷时,对铸件的力学性能有很大危害,如缺口敏感性加大,冲击韧性下降,耐压零件不耐压,耐磨零件不耐磨,因此要设法消除该缺陷的产生。
球铁夹渣有一次夹渣和二次夹渣之分,一次夹渣距铸件表面较近,二次夹渣则在铸件内部。
一次夹渣是由于球化处理时产生的氧化物及硫化物等在浇注之前未清除干净,随铁液浇入铸型所致,其渣尺以及在铁液尚未在铸型中凝固以前的一段时间内产生的渣,其渣一般很细小。
从化学成分上看,夹渣的组成复杂,变化很大,多是由金属氧化物和硫化物组成[2]。
可以推测,夹渣的形成首先和铁水性质有关,处理工艺、浇注工艺以及铸型工艺等促进和削弱夹渣的形成。
本文通过试验分析得出了一些影响因素对夹渣缺陷影响趋势的仿真图,并对这些仿真图做了进一步的分析,对消除夹渣缺陷具有积极作用。
1 试验分析方法 实验条件为实际生产过程,采用3t/h 热风冲天炉熔炼铁水,出炉铁水温度为1460～1480℃,采用冲入法在1t 堤坝式吊包中进行球化处理。
试样采用常用的阶梯试样,如图1所示。
图1 阶梯试样将各种生产条件下球铁影响因素的参数指标输入到“球墨铸铁件缺陷诊断的神经网络模型”中去[3],对该网络进行学习训练。
在训练中,夹渣出现用“1”表示,不出现用“0”表示,夹渣可以用硫印、氧印显示出来。
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。
热模离心球墨铸铁管插口夹渣和尺寸不合格原因分析与防止措施
FOUNDRY工艺技术Vol.68No.112019热模离心球墨铸铁管插口夹渣和尺寸不合格原因分析与防止措施陈建波，钟军超，杜波，李志杰，贾斌金，王兵杰(新兴铸管股份有限公司，河北邯郸056300)摘要：热模离心球墨铸铁管生产中插口夹渣和尺寸不合格都会对产品质量造成影响。
从熔炼到退火等几个工序分析了造成插口夹渣和尺寸不合格的原因，并给出了预防措施。
关键词：球墨铸铁管；夹渣；尺寸不合格离心球墨铸铁管具有较好的延展性，优异的防腐性，其大管径的球墨铸铁管广泛用于市政、工矿企业给水等方面。
然而，在生产过程中，插口夹渣和尺寸不合格出现频率较高。
夹渣缺陷严重影响铸件力学性能，特别是韧性和屈服强度，严重的甚至发生渗漏；插口周长尺寸小，需要进行二次退火；插口周长尺寸大，需要磨到工艺要求范围内，严重影响球墨铸铁管质量和生产节奏。
离心球墨铸铁管承插口尺寸有严格的要求，尺寸偏大或偏小都影响安装的质量，而且安装后极易漏水，必须拆开重新安装，严重影响施工的进度。
本研究从熔炼到退火等一系列工序对插口夹渣和尺寸不合格影响因素进行了分析，并提出了解决措施，从而提高了铸管产品质量。
作者简介：陈建波(1971-)，男，工程师，硕士，研究方向为铸造工艺。
电话：0310-*******,E-mail:chenjian bo@通讯作者：钟军超，男，硕士。
E-mail：1575057400@中图分类号：TG249.4文献标识码：A文章编号:1001-4977(2019) 11-1278-03收稿日期：2019-01-18收到初稿，2019-05-14收到修订稿。
1离心球墨铸铁管插口夹渣缺陷生产过程中热模法生产的球墨铸铁管插口经常出现夹渣现象。
以K9级DN2400管为例，国标要求公称壁厚为26.1mm,公称壁厚的公差：-(1.3+0.001DN),若插口金相检测出渣层，除去渣层的有效厚度低于下限时需要切环，切环长度为130〜150mm；若连续切环后，管子长度不足&15m,达不到规定要求，就直接判废，因此，插口夹渣现象对产品质量影响较深。
球墨铸铁夹渣缺陷的成因及控制
