淺談復(fù)相球墨鑄鐵缺陷的解決方案
1.球化衰退原因及防止措施
高硫低溫氧化嚴(yán)重的鐵液經(jīng)球化處理后形成的硫化物、氧化物夾渣未充分上浮，扒渣不充分，鐵液覆蓋不好，空氣中的氧通過渣層或直接進(jìn)入鐵液使有效的球化元素氧化，并使活性氧增加是使球化衰退的重要原因。渣中的硫也可重新進(jìn)入鐵液消耗其中的球化元素，鐵液在運(yùn)輸、攪拌、倒包過程中鎂聚集上浮逸出被氧化，因此使有效殘留球化元素減少造成球化衰退。此外孕育衰退也使石墨球數(shù)減少而導(dǎo)致石墨形態(tài)惡化。造成球化不良的上述因素也加快球化衰退。
應(yīng)盡量降低原鐵液含硫、含氧量，適當(dāng)控制溫度。可添加稀渣劑使渣充分上浮并充分扒渣，扒凈渣后加草灰、冰晶石粉、石墨粉或其它覆蓋劑以隔離空氣。加包蓋或采用密封式澆注包，采用氮?dú)饣驓鍤獗Ｗo(hù)可有效地防止球化衰退。應(yīng)加快澆注，盡量減少倒包、運(yùn)輸及停留時(shí)間。采用釔基重稀土鎂球化劑，其衰退時(shí)間可延長1.5—2倍，輕稀土鎂球化劑衰退時(shí)間也略長于鎂球化劑。必要時(shí)也可適當(dāng)增加球化劑添加量。由于孕育衰退引起的石墨形態(tài)惡化，補(bǔ)充孕育后可改善。
2.縮孔縮松影響因素及預(yù)防措施
碳當(dāng)量低增加縮孔縮松傾向。磷共晶削弱凝固外殼強(qiáng)度，三元磷共晶減少石墨化膨脹，因此含磷量高顯著增大縮松傾向。鉬增加碳化物穩(wěn)定性，尤其在高磷條件下易形成碳化物—磷共晶復(fù)合物，更增加縮松、縮孔傾向。殘留鎂量過高增大縮松、縮孔傾向，適量殘留稀土量可減少縮松，過高也增大二者傾向。因此應(yīng)提高鐵液碳當(dāng)量，降低磷含量、在保證球化條件下盡量降低稀土鎂殘留量，并合理使用鉬。提高鑄型剛度，如高壓造型，樹臘砂型，金屬型覆砂可減少縮孔縮松，同時(shí)提高鐵液碳當(dāng)量，適當(dāng)降低澆注溫度，采用薄而寬的內(nèi)澆道使其在二次膨脹前凝固封閉，利用石墨化膨脹補(bǔ)償鐵液液態(tài)收縮和凝固收縮，可以消除縮孔縮松。
3.皮下氣孔預(yù)防措施：澆注溫度不得低于1300℃。
殘留鎂量高時(shí)，還應(yīng)相應(yīng)提高澆注溫度；在保證球化條件下盡量降低殘留鎂量，適當(dāng)使用稀土；采用開放式多流道澆注系統(tǒng)，使鐵液平穩(wěn)流入型腔，避免在型腔內(nèi)翻動(dòng)，控制型砂水分≤4.5%一s.5%，配入煤粉8%一15%可燃燒成CO抑制水氣與鎂反應(yīng)形成H2(鑄型表面噴涂錠子油也可起同樣作用)；鑄型表面撤冰晶石粉，高溫下與水汽反應(yīng)形成HF氣體保護(hù)鐵液免受反應(yīng)，控制鐵液含鋁量低。嚴(yán)格控制爐料干燥少銹，沖天爐除濕送風(fēng)，減少鐵液中氣體，采用少氮或無氮樹脂砂等。
4.應(yīng)力變形和裂紋防止措施：適當(dāng)提高碳當(dāng)量、降低含磷量、加強(qiáng)孕育及必要的鑄型工藝措施。
5.夾渣影響因素及預(yù)防措施：形成一次夾渣的重要原因是原鐵液含硫量高，氧化嚴(yán)重。
根本預(yù)防措施是降低原鐵液硫、氧含量，提高溫度。生成二次渣的主要原因是殘留鎂量過高，提高了氧化膜形成溫度。主要措施是在保證球化條件下盡量降低殘留鎂量(中小件不超過0.055%)，加入適量稀土可降低形膜溫度；球化處理時(shí)加0.16%冰晶石，處理后表面再撒入0.3%，用以稀渣并生成A1F3氣體和MgF2膜以減少二次氧化。這種方法主要用于防止大件的夾渣，澆注溫度不得低于1300℃，使得澆注溫度高于形膜溫度，可防止二次渣形成。澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)使充型平穩(wěn)，易出現(xiàn)夾砂部位設(shè)置排渣冒口。安設(shè)過濾網(wǎng)可阻止一次渣進(jìn)入型腔。
