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球墨鑄鐵件缺陷產生的原因與預防措施

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一、球墨鑄鐵管件產生夾渣缺陷的原因有:

球墨鑄鐵件缺陷產生的原因與預防措施

(1)矽:矽的氧化物也是夾渣的主要組成部門,因此儘可能降低含矽量。

(2)硫:鐵液中的硫化物是球鐵件形成夾渣缺陷的主要原因之一。硫化物的熔點比鐵液熔點低,在鐵液凝固過程中,硫化物將從鐵液中析出,增大了鐵液的粘度,使鐵液中的熔渣或金屬氧化物等不易上浮。因而鐵液中硫含量太高時,鑄件易產生夾渣。球墨鑄鐵原鐵液含硫量應控制在006%以下,當它在0 09%~0 135%時,鑄鐵夾渣缺陷會急劇增加。

(3)稀土和鎂:近年來研究認為夾渣主要是因為鎂、稀土等元素氧化而致,因此殘餘鎂和稀土不應太高。

(4)澆注系統:澆注系統設計應合理,具有擋渣功能,使金屬液能平穩地充填鑄型,力求避免飛濺及紊流。

(5)澆注溫度:澆注溫度太低時,金屬液內的金屬氧化物等因金屬液的粘度太高,不易上浮至表面而殘留在金屬液內;溫度太高時,金屬液表面的熔渣變得太稀薄,不易自液體表面往除,往往隨金屬液流進型內。而實際出產中,澆注溫度太低是引起夾渣的主要原因之一。此外,澆注溫度的選取還應考慮碳、矽含量的關係。

(6)型砂:若型砂表面粘附有多餘的砂子或塗料,它們可與金屬液中的氧化物合成熔渣,導致夾渣產生;砂型的緊實度不平均,緊實度低的型壁表面等閒被金屬液侵蝕和形成低熔點的化合物,導致鑄件產生夾渣。

2.防止措施:

(1)控制鐵液成分:儘量降低鐵液中的含硫量(<0 06%),適量加進稀土合金(0 1%~02%)以淨化鐵液,儘可能降低含矽量和殘鎂量。

(2)熔鍊工藝:要儘量提高金屬液的出爐溫度,相宜的鎮定,以利於非金屬夾雜物的上浮、會萃。扒乾淨鐵液表面的渣子,鐵液表面應放籠蓋劑(珍珠岩、草木灰等),防止鐵液氧化。選擇合適的澆注溫度,最好不低於1350℃。

(3)澆注系統要使鐵液流動平穩,應設有集渣包和擋渣裝置(如濾渣網等),避免直澆道衝砂。

(4)鑄型緊實度應平均,強度足夠;合箱時應吹淨鑄型中的砂子。

球墨鑄鐵件缺陷產生的原因與預防措施 [篇2]

球鐵是近40年來我國發展起來的重要鑄造金屬材料。由於球狀石墨造成的應力集中小,對基體的割裂作用也較小,故球鐵的抗拉強度,塑性和韌性均高於其他鑄鐵。與相應組織的鋼相比,塑性低於鋼,疲勞強度接近一般中碳鋼,屈強比可達07~0 8,幾乎是一般碳鋼的2倍,而成本比鋼低,因此其應用日趨廣泛。

當然,球鐵也不是十全十美的,它除了會產生一般的鑄造缺陷外,還會產生一些特有的缺陷,如縮鬆、夾渣、皮下氣孔、球化不良及衰退等。這些缺陷影響鑄件效能,使鑄件廢品率增高。為了防止這些缺陷的發生,有必要對其進行分析,總結出各種影響因素,提出防止措施,才能有效降低缺陷的產生,提高鑄件的力學效能及生產效益。本文將討論球鐵件的主要常見缺陷:縮孔、縮鬆、夾渣、皮下氣孔、石墨漂浮、球化不良及球化衰退。

1縮孔縮鬆

1.1影響因素

(1)碳當量:提高碳量,增大了石墨化膨脹,可減少縮孔縮鬆。此外,提高碳當量還可提高球鐵的流動性,有利於補縮。生產優質鑄件的經驗公式為C%+1/7Si%>39%。但提高碳當量時,不應使鑄件產生石墨漂浮等其他缺陷。

(2)磷:鐵液中含磷量偏高,使凝固範圍擴大,同時低熔點磷共晶在最後凝固時得不到補給,以及使鑄件外殼變弱,因此有增大縮孔、縮鬆產生的傾向。一般工廠控制含磷量小於008%。

(3)稀土和鎂:稀土殘餘量過高會惡化石墨形狀,降低球化率,因此稀土含量不宜太高。而鎂又是一個強烈穩定碳化物的元素,阻礙石墨化。由此可見,殘餘鎂量及殘餘稀土量會增加球鐵的白口傾向,使石墨膨脹減小,故當它們的含量較高時,亦會增加縮孔、縮鬆傾向。

(4)壁厚:當鑄件表面形成硬殼以後,內部的金屬液溫度越高,液態收縮就越大,則縮孔、縮鬆的容積不僅絕對值增加,其相對值也增加。另外,若壁厚變化太突然,孤立的厚斷面得不到補縮,使產生縮孔縮鬆傾向增大。

(5)溫度:澆注溫度高,有利於補縮,但太高會增加液態收縮量,對消除縮孔、縮鬆不利,所以應根據具體情況合理選擇澆注溫度,一般以1300~1350℃為宜。

(6)砂型的緊實度:若砂型的緊實度太低或不均勻,以致澆注後在金屬靜壓力或膨脹力的作用下,產生型腔擴大的現象,致使原來的金屬不夠補縮而導致鑄件產生縮孔縮鬆。

(7)澆冒口及冷鐵:若澆注系統、冒口和冷鐵設定不當,不能保證金屬液順序凝固;另外,冒口的數量、大小以及與鑄件的連線當否,將影響冒口的補縮效果。

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