球墨铸铁夹渣缺陷的成因及控制夹渣是球墨铸铁最常见的缺陷之一，在铸件中呈灰褐色，有的呈大片，有的呈斑点状分布在基体上。
夹渣出现，大大降低了球墨铸铁的延伸率和冲击韧性。
其成因多为：1、硫含量铁液中硫含量太高，铸件易产生夹渣。
球墨铸铁原铁液含硫量应控制在0.06%以下。
2、硅含量硅的氧化物是夹渣的主因之一，应尽量降低含硅量。
3、稀土和镁含量镁和稀土等元素氧化会导致夹渣，两者含量不宜太高。
4、浇注温度浇注温度太低，金属液内的金属氧化物不易上浮，易导致夹渣；温度太高，金属液表面的熔渣变得太稀薄，不易从铁液表面去除，随金属液流入型腔，造成夹渣。
5、浇注系统系统设计应合理，具有挡渣功能，使金属液平稳地充填铸型。
6、铸型铸型表面粘附多余砂子或涂料，导致夹渣产生；紧实度低且不均匀砂型也会导致夹渣。
为此控制措施为：1、尽量降低铁液中的含硫量（＜0.06%），必要时可用小苏打进行脱硫适当加入稀土合金（0.1%-0.2%）以净化铁液，尽可能降低含硅量和残余镁量。
2、适当提高铁液的出炉温度，适当镇静，以利于非金属夹杂物上浮，聚集。
扒净铁液表面的渣子，铁液表面放入覆盖剂（草木灰，珍珠岩等），防止铁液氧化。
选择合适的浇注温度，有资料指出：采用1300℃以上的浇注温度基本上可防止夹渣。
3、注意在铁水包中清除一次渣，球化处理后，必须多次扒渣，以免将非金属夹杂物留在铁液中造成夹渣。
4、浇注系统的设计要使铁液平稳地充填型腔。
浇口断面比灰铸铁要增大10%-15%，以增加浇注速度，缩短浇注时间。
另外，还可采用挡渣性能较好的浇注系统。
球铁夹渣的分析及处理
球铁夹渣的分析及处理夹渣又称黑渣、黑斑，是球铁的特有的铸造缺陷。
夹渣使零件机械性能降低，在动载荷作用下，易成裂纹源而引起零件断裂，对承受水压实验的零件会产生渗漏，对要求耐磨的零件，会产生后期磨损，因此，生产球铁时必须防止夹渣。
一、夹渣的特征夹渣一般分布在铸件浇注位置得上表面、泥芯的下表面及铸件的死角处。
破断铸件时可明显看出暗黑色，没有光泽，时深时浅的夹杂物。
夹渣易于石墨漂浮缺陷混淆，（石墨漂浮有蜘蛛脚形式存在，较好判别。
要分析球铁的镁渣缺陷与一、二次渣的缺陷较难，镁渣一般呈现大面积斑状及珠光体形条纹状出现，一次渣呈块状出现并同时伴有气孔面积集中。
二次渣一般呈团絮状出现。
）因为两者都在铸件上部，颜色也颇为相似，但石墨漂浮与夹渣还是可以区分的，石墨漂浮是比较均匀的一层，夹渣是颜色深浅不均，断断续续分布。
横浇竖冷的铸件，夹渣在浇注位置上表面，石墨漂浮在冷却位置得上表面。
微观观查时，夹渣显示出条状、块状的夹杂物。
夹杂物边缘的石墨有时出现片状、有时仍为球状。
用磁粉探伤很容易发现夹渣的存在，有夹渣的地方磁痕呈条状分布，随夹渣严重程度的增加磁痕的条数也随之增加，而且条纹粗，堆积密。
用硫印法观察夹渣，凡是有夹渣的区域，硫印现象比较明显。
二、经电子扫描、离子探针及金相光学特性分析，夹渣组成中含有硅酸镁，氧化物，硫化物硫氧化物。
对夹渣区做定性的元素分析表明，夹渣内一般含有Mg、Si、O2、S、Ca、Al等。
夹渣区的化学成分含镁、硫、氧、硅的数值比正常区要高。
三、在铁水经镁及稀土处理过程中，原铁水中的硫、氧、与稀土发生如下反映：Mg＋FeS→Fe＋MgSMg＋MnS→Mn＋MgS3Ce＋FeS→Ce3S4＋4Fe3Ce＋4MnS→Ce3S4＋4Mn2Mg＋O2→2MgO2/3Ce＋1/2O2→1/3Ce2O3同时还发生下式反应：2MgO＋SiO2→Mg2SiO4MgO＋SiO2→MgSiO3根据光学特征及离子探针成分分析，有关夹渣主要是镁尖晶石（MgO.AI2O3）并含有FeO.AI2O3。
分析铸造夹渣缺陷产生原因及改进措施
