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        球墨鑄鐵常見缺陷及防治措施探討

        2018-08-10 10:47:16范軻高建輝
        科學(xué)與財富 2018年16期
        關(guān)鍵詞:防治措施

        范軻 高建輝

        摘 要: 當(dāng)球墨鑄鐵出現(xiàn)相應(yīng)缺陷的時候,會對產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生直接影響,所以必須對其做到足夠重視。球墨鑄鐵的常見缺陷包括石墨漂浮、皮下氣孔和變形等。在文本中,分析了球墨鑄鐵的常見缺陷,并且提出了相關(guān)防治措施。

        關(guān)鍵詞: 球墨鑄鐵;常見缺陷;防治措施

        球墨鑄鐵對兩種技術(shù)進行了充分應(yīng)用,分別是球化和孕育處理技術(shù),通過該技術(shù)的應(yīng)用在一定程度上提高鑄鐵的多種性能,主要包括機械性、能塑性,同時相較于碳鋼,鑄鐵的強度更大。在二十世紀(jì)四十年代的時候,球墨鑄鐵出現(xiàn)了,其有著優(yōu)良的性能,正是因為如此,在機械制造業(yè)中對其進行了廣泛應(yīng)用[1]。當(dāng)進行具體實施的時候,需要嚴(yán)格控制球墨鑄鐵的生產(chǎn)質(zhì)量,由此為其質(zhì)量奠定堅實基礎(chǔ)。

        一、球墨鑄鐵常見缺陷

        (一)石墨漂浮

        通常情況下,當(dāng)處于鑄鐵過程中的時候,若是碳和硅的含量比較高,鐵夜冷卻的速度無法滿足相關(guān)要求,離析出比較多的大徑石墨,并且積聚在鑄件上部,那么便非常容易導(dǎo)致石墨漂浮的產(chǎn)生。對于是石墨漂浮來說,其出現(xiàn)的主要因素是碳當(dāng)量,同時鐵液中氧化物浮渣和硫化物浮渣的含量也會對其產(chǎn)生比較大的影響,相關(guān)人員需要對其做到足夠重視。

        (二)皮下氣孔

        當(dāng)進行具體實施的時候,導(dǎo)致皮下氣孔出現(xiàn)的原因是比較多的,通常情況下在澆鑄過程中產(chǎn)生,其形成因素主要有兩種,分別是氫與一氧化碳,其類型也有兩種,分別是狀氣孔和橢圓氣孔。對于大型球墨鑄鐵件來說,其非常容易出現(xiàn)本種問題,主要原因是其輪廓尺寸比較大,當(dāng)其沒有對澆注系統(tǒng)進行合理設(shè)計的時候,會導(dǎo)致澆注時間過長,型腔中鐵液溫度梯度同相關(guān)要求與標(biāo)準(zhǔn)不相符,在此情況下,氣孔鑄造缺陷比較容易出現(xiàn)在鑄件上平面[2]。

        (三)縮孔縮松

        當(dāng)球磨鑄鐵處于凝固狀態(tài)中的時候,共晶膨脹力得到相應(yīng)增大,當(dāng)鑄型鋼度比較小,脹大鑄鐵外形的時候,鑄件最終凝固部位所得到的液態(tài)金屬補償是無法對相關(guān)要求進行滿足的,進一步導(dǎo)致縮孔縮松問題的出現(xiàn)。同時,對于大型球墨鑄鐵件來說,其本種問題是比較容易出現(xiàn)的,主要的原因是壁厚尺寸和熱節(jié)厚,在沒有對澆注系統(tǒng)進行合理設(shè)計的條件下,型腔中的鐵液溫度梯度無法對相關(guān)要求進行有效滿足,尚未合理設(shè)置配套補縮冒口,也就無法補縮相應(yīng)熱節(jié)的液體冷卻[3]。除此之外,當(dāng)鑄型的強度比較小的時候,比較容易在鑄件的厚大熱節(jié)處出現(xiàn)縮孔縮松的問題。

        (四)球化衰退

        當(dāng)進行具體實施的時候,應(yīng)用的焦炭和新生鐵都是高硫性質(zhì),原鐵水的含硫量達到了0.1%以上,比較容易導(dǎo)致球化衰退問題的出現(xiàn)。同時,尚未對灰鑄鐵交界鐵水進行徹底分離,在對爐料進行計算的時候,出現(xiàn)一定的誤差,使得灰鑄鐵鐵水過多,球墨鑄鐵中進入了高硫和低碳的灰鑄鐵鐵水,致使球化衰退問題出現(xiàn)。鐵水的溫度同相關(guān)要求和標(biāo)準(zhǔn)不相符,在溫度過高的情況下,中間合金和鐵水作用有所加劇,進一步導(dǎo)致該現(xiàn)象的出現(xiàn)。

