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球化剂有关的球铁件的缺陷是什么

2020-04-10
铸件缺陷诸如夹杂物,孔洞,裂纹(指气孔,匙孔,裂纹,冷隔等)之类的铸造缺陷通常会影响铸件的机械性能,物理和化学性能以及加工性能,这决定了铸件的质量,球墨铸铁零件可能会产生所有铸造缺陷,但由于其生产方法,结晶规则,铸造性能和其他铸造合金不同,球墨铸铁通常具有一些独特的缺陷。那么,与球化剂有关的球铁件的缺陷是什么?或者由球化剂引起的球铁件的缺陷是什么?

本文的研究表明,球墨铸铁的几乎所有缺陷都与球化剂有关。 这主要有以下几个方面:

(1)石墨球异化:石墨球异化具有不规则的石墨,例如块状,t状,蠕虫状,角状或其他非球形。这是因为当球形石墨沿辐射方向生长时,局部晶体生长模式和生长速率偏离正常生长规则。当铸件中的残余球化元素的量超过预期范围时,如果残余镁太高并且超过了维持石墨球化所需的小量,则石墨的结晶条件也将受到影响,并且石墨易于生产,当残留的稀土很多时,高碳当量的铁水很容易产生破碎的石墨。碎片状石墨的浓缩区域通常称为“灰斑”,蠕虫状石墨的出现是由于残留的球形化元素不足或含有过多的钛和铝。

(2)石墨漂浮:在具有过共晶成分的厚壁球墨铸铁中,在浇注位置的顶部经常出现致密的石墨区域,即“漂浮”现象。这是因为石墨和铁水的密度不同,过共晶铁水沉淀的石墨是由浮力引起的。石墨浮选的程度与诸如碳当量,球化元素的类型和残留量,铸件凝固时间,浇注温度等因素有关。镁可以增加球墨铸铁的共晶碳含量。具有相同碳当量并增加其残余镁含量的铁水可以减少石墨的漂浮,残留的稀土含量太高,这有助于形成爆裂的石墨。

(3)反白口:普通铸铁的白化结构易于出现在表层,尖角,披缝等处中,冷却速度较快,但抗白化缺陷相反。碳化物相出现在铸件的中间部分,热节等部位。当球化元素的残留量过多时,可以促进抗白化缺陷的发生。稀土元素比镁强,当形成球墨铸铁结构时,它们通常可以提高过冷度。

(4)皮下针孔:皮下针孔主要包含氢,少量一氧化碳和氮,当残留镁的量太高时,也会增强从湿型吸收氢的趋势,从而增加皮下针孔的可能性。另外,球墨铸铁的长停留时间也会增加针孔的数量。

(5)收缩和收缩:收缩通常发生在铸件的终凝部分(热接头,立管颈部和铸件连接,内角或内浇口和铸件连接),隐藏在铸件内部或连接到外部孔。收缩在宏观上出现在热连接处,而小的收缩孔大多在孔内部互连。关于球化元素,有必要控制残留的镁和稀土的含量不要太高,这对减少宏观和微观的收缩具有显著作用。

(6)黑渣:通常发生在铸件的上部(浇铸位置),主要分为块状,绳状和细碎的黑渣。黑渣的主要成分硅酸镁是由铁水中的MgO和SiO2反应生成的,并受其相对含量的影响。因此,控制黑渣的措施之一是减少镁的残留量(当镁的添加量为0.15%时,渣的总量约占铁水重量的0.1%),并且残留稀土对氧具有很强的亲和力,对减少黑渣具有明显的作用。

(7)球状衰退:这是由于球状铁水的停留时间更长,残留的镁逐渐减少,炉渣没有及时清除,硫会返回铁水,从而减少甚至消失了石墨中的石墨。凝固的组织并分解为不规则的,蠕虫状或片状石墨。这种球化凹入与球化剂中稀土含量低或球化剂添加量低有一定关系,但由于镁的残留量高且炉渣量高,因此不希望立即增加其添加量。渗碳体和渗碳体将增加,并且石墨球将在厚壁区域转变为t状石墨。生产实践表明,原始铁水的低硫含量可有效防止球化度下降。

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