分析铸造夹渣缺陷产生原因及改进措施铸造夹渣缺陷是铸造过程中一种常见但又难以避免的问题，它会给产品的质量和性能带来负面影响。
本文将对铸造夹渣缺陷的产生原因进行分析，并提出一些改进措施。
一、铸造夹渣缺陷产生原因分析铸造夹渣缺陷主要是由以下几个方面的原因导致的：1. 原料问题首先，原料的质量问题可能导致夹杂物的产生。
如果原料中含有过多的杂质，这些杂质很容易在铸造过程中形成夹渣缺陷。
2. 操作不当铸造过程中的操作不当也是夹渣缺陷产生的原因之一。
例如，铸造温度过高或过低、浇注速度不合适、浇注过程中剧烈振动等操作不当的因素都可能导致夹渣缺陷的形成。
3. 模具问题模具的设计和制造过程中存在缺陷，也会导致夹渣问题。
例如，模具设计不合理、制造精度不高等问题都可能使得铸造过程中形成夹渣缺陷。
4. 温度控制问题铸造过程中的温度控制是避免夹渣缺陷的关键。
如果温度控制不稳定或者温度分布不均匀，就容易导致夹渣现象的发生。
5. 浇注工艺问题铸造过程中的浇注工艺也是产生夹渣缺陷的一个重要原因。
例如，浇注过程中浇口设计不佳、液态金属的流动速度过快等问题都可能导致夹渣缺陷的形成。
二、改进措施针对铸造夹渣缺陷产生的原因，可以采取以下一些改进措施：1. 优化原料质量管理加强对原料的质量检验和筛选工作，严格控制原料中的杂质含量，确保原料的纯净度，从根本上减少夹杂物的形成。
2. 加强操作规范规范铸造操作，确保铸造温度、浇注速度等参数控制合理，防止因操作不当导致的夹渣缺陷的产生。
加强员工培训，提高操作技能水平。
3.优化模具设计和制造加强对模具设计和制造过程的管理，确保模具的精度和质量，避免模具本身存在缺陷，进而减少夹渣问题的发生。
4. 加强温度控制加强对铸造过程中的温度控制，确保温度的稳定性和均匀性，减少由于温度控制问题引起的夹渣缺陷。
5. 优化浇注工艺通过优化浇注工艺，合理设计浇口和浇注系统，控制液态金属的流动速度，减少浇注过程中的气体包裹和杂质的产生，从而减少夹渣的问题。
球墨铸铁件缺陷产生的原因与预防措施（3）
球墨铸铁件缺陷产生的原因与预防措施（3）球墨铸铁件缺陷产生的原因与预防措施(5)必要情况下，可以加入钼等反石墨化元素，提高碳在铁液中的溶解度，从而减少石墨析出。
4 皮下气孔4. 1 影响因素(1)碳当量：适当增加含硅量有助于皮下气孔的减少。
同时，在硅量保持不变的情况下，随着含碳量的增加，球铁中皮下气孔的个数呈现出单峰曲线，且峰值点总保持在共晶点左右，因此，最好将碳硅含量选择得高一些，以使球铁的碳当量稍大于共晶点。
(2)硫：硫高会引起皮下气孔等缺陷，这是因为产生Ｈ2Ｓ气体而形成。
当含硫量超过0.094%时就会产生皮下气孔，含硫量越高，情况越严重。
(3)稀土:铁液中加入稀土元素能脱氧、脱硫，提高铁液表面张力，因此有利于防止产生皮下气孔。
但稀土含量太高，会增加铁液中氧化物的含量，使气泡外来核心增加，皮下气孔率增加。
残余稀土量应控制在0.043%以下。
(4)镁：过高的镁将会加剧铁液的吸氢倾向，大量的镁气泡和氧化物进入型腔，增加气泡的外来核心；此外镁蒸汽直接与砂型中的水分作用，产生ＭｇＯ烟气及氢气，也会产生皮下气孔。
试验表明，残镁量大于0.05%后便易出现皮下气孔，残镁越高越严重。
因此在保证球化基础上，尽量降低残留镁量。
(5)铝：铁液中的铝是铸件产生氢气孔的主要原因。
据报道,当湿型铸造球墨铸铁的残留铝量为0.030%～0.050%时，将产生皮下气孔。
e.r.kaczmarek等人研究认为，铁液与铸型中的水反应生成ＦｅＯ与Ｈ2，由于铝的脱氧作用，又生成Ａｌ2Ｏ3，其即为气泡生成的核心而又能吸附一定的气体，增加了球铁产生皮下气孔的倾向。
