鑄鐵件常見缺陷有哪些

鑄鐵件經(jīng)發(fā)各種同鑄造缺陷何防止些缺陷發(fā)直鑄件產(chǎn)廠關注問題本文介紹筆者面些認識實踐經(jīng)驗 1 氣孔 特征鑄件氣孔指鑄件內(nèi)部表面或接近表面處存等光滑孔洞孔壁往往帶氧化色澤由于氣體源形原同氣孔表現(xiàn)形式各相同侵入性氣孔析性氣孔皮氣孔等 1.1 侵入性氣孔 種氣孔數(shù)量較少尺寸較產(chǎn)鑄件外表面某些部位呈梨形或圓球形主要由于鑄型或砂芯產(chǎn)氣體侵入金屬液未能逸造 防止措施 1減少發(fā)氣量控制型砂或芯砂發(fā)氣物質(zhì)含量濕型砂含水量能高造型與修模脫模劑水用量宜砂芯要保證烘干烘干砂芯宜存放太間隔使用砂芯使用前要爐烘干防砂芯吸潮使用受潮、銹冷鐵芯撐等 2改善型砂透氣性選擇合適型空緊實度合理安排氣眼位置利排氣確保砂芯通氣孔道暢通 3適提高澆注溫度排氣孔排氣冒口等利于侵入金屬液氣體浮排 1.2 析性氣孔 種氣孔散般位于鑄件表面往往同批澆注鑄件部都發(fā)現(xiàn)種氣孔主要由于熔煉程金屬液吸收氣體凝固前未能全部析便鑄件形許散氣孔 防止措施 1采用潔凈干燥爐料限制含氣量較爐料使用 2確保三干即鐵槽、鐵口、橋要徹底烘干 3澆包要烘干使用前用鐵液燙包鐵液定要鐵液表面放覆蓋劑 4各種添加劑球化劑、孕育劑、覆蓋劑定期要保持干燥濕度高候要烘干才能使用 1.3 皮氣孔 種氣孔主要現(xiàn)鑄件表層皮23mm處直徑13mm左右且數(shù)量較鑄件經(jīng)熱處理或粗加工除外皮清晰顯露 防止措施 1適提高澆注溫度嚴格控制各種添加劑加入量盡能縮短澆注間 2孕育劑加入量控制質(zhì)量數(shù)0.4%0.6%同要嚴格控制孕育劑A1質(zhì)量數(shù),w(Al)偏高容易型腔表面水發(fā)反應2Al3H2OAl2O33H2↑般情況孕育劑含Al量宜超1.5% 3防止鐵液氧化適補加接力焦嚴格控制進風量 4保證球化前提盡量減少球化劑加入量 5澆注鐵液表面覆蓋冰晶石粉防止鐵液氧化 6盡量降低型砂水 7提高澆注速度 2 砂眼、渣孔 特征缺陷處內(nèi)部或表面充塞著型芯砂孔稱砂眼若缺陷形狀呈規(guī)則內(nèi)部渣或夾雜物則稱渣孔 砂眼防止措施 1提高型芯砂強度及砂型緊實度減少砂芯毛刺砂型銳角防止沖砂 2合型前要吹干凈型腔砂芯表面浮砂合型要盡快澆注使用冷芯砂盡能散進鐵液避免沖刷造砂眼 3防止砂芯烘枯及存放間 4合理設計澆注系統(tǒng)避免鐵液型壁沖刷力太澆口杯表面要光滑能浮砂 渣孔防止措施 1提高鐵液熱溫度球鐵、蠕鐵、合金鑄鐵應該增加扒渣數(shù)溫度允許情況澆注前靜止段間利于熔渣浮 2防止鐵液氧化嚴格控制球化劑孕育劑加入量特別隨流孕育量球鐵采用隨流孕育定要慎重 3合理設計澆注系統(tǒng)放置濾網(wǎng)片提高檔渣能力澆注包安置擋渣系統(tǒng)澆注保持斷流 4球鐵鑄件澆注及鐵液型腔內(nèi)流程由于鐵液氧化或者鐵液所含各種元素與鑄型、砂芯材料反應產(chǎn)渣通稱二渣區(qū)別于澆注前已存渣種渣形夾渣缺陷往往能斷口發(fā)現(xiàn)品鑄件加工面往往要經(jīng)磁粉探傷才能發(fā)現(xiàn)種夾雜物主要由氧化物MgO、SiO2、Feo…硫化物MgS、FeS、MnS…及其夾雜物組 