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球鐵縮孔縮松缺陷

2023-03-24
縮孔和縮松在球鐵中要比在普通灰鐵中更為普遍。要防止它們,就必須給予更多的注意和控制。能夠明顯看出的、尺寸較大而又集中的孔洞叫縮孔,不宜看清的、細(xì)小分散的孔洞叫縮松。大多在鑄件熱節(jié)的上部產(chǎn)生縮孔。在鑄件熱節(jié)處、在縮孔的下方往往有比較分散的縮松。但是,對(duì)于一些壁厚均勻的中心,或者是在厚壁的中心部位,也可出現(xiàn)縮松。


有些縮松的體積很小,只有在顯微鏡下才能被發(fā)現(xiàn)。這種縮松呈多角形,有時(shí)連續(xù)、有時(shí)斷續(xù),分布在共晶團(tuán)邊界。這種縮松叫顯微縮松。奧氏體枝晶凝固后,殘余的鐵液則在枝晶間最后凝固,因得不到補(bǔ)縮而形成顯微縮松。


球墨鑄鐵的縮孔與縮松體積比普通灰鑄鐵、白口鑄鐵和碳鋼都要大。但是,在生產(chǎn)中,也可采用無(wú)冒口工藝得到健全的球鐵鑄件。

球墨鑄鐵縮孔和縮松增大的原因

1、球狀石墨在鐵液中析出 經(jīng)過(guò)球化處理后,球狀石墨會(huì)立即在鐵液中析出,并且,隨著溫度的逐步降低,鐵液中的石墨球逐漸長(zhǎng)大。石墨析出和長(zhǎng)大的過(guò)程,伴隨著液態(tài)金屬的膨脹。

2、離異共晶轉(zhuǎn)變球墨鑄鐵以離異共晶的方式進(jìn)行共晶轉(zhuǎn)變。其凝固方式是內(nèi)外幾乎是同時(shí)進(jìn)行的粥樣凝固,因而容易形成顯微縮松。

3、共晶膨脹量大由于呈粥樣凝固,鑄件在共晶轉(zhuǎn)變期間要持續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間,球墨鑄鐵的共晶時(shí)間可比普通灰鑄鐵延長(zhǎng)一倍還要多,由此,導(dǎo)致共晶轉(zhuǎn)變的石墨化膨脹量大。

4、型壁移動(dòng) 在共晶凝固期間,由于粥樣凝固,決定了鑄件表面的凝固層很薄,以至不能建立其足夠強(qiáng)度的凝固外殼,以抑制共晶凝固期間產(chǎn)生的石墨化膨脹,致使鑄型內(nèi)壁向外移動(dòng)。在鑄型剛度不夠的情況下,使型腔尺寸增大,由此導(dǎo)致縮孔縮松體積進(jìn)一步增大。

5、球化處理使鐵液的過(guò)冷度加大 鐵液經(jīng)過(guò)球化處理后,原有的氫、氧、氮和 CO 氣體含量減少,鐵液得到了凈化,致使外來(lái)核心減少。并且,鐵液的過(guò)熱溫度越高,凈化程度也越高,由此導(dǎo)致的過(guò)冷傾向也更加劇。此外,球化元素鎂和稀土均能與碳形成炭化物,由此減少了石墨化程度,加大了收縮傾向。

防止產(chǎn)生縮松和縮孔的措施

1、鐵液成分 碳、硅、錳、稀土、鎂的含量必須適當(dāng)。含碳量高,可使縮孔和縮松的傾向減小,但含碳量過(guò)高,會(huì)產(chǎn)生石墨漂浮。對(duì)于薄壁鑄件來(lái)說(shuō),碳硅含量低時(shí),易產(chǎn)生游離炭化物。對(duì)于厚壁鑄件,可采用較低碳量,并適當(dāng)增加硅量。錳易形成炭化物,容易促使形成縮孔縮松,為此,應(yīng)當(dāng)力求降低含錳量,尤其對(duì)于鑄態(tài)鐵素體球墨鑄鐵,更是如此。在保證球化的前提下,不使鎂和稀土殘余量過(guò)高。

2、鐵液狀態(tài) 縮孔與縮松傾向小的鐵液 所具有的冷卻曲線的斜率應(yīng)較小,過(guò)冷度要小。共晶凝固時(shí)的膨脹要小,二次收縮也小。要滿足的條件是:(1)冷卻速度慢(2)碳當(dāng)量高,析出石墨的傾向大。(3)鐵液中有效石墨核心數(shù)量多。(4)良好的孕育效果。