但是在减少渣中的`ＦｅＯ成分时，镁的存在使得铝显得多余，故铝的敏感含量是有一定范围的。
(6)壁厚：皮下气孔还有“壁厚效应”特征，即气孔的产生在一定壁厚范围内，实际上这与铸件的凝固速度有关。
铸件壁厚大时，其凝固结皮时间推迟，有利于气泡逸出。
因此，一般来说壁厚小于6ｍｍ或大于25ｍｍ时不易产生皮下气孔。
探讨铸造夹砂缺陷的形成原因及改进措施
探讨铸造夹砂缺陷的形成原因及改进措施铸造夹砂缺陷的形成原因及改进措施铸造工艺在工业生产中起到了重要的作用，而夹砂缺陷是其中常见的问题之一。
本文将探讨夹砂缺陷的形成原因，并提出改进措施，以期提高铸造产品的质量和效率。
一、夹砂缺陷的形成原因夹砂缺陷在铸造过程中主要由以下原因引起:1. 渣滓未被完全去除：在铸造前，铁水中的杂质渣滓应被彻底去除。
如果未能有效清理，渣滓在铸造过程中会与熔融金属发生反应，形成夹杂物，导致夹砂缺陷的出现。
2. 砂料质量问题：使用低质量或含有过多杂质的砂料会增加夹砂的风险。
这些砂料可能含有有机物或其他杂质，当它们与熔融金属接触时，会引发化学反应，产生接触破坏并形成夹砂缺陷。
3. 浇注过程不当：夹砂缺陷的形成也与浇注过程的控制有关。
铸造过程中，铁水流动的速度、浇注的位置和方式等因素都会影响夹砂缺陷的产生。
如果流速过快或浇注位置不当，易造成砂料被冲刷、夹杂于金属中，并最终形成夹砂缺陷。
4. 砂型腐蚀：砂型在高温条件下容易发生腐蚀，引起模型表面的砂浆脱落。
这些砂浆碎片会进入铁水中，形成夹砂缺陷。
二、改进措施为了解决夹砂缺陷问题，以下改进措施可供参考：1. 选择高质量的砂料：使用质量可靠的砂料是减少夹砂缺陷的关键。
生产过程中应严格控制砂料的选用和检测，避免使用含有杂质的砂料。
同时，应根据具体需求选择适合的砂型和砂浆。
2. 提高清洁和熔炼过程的标准：在铸造前，必须对铁水进行充分的净化处理，确保渣滓被完全去除。
清洁过程应包括铁水预处理、过滤和过热等步骤，以减少杂质对铸件的影响。
3. 优化浇注工艺：浇注过程中，应根据具体情况合理调整流速和浇注方式，避免过快或过慢造成夹砂缺陷。
合理设计铁口和溢流口，有利于减少砂料进入铁水的可能性。
4. 加强炉前管理：在铸造过程中，炉温和炉压的稳定性对于避免砂型腐蚀至关重要。
加强炉前管理，确保炉温和炉压在工作范围内保持稳定，是减少砂型腐蚀的有效手段。
5. 定期检测和改进：定期对铸件进行夹砂缺陷的检测，及时发现并解决问题。
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。
球墨铸铁渣的形成原理
球墨铸铁渣的形成原理
球墨铸铁渣是球墨铸铁中夹杂的一种非金属物质，形成原理主要包括以下几个方面：
1. 球墨铸铁的凝固过程中，由于孕育球墨体的孕育剂中添加的稀土元素（如镁）能够在铁液中形成稳定的长谷夹杂物，因此凝固过程中会形成一部分含有球墨体的晶粒。
而在一些特殊情况下，这些球墨体无法顺利形成，从而形成了球墨铸铁渣。
2. 铸造过程中，可能会发生长谷夹杂现象，这是由于在铁液凝固过程中，夹杂物难以在晶界附近扩散和溶解，从而形成了较大的夹杂物。
这些夹杂物在凝固后就会形成球墨铸铁渣。
3. 铸造操作不当也是球墨铸铁渣形成的原因之一。
例如，在铁水注入时，如果流速过大或注入不均匀，铁液会带来一些气泡，这些气泡不能及时释放或排出，最终会形成球墨铸铁渣。
总之，球墨铸铁渣的形成主要是由于球墨体的形成未能实现，或是铸造过程中夹杂物的产生和铸造操作不当所导致的。
知识篇——球墨铸铁件夹渣缺陷浇注系统角色重
