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球墨铸铁的石墨漂浮缺陷分析

出处:本网站 作者:管理员 人气:105 发布日期:2019.09.16
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石墨漂浮定义

  在铸件断口位置上,有一层黑色黑斑,颜色与正常的银白色断口组织有清晰可见的分界线(黑白分明有时石墨漂浮和夹渣混在一起),这层乌黑发亮的石墨组织像是上浮到铸件表面上的,所以称为石墨漂浮;石墨漂浮也是一种密度偏析现象,因此也有技术文献称为石墨偏析。

形成原因分析

  针对石墨漂浮的原因,传统观念认为有以下几个方面:

1、由于铁液的碳当量过高,以致铁液在高温时就析出大量石墨,由于石墨密度小,铸件在凝固时,石墨漂浮到铸件表面(温度高)或遗留在铸件内部(温度低),随着碳当量的增高,铸件壁厚的加大,石墨漂浮倾向会加剧。
2、严格铁液熔炼和处理工艺同样配比的料,如果没有严格的熔炼、球化和孕育处理,同样可使铸件产生石墨漂浮缺陷。如浇包不烘烤到位,只有通过提高铁水温度来保证球化处理后的浇注温度,球化剂(稀土镁合金)和孕育剂(硅合金)的都是极易氧化的元素,铁液温度过高,在铁液与球化剂、孕育剂反应时,造成剧烈的沸腾效应,加大球化剂、孕育剂与空气的接触面,加剧它们的氧化反应,大大缩短反应时间,无法保证铁液对球化剂和孕育剂的吸收率,从而达不到良好的球化、孕育效果,从而使含碳量较高的铁液加大石墨漂浮倾向。
3、球化剂、孕育剂粒度的控制粒度过小,造成氧化反应快,达不到最佳的吸收率;粒度过大,造成溶解时间过长,部分未充分反应的合金将随除渣剂被扒出,同样无法保证球化和孕育质量。
4、合适的浇注温度和最短的浇注时间在保证得到健全铸件的前提下,尽可能降低浇注温度,从而保证铸件凝固过程中液态停留时间最短,降低凝固过程中石墨析出倾向;尽可能缩短浇注时间,以保证在最佳的球化和孕育时间内浇注完毕,避免球化和孕育衰退,石墨球开裂,降低石墨漂浮倾向。
5、生产过程控制应控制模样密度,保证负压气体流量,以及合适的真空负压时间。模样密度的加大,将会增加浇注过程中模样的发气量,造成铁液凝固时表面含碳量的增加。真空负压时间过短,将使凝固过程中液态停留过长,加到石墨漂浮倾向,真空负压时间过长,将使凝固过程中过冷度加到,将使铁素体球墨铸铁中的珠光体含量增加。

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