        二、球墨鑄鐵常見缺陷的防治措施

        (一)石墨漂浮防治措施

        首先,需要對錳的含量進行嚴(yán)格控制,同時在最大程度上降低原鐵液中的硫含量。同時,嚴(yán)格控制殘留稀土的含量,將其質(zhì)量分?jǐn)?shù)控制在0.06%之內(nèi)。通常情況下,需要將熔煉保持在還原性氖中。然后,在第一時間對澆包進行清除,完成參照的徹底去除。在開展純鎂處理工藝之前,需要扒盡鐵液表面的浮渣,同時在第一時間以較快速度進行孕育處理,在較大程度上提高除渣的質(zhì)量。孕育溫度的嚴(yán)格控制也是非常重要的,使其同高溫要求與標(biāo)準(zhǔn)相適應(yīng)。在高溫條件下,對熔煉進行相應(yīng)實施,在低溫條件下對澆注工序進行開展。除此之外,需要在一定程度上加快鑄件凝固速度,一般情況下所應(yīng)用的方法是,對冷鐵進行合理設(shè)置,使其處于鑄件壁厚的地方,從實踐可以看出,這一方法取得了比較好的效果。同時,在特大斷面的鑄件過程中,可以將一定數(shù)量的石墨化阻礙元素加入其中。

        (二)皮下氣孔防治措施

        第一步需要嚴(yán)格控制鐵液化學(xué)成分,使碳當(dāng)量大于共晶點成分,對含硫量、殘留稀土和殘留鎂含量進行嚴(yán)格控制,其百分比分別是0.094%、0.043%和0.05%之內(nèi)。然后,合理設(shè)計鑄件結(jié)構(gòu),使壁厚維持在25毫米之上,在對澆注溫度進行確定的時候,需要同壁厚進行緊密結(jié)合,然后進行實施。對薄壁小件、中件和大件的溫度進行有效控制,使其分別維持在1320攝氏度、1300攝氏度和1280攝氏度以上。需要對多種工具進行充分應(yīng)用,主要包括干燥金屬爐料和孕育劑等,嚴(yán)格控制型砂水分,將其控制在4.8%之內(nèi)。一般情況下,對開放式澆注系統(tǒng)進行合理設(shè)計,在型腔最高的地方對出氣孔進行相應(yīng)設(shè)置,并且嚴(yán)格控制澆冒口高度,為液態(tài)金屬靜壓力提供重要保障。與此同時,還能夠在澆注系統(tǒng)中,對與之相關(guān)的過濾技術(shù)等進行充分應(yīng)用。

        (三)縮孔縮松防治措施

        第一需要嚴(yán)格控制鐵液成分,將碳當(dāng)量、磷含量和殘留鎂量分別精致在39%、0.08%和0.07%。然后,在實施工藝設(shè)計的過程中,需要合理設(shè)置冒口補縮,為冒口能夠不斷將金屬液補給給鑄件凝固過程提供重要保障,對冒口尺寸和數(shù)量進行科學(xué)設(shè)置。在比較特殊的狀況之下,如果要實現(xiàn)順序凝固的目的,必須對冷鐵和補貼技術(shù)進行充分應(yīng)用,適當(dāng)調(diào)整鑄件溫度。除此之外,對澆注溫度進行嚴(yán)格控制,使其基本維持在1350攝氏度。當(dāng)鑄件的厚度比較厚,體積比較大的時候,需要使?jié)茶T溫度得到一定程度的降低。在進行鑄型的時候,提升鑄件工藝出品率是其主要目的,為了實現(xiàn)該目標(biāo),需要采取相關(guān)措施,可以提高砂箱剛度和型砂的緊實度。

        (四)球化衰退防治措施

        第一項需要做的是對鐵液成分進行嚴(yán)格控制,當(dāng)球化劑中缺乏球化元素的時候,必須同實際情況進行充分結(jié)合,合理確定球化劑和加入量,嚴(yán)格控制鐵水量,使其同相關(guān)要求與規(guī)定相符合。一般情況下,加入大約2%的球化劑,同時嚴(yán)格控制球化劑質(zhì)量,在對破碎球化劑進行應(yīng)用的時候,需要對其放置時間進行相應(yīng)保證,最多放置一星期。嚴(yán)格控制鐵水含硫量和含氧量,充分應(yīng)用低硫焦炭和生鐵,嚴(yán)格控制供供風(fēng)制度,防止過度氧化等問題的發(fā)生。嚴(yán)格控制處理溫度也是非常重要的,為出爐溫度在1460攝氏度之內(nèi)提供重要保證,有效防止嚴(yán)重?zé)龘p球化劑。

        結(jié)束語

        除此之外,要達到球墨鑄鐵件合格率的提升,不只可以采取上述防治措施對設(shè)計工藝進行優(yōu)化,對工藝參數(shù)進行選擇,還能夠同規(guī)定的工藝技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進行充分結(jié)合,完成材質(zhì)配料和熔煉的合理選擇,對型砂性能和強度進行嚴(yán)格控制,通過這樣的方式,實現(xiàn)球磨鑄鐵件合格率的提升。

        參考文獻

        [1]汪麗紅.球墨鑄鐵常見質(zhì)量缺陷及防止措施探討[J].科技經(jīng)濟導(dǎo)刊,2016(33):65.

        [2]齊凱麗.球墨鑄鐵常見缺陷及防止措施[J].企業(yè)導(dǎo)報,2011(08):282.

        [3]代金水,羅能.球墨鑄鐵導(dǎo)盤常見缺陷分析與對策(下)[J].金屬加工(熱加工),2010(17):67-69.

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