二渣防止措施 ①嚴格控制鐵液殘余鎂量般質(zhì)量數(shù)控制0.035%0.055%壁薄宜控制限壁厚控制限 ②降低原鐵液含硫量條件要采取脫硫處理并提高處理溫度與澆注溫度脫硫處理幅度降低原鐵液含硫量能效減少二渣 ③適提高球化劑稀土含量降低鎂含量利于降低鐵液結皮溫度減少二渣 3 縮孔、縮松 特征鑄件厚斷面熱節(jié)處或軸等凝固形表面粗糙孔洞并且或或少帶樹枝狀結晶孔洞集稱縮孔散稱縮松縮孔與縮松主要由于金屬液冷卻凝固所產(chǎn)液態(tài)收縮與凝固收縮遠于固態(tài)收縮并鑄件凝固金屬液補充所造 防止措施 1根據(jù)鑄件壁厚選擇恰化球鐵要嚴格控制鎂殘留量盡能降低澆注溫度 2合理設計冒口澆注系統(tǒng)使鑄件充補縮必要鑄件厚斷面部位設置冷鐵或內(nèi)冷鐵 3爐前孕育宜量般情況孕育劑加入量控制0.4%0.6%瞬隨流孕育量控制0.05%0.15% 4防止鐵液氧化沖爐爐渣氧化鐵含量要低于5%低于3%電爐鐵液要爐內(nèi)間高溫保留 5盡量提高鑄型剛度 4 粘砂 特征鑄件表面粘結著層難清理造型材料粘砂機械粘砂化粘砂兩種區(qū)別機械粘砂高溫金屬液滲入砂粒間孔隙形化粘砂金屬氧化造型材料形低熔點化合物與鑄件牢固粘結起形 防止措施 1選擇耐火度較高砂型砂SiO2含量質(zhì)量數(shù)應高于92%高于95% 2要求較高鑄件采用鋯砂ZrSiO4或鉻鐵礦砂FeCr2O4能取較效 3適降低澆注溫度提高澆注速度減弱金屬液砂型熱力作用化作用 4砂型緊實度要高B型硬度計高于85高于90且要均勻砂芯修補要位能局部疏松同要防止涂料起皮 5 裂紋 特征澆注鑄件表面直線或彎曲裂紋裂紋熱裂冷裂兩種 熱裂裂口呈曲折規(guī)則形狀其斷口表面呈淺黑色較深氧化色 冷裂裂口較直鑄件斷口表面金屬光澤且比較干凈現(xiàn)輕微氧化色 鑄件產(chǎn)裂紋主要原冷卻凝固收縮受阻礙產(chǎn)內(nèi)應力內(nèi)應力于金屬材料強度鑄件裂形裂紋 防止措施 1嚴格控制鐵液化其硫高能使鑄件產(chǎn)熱脆性造熱裂灰鑄鐵w(S)低于0.12%能太低宜低于0.05%硫太低要影響孕育效適宜w(S)0.05%0.12%磷高能使鑄件產(chǎn)冷脆性造冷裂灰鑄鐵w(P)低于0.15%球鐵w(P)低于0.08% 2調(diào)節(jié)鑄件各部位冷卻速度避免鑄件局部熱鑄件厚斷面或熱節(jié)處放置冷鐵內(nèi)澆道適散使鑄件各部位溫度趨向均勻 3鑄件澆注型要早要用冷水澆噴高溫鑄件適宜型間型內(nèi)鑄件溫度低于600℃ 4條件允許改變鑄件結構防止鑄件裂設置加強筋兩截面交接部位由直角改圓角減少應力集 6 變形 特征鑄件比較容易產(chǎn)變形機床床身、柴油機缸體、缸蓋由于鑄件壁厚相差太冷卻均容易造鑄件變形些鑄件加工存放段間現(xiàn)變形 防止措施 1于些容易現(xiàn)變形鑄件除適增加加工余量外模具做反向變形模具做反向彎曲糾鑄件現(xiàn)變形 2鑄件進行應力退火消除鑄件內(nèi)應力條件許采用效處理型間要早落砂鑄件要疊放 7 硬度均勻 