高硫低溫氧化嚴(yán)重的鐵液經(jīng)球化處理后形成的硫化物、氧化物夾渣未充分上浮，扒渣不充分，鐵液覆蓋不好，空氣中的氧通過渣層或直接進(jìn)入鐵液使有效的球化元素氧化，并使活性氧增加是使球化衰退的重要原因。渣中的硫也可重新進(jìn)入鐵液消耗其中的球化元素，鐵液在運(yùn)輸、攪拌、倒包過程中鎂聚集上浮逸出被氧化，因此使有效殘留球化元素減少造成球化衰退。此外孕育衰退也使石墨球數(shù)減少而導(dǎo)致石墨形態(tài)惡化。造成球化不良的上述因素也加快球化衰退。
應(yīng)盡量降低原鐵液含硫、含氧量，適當(dāng)控制溫度。可添加稀渣劑使渣充分上浮并充分扒渣，扒凈渣后加草灰、冰晶石粉、石墨粉或其它覆蓋劑以隔離空氣。加包蓋或采用密封式澆注包，采用氮?dú)饣驓鍤獗Ｗo(hù)可有效地防止球化衰退。應(yīng)加快澆注，盡量減少倒包、運(yùn)輸及停留時(shí)間。采用釔基重稀土鎂球化劑，其衰退時(shí)間可延長1.5—2倍，輕稀土鎂球化劑衰退時(shí)間也略長于鎂球化劑。必要時(shí)也可適當(dāng)增加球化劑添加量。由于孕育衰退引起的石墨形態(tài)惡化，補(bǔ)充孕育后可改善。
2.縮孔縮松影響因素及預(yù)防措施
碳當(dāng)量低增加縮孔縮松傾向。磷共晶削弱凝固外殼強(qiáng)度，三元磷共晶減少石墨化膨脹，因此含磷量高顯著增大縮松傾向。鉬增加碳化物穩(wěn)定性，尤其在高磷條件下易形成碳化物—磷共晶復(fù)合物，更增加縮松、縮孔傾向。殘留鎂量過高增大縮松、縮孔傾向，適量殘留稀土量可減少縮松，過高也增大二者傾向。因此應(yīng)提高鐵液碳當(dāng)量，降低磷含量、在保證球化條件下盡量降低稀土鎂殘留量，并合理使用鉬。提高鑄型剛度，如高壓造型，樹臘砂型，金屬型覆砂可減少縮孔縮松，同時(shí)提高鐵液碳當(dāng)量，適當(dāng)降低澆注溫度，采用薄而寬的內(nèi)澆道使其在二次膨脹前凝固封閉，利用石墨化膨脹補(bǔ)償鐵液液態(tài)收縮和凝固收縮，可以消除縮孔縮松。
3.皮下氣孔預(yù)防措施：澆注溫度不得低于1300℃。
殘留鎂量高時(shí)，還應(yīng)相應(yīng)提高澆注溫度；在保證球化條件下盡量降低殘留鎂量，適當(dāng)使用稀土；采用開放式多流道澆注系統(tǒng)，使鐵液平穩(wěn)流入型腔，避免在型腔內(nèi)翻動(dòng)，控制型砂水分≤4.5%一s.5%，配入煤粉8%一15%可燃燒成CO抑制水氣與鎂反應(yīng)形成H2(鑄型表面噴涂錠子油也可起同樣作用)；鑄型表面撤冰晶石粉，高溫下與水汽反應(yīng)形成HF氣體保護(hù)鐵液免受反應(yīng)，控制鐵液含鋁量低。嚴(yán)格控制爐料干燥少銹，沖天爐除濕送風(fēng)，減少鐵液中氣體，采用少氮或無氮樹脂砂等。
4.應(yīng)力變形和裂紋防止措施：適當(dāng)提高碳當(dāng)量、降低含磷量、加強(qiáng)孕育及必要的鑄型工藝措施。
5.夾渣影響因素及預(yù)防措施：形成一次夾渣的重要原因是原鐵液含硫量高，氧化嚴(yán)重。
根本預(yù)防措施是降低原鐵液硫、氧含量，提高溫度。生成二次渣的主要原因是殘留鎂量過高，提高了氧化膜形成溫度。主要措施是在保證球化條件下盡量降低殘留鎂量(中小件不超過0.055%)，加入適量稀土可降低形膜溫度；球化處理時(shí)加0.16%冰晶石，處理后表面再撒入0.3%，用以稀渣并生成A1F3氣體和MgF2膜以減少二次氧化。這種方法主要用于防止大件的夾渣，澆注溫度不得低于1300℃，使得澆注溫度高于形膜溫度，可防止二次渣形成。澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)使充型平穩(wěn)，易出現(xiàn)夾砂部位設(shè)置排渣冒口。安設(shè)過濾網(wǎng)可阻止一次渣進(jìn)入型腔。
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