3、鑄型剛度 對(duì)于濕砂型來(lái)說(shuō), 鑄型硬度要在 90(B 型硬度計(jì))以上,希望能達(dá)到 40MPa的抗拉強(qiáng)度。此外,砂箱的緊固也非常重要。對(duì)于金屬型覆砂(覆砂厚度 8mm 左右)以及用自硬砂制作大型鑄件時(shí),可以實(shí)現(xiàn)無(wú)冒口鑄造。此時(shí)要滿足的條件是:G≥α1+α2+β式中 G-由碳的石墨化而引起的鐵液膨脹量;α1-鐵液的液態(tài)收縮α2-凝固收縮β-鑄型膨脹量。

4、澆鑄溫度 為了防止產(chǎn)生縮孔和縮松,就要使液態(tài)收縮量減小,澆注溫度低是有利的。但是,對(duì)于薄壁( 10mm)鑄件來(lái)說(shuō),容易出現(xiàn)炭化物。此時(shí),采用冒口補(bǔ)縮卻難以發(fā)揮作用。因此,適宜的澆注溫度還取決于鑄件的結(jié)構(gòu)與鑄件壁厚。

5、澆注系統(tǒng) 采取順序凝固方式,對(duì)于鑄件、冒口、冒口頸、內(nèi)澆道和橫澆道的設(shè)計(jì)和安放以及外冷鐵的設(shè)置和在必要時(shí)使用金屬型等,均是行之有效的防止縮孔與縮松地有效措施。


公司簡(jiǎn)介
諸城市開源鑄造有限公司坐落于風(fēng)箏之都--山東濰坊 ,是一家專業(yè)生產(chǎn)中高端碳鋼、合金鋼、球墨鑄鐵等材質(zhì)鑄件的民營(yíng)企業(yè),屬當(dāng)?shù)卣猩桃Y項(xiàng)目。公司占地面積11000m2,現(xiàn)有員工100余人,其中技術(shù)研發(fā)人員5人,高級(jí)工程師2人,質(zhì)檢人員3人,年產(chǎn)能可達(dá)3000噸。
開源鑄造致力于OEM鑄造,產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于機(jī)械五金、建筑、電力金具、鐵路、汽車、農(nóng)機(jī)等領(lǐng)域。公司擁有穩(wěn)定的客戶群體,產(chǎn)品主要銷往歐盟、美國(guó)、加拿大、中東等國(guó)家和地區(qū)。
在生產(chǎn)過(guò)程中開源鑄造主要采用先進(jìn)的覆膜砂殼型鑄造生產(chǎn)工藝,常規(guī)可生產(chǎn) 0.1kg~50kg的鑄件,該生產(chǎn)工藝具有制殼、制芯速度快等特點(diǎn),可批量生產(chǎn),從而提高了生產(chǎn)效率, 且鑄件尺寸穩(wěn)定,鑄件表面光潔。
我司擁有全套環(huán)評(píng)資質(zhì),且已通過(guò)SGS ISO 9001:2015 質(zhì)量體系認(rèn)證。生產(chǎn)車間配有中頻環(huán)保電爐、自動(dòng)模具生產(chǎn)線、熱處理爐等設(shè)備,同時(shí)應(yīng)用三維模擬澆鑄軟件和包括爐前分析儀、光譜儀、金相顯微鏡、拉伸試驗(yàn)機(jī)、壓力試驗(yàn)機(jī)、硬度試驗(yàn)機(jī)等在內(nèi)的先進(jìn)檢測(cè)設(shè)備,嚴(yán)格控制生產(chǎn)流程,確保產(chǎn)品質(zhì)量。
我們的使命是通過(guò)完整的模具設(shè)計(jì)制作、卓越的生產(chǎn)工藝和完善的供應(yīng)鏈管理為客戶提供最為優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品和服務(wù)。公司本著雄厚的科技力量,先進(jìn)的檢測(cè)手段,豐富的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),高度的敬業(yè)精神,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)管理,周到的售后服務(wù),贏得了國(guó)內(nèi)外客戶的廣泛好評(píng)。我們將以卓越品質(zhì),優(yōu)質(zhì)服務(wù)成為您最值得信賴的合作伙伴。

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