知识篇——球墨铸铁件夹渣缺陷浇注系统角色重铸造网络平台 2022-08-26 11:47 发表于山东球墨铸铁（NodularCastIron）是一种具有优良力学性能的金属材料，通过在铁液中加入球化剂和孕育剂，让石墨呈球状形核并长大而获得。
20世纪40年代，现代球墨铸铁由美国国际锡公司(INCO)青年科研人员lis首先研究成功。
球墨铸铁在力学性能、物理性能、工艺性能、使用性能上具有独特的优势，生产工艺简单，成本低廉，在机械、冶金、矿山、纺织、汽车及船舶等领域应用广泛。
生产球墨铸铁时夹渣是最常见的缺陷，其多出现在铸件浇注位置的上平面或型芯上表面部位。
夹渣缺陷严重影响铸件的力学性能，特别是韧性和屈服强度，导致承压部位发生渗漏。
笔者所在单位生产的一种发电设备铸件前期经常出现铸件夹渣缺陷而报废，针对此缺陷进行了改进。
1.原工艺及缺陷状况铸件重量为4500kg，材料为QT400-18，呋喃树脂自硬砂造型。
采用15t/h工频电炉熔炼，化学成分为：w C＝3.5%~3.7%，w S＝2.2%~2.7%，w Mn＝0.3%~0.47%，w P≤0.06%，w S≤0.2%，浇注温度为1350~1380℃。
浇注系统采用半封闭式、横浇道在分型面的环形底注工艺，内浇道为4道φ35mm的陶瓷管，直浇道为φ80mm，横浇道截面为：70/80mm×100mm，截面比为：F直：F横：F内=1∶2.99∶0.77，工艺方案如图1所示。
这样设计出来的铸件缺陷主要为夹渣，位置在法兰背面和轴承上表面，形状不规则，无金属光泽，用渗透液或磁粉检测，有时用肉眼即可发现，如图2所示。
图1 工艺方案图2 夹渣缺陷分布2.缺陷原因分析（1）熔炼或球化处理后，加入的熔剂和形成的熔渣在浇注时随金属液一起注入型腔。
（2）金属液在浇注过程中镁、稀土、硅、锰、铁等二次氧化，产生的金属氧化物和硫化物、游离石墨等上浮到铸件上表面或滞留在铸件内的死角和砂芯下表面等处。
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球墨铸铁夹渣缺陷的成因及控制
夹渣是球墨铸铁最常见的缺陷之一，在铸件中呈灰褐色，有的呈大片，有的呈斑点状分布在基体上。
夹渣出现，大大降低了球墨铸铁的延伸率和冲击韧性。
其成因多为：
1、硫含量
铁液中硫含量太高，铸件易产生夹渣。
球墨铸铁原铁液含硫量应控制在0.06%以下。
2、硅含量
硅的氧化物是夹渣的主因之一，应尽量降低含硅量。
3、稀土和镁含量
镁和稀土等元素氧化会导致夹渣，两者含量不宜太高。
4、浇注温度
浇注温度太低，金属液内的金属氧化物不易上浮，易导致夹渣；温度太高，金属液表面的熔渣变得太稀薄，不易从铁液表面去除，随金属液流入型腔，造成夹渣。
5、浇注系统
系统设计应合理，具有挡渣功能，使金属液平稳地充填铸型。
6、铸型
铸型表面粘附多余砂子或涂料，导致夹渣产生；紧实度低且不均匀砂型也会导致夹渣。
为此控制措施为：
1、尽量降低铁液中的含硫量（＜0.06%），必要时可用小苏打进行脱硫适当加入稀土合金（0.1%-0.2%）以净化铁液，尽可能降低含硅量和残余镁量。
2、适当提高铁液的出炉温度，适当镇静，以利于非金属夹杂物上浮，聚集。
扒净铁液表面的渣子，铁液表面放入覆盖剂（草木灰，珍珠岩等），防止铁液氧化。
选择合适的浇注温度，有资料指出：采用1300℃以上的浇注温度基本上可防止夹渣。
3、注意在铁水包中清除一次渣，球化处理后，必须多次扒渣，以免将非金属夹杂物留在铁液中造成夹渣。
4、浇注系统的设计要使铁液平稳地充填型腔。
浇口断面比灰铸铁要增大10%-15%，以增加浇注速度，缩短浇注时间。
另外，还可采用挡渣性能较好的浇注系统。