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中錳抗磨球墨鑄鐵件造成的缺陷及分析與防范

發布日期:2019-06-06來源:編輯瀏覽次數:968
 在中錳抗磨球墨鑄鐵件生產中,常見的鑄件缺陷除有灰鑄鐵件和球墨鑄鐵件的一般缺陷外,還有碳化物量過高或連續網狀分布、索氏體量和奧氏體量過高等。通常,產生這些缺陷的原因不單是化學成分中Si/Mn比的選擇問題,有時還有造型制芯、熔煉澆注、配砂質量、落砂清理等許多生產工序的問題,因此必須具體分析,以便采取相應的合理措施加以解決。

生產中錳抗磨球墨鑄鐵件時,除常見的一般(包括球化處理方面的)外,屬于中錳抗磨球墨鑄鐵件特有的一些缺陷及其原因分析與防止方法可參見如下。

 

碳化物過量或呈連續網狀分布

特征:

1.脆性大、沖擊韌度αk4.0J/cm2

2.試片斷口齊平,顏色灰白,或者白而發亮                              

3. 三角試片白口過大

原因分析:

1.Si/Mn低或Mn是過高

2.冷卻速度過快,或打箱太早

3.ω(RE+Mg殘留量)>0.1%或球化劑加入最過多

4.孕育劑加入量不夠或效果不佳

5.碳化物的質量分數>40%

防止方法:

1.進行護前快速分析,正確控制SiMn含量

2.控制球化劑加入量,在保證球化的前提下,盡量減少球化劑加入量

3.球化劑加入量過多時,應及時補加原鐵液。一般補加10%-15%,原鐵液可使白口寬度減少1-2mm

4.減少RE+Mg殘留量中的RE 量,使RE

5.適當增加Si量Si/Mn

6.加強孕育,增加一次孕育量和進行二次孕育或瞬時孕育

7.爐前補加質量分數0.2%~0.3%FeSi75可降低三角試片白口寬度1-2mm

8.減少冷卻速度,提高金屬型頂熱溫度,采用隔熱涂料

 

 

索氏體或奧氏體量過高

特征:

1.沖擊韌度αk和硬度HRC

2.脆性增加,抗磨性能不好

3.試片斷口呈深灰色,敲擊聲發啞

原因分析:

1.800~500冷卻過程中冷卻速度太低。奧氏體易于轉變成索氏體、托氏體,索氏體量φ>40%

2.Si/Mn過大,Si量過高,共析轉變溫度區擴大,有利于形成索氏體

3.Mn量過高,或者Si/Mn太小,共析溫度低下,奧氏體量過多(φ50%

防止方法:

1.控制冷卻速度,ωSi3.4%~4.5%ωMn5.5%~6.5%時,在750~500范圍內。冷卻速度應>20/min,控翻在18~36/min為宜。<18/min易產生索氏體。>36/min易形成奧氏體

2.根據鑄件壁厚、鑄型工藝等影響冷卻速度的因素,選擇合適的Si/Mn控制奧氏體轉變成索氏體的數量。一般Si/Mn0.6時即SiMn高,奧氏體量增多,Si/Mn0.75時。即SiMn低,索氏體量增高,在冷卻速度一定條件下,Si/Mn是控制奧氏體和索氏體t的重要手段

 

 

氣孔、夾渣、縮孔

特征:

1.鑄件產生皮下氣孔

2.鑄件內部有集中或分散氣孔

3.冒口下或周圍出現集中或分散性氣孔或縮孔且深淺不一

4.鑄件內或熱節處產生密集蜂窩狀氣孔

原因分析:

1.出溫度低于1400澆注溫度過低

2.球化反應不充分,攪拌扒渣不夠

3.渣氣孔層取樣分析結果(質量分數)如下:C4.98%Mn4.67%P0.088%S0.128%RExOy:0.663%, Mg0.203%

分析表明:渣氣孔主要是稀土鎂的氧化物和石墨,當鐵液溫度低或澆注溫度過低,此類夾渣不易排出

防止方法:

1.提高出鐵溫度,出鐵槽中鐵液溫度應>1450

2.采用半封閉式澆注系統直澆道斷面:橫澆道斷面:溢流口:內澆道=1.2:2:1=1.4。直澆道>溢流口有利于緩流。溢流口<橫澆道有利于撇渣。內澆道溢流口有利于排氣

3.爐前球化處理后,加人冰晶石(NaAlF2)。它易與MgS化合成低溶點易凝聚的MgF2Na2SNaO等化合物,從溶渣中排出。加入冰晶石后應靜置,有益于上述反應充分進行

4.金屬型需預熱至200~300時澆注,刷涂料要及時烤干。濕砂造型時型砂水分應<4%(質量分教)

5.厚大鑄件澆注應采用一快、二慢、三沖。中小件采用一快、二慢的澆注方法


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