特征鑄件表面經(jīng)加工現(xiàn)微觀凹凸局部發(fā)亮硬質(zhì)點鑄件表面硬度相差較達3050HB外先進水平510HB硬質(zhì)點部位硬度能超標準鑄件硬度差容易造工作面磨損均勻導致機床加工精度差柴油機工作噪聲 防止措施 1提高鐵液熱溫度爐溫度高于1480℃利于消除鐵遺傳性影響 2防止C、Si含量鐵液氧化降低嚴格控制孕育劑加入量及孕育劑粒度并且孕育劑加入要均勻用間控制震加料裝置確保孕育間占鐵間70% 3使用#20廢鋼避免使用合金鋼廢鋼使用前作除銹處理、輕、薄廢鋼預先壓團塊再使用 4于厚薄均鑄件要合理設計澆注系統(tǒng)確保鑄件各部位冷卻均勻特別厚部位放置冷鐵或耐火磚 8 球鐵件球化或球化良 特征鑄件斷口呈灰黑色力性能明顯偏低金相檢查發(fā)現(xiàn)石墨呈片狀鑄件殘余鎂量稀土量太低種狀況般球化鑄件斷口仍呈銀灰色散灰黑點力性能偏低金相檢查發(fā)現(xiàn)部石墨呈片狀或蠕蟲狀鑄件殘余鎂量稀土量比含量偏低種狀況般球化良 防止措施 1根據(jù)原鐵液含硫量及球化劑鎂稀土含量決定球化劑加入量例采用w(Mg)7%9%w(RE)2%5%球化劑處理溫度超1500℃表1加入量供參考具體入量應根據(jù)各廠情況作適調(diào)整 2球化處理要確保球化劑與鐵液足夠反應間般情況反應間80100秒處理球鐵要盡快澆注 3盡量降低原鐵液含硫量使用高碳低硫焦炭條件采用脫硫處理原鐵液鐵要避免爐渣爐渣硫鐵液34倍 4嚴格控制鐵反球化元素砷、鉛、鈦、鉍、鋁等含量 5防止鐵液氧化處理球鐵溫度要適根據(jù)鐵液溫度高低選擇球化劑化 6斷面件應適降低稀土含量必要加入少量銻稀土使球墨畸變作用 9 球化衰退 特征同包鐵液澆注鑄件前期澆注球化良期澆注鑄件球化良或者球化 防止措施 1處理鐵液盡快澆注鐵液表面要覆蓋保溫材料避免鐵液表面氧化 2確保鐵液足夠殘余鎂量厚斷面球鐵件采用衰退能力較弱球化劑釔基重稀土鎂球化劑 10 石墨漂浮含花狀石墨 特征鑄件斷口表面見層清晰、密集黑斑金相檢查發(fā)現(xiàn)斷面頂部石墨球聚集聚集層部連續(xù)或者別花狀石墨石墨漂浮嚴重削弱球鐵力性能使強度、硬度、伸率沖擊韌度都明顯降低 防止措施 1嚴格控制碳量解決石墨漂浮根本途徑般情況碳量控制4.3%4.7%薄件偏限厚件偏限 2加快鑄件冷卻速度厚部位處放置冷鐵候加入些反石墨化元素鉬 3球化劑稀土含量宜太高 11 反白口 特征鑄件斷面部現(xiàn)白口碳化物冷卻相較快外層部位組織反產(chǎn)種缺陷主要原灰鑄鐵鐵液含硫高含錳量低符合Mn1.7S0.3關系另外鐵液吸收氫氣或鐵液石墨核少硫、氫都容易向鑄件偏析反石墨化元素阻礙石墨使鑄件冷產(chǎn)白口溫度才結晶使鑄件產(chǎn)白口球鐵件現(xiàn)反白口原往往由于熱節(jié)部位稀土鎂偏析含量偏高厚球鐵件部現(xiàn)碳化物則往往由于部凝固間較石墨核容易熔解消失所致 防止措施 1降低原鐵液w(S)量條件采取脫硫處理防止反白口效防止措施 2w(Mn)量要符合Mn1.7S0.3關系同要嚴格控制鐵液殘余鎂量稀土量根據(jù)鑄件壁厚確定合適碳量 3嚴格控制原輔材料及添加劑水確保三干位 4加強爐前孕育處理或采用復合孕育劑含Ba、Ca孕育劑增加鐵液結晶核
備注：數(shù)據(jù)僅供參考，不作為投資依據(jù)。