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球墨鑄鐵件疏松原因及解決辦法

返回列表 來源:無錫市鑄造廠 瀏覽:- 發(fā)布日期:2018-10-29 10:15:22【

疏松 :疏松又稱為顯微縮松,是鑄件凝固緩慢的區(qū)域因微觀補(bǔ)縮通道堵塞而在枝晶間及枝晶的晶臂之間形成的細(xì)小空洞。疏松的宏觀端口形貌與縮松相似,微觀形貌為分布在晶界和晶臂間,伴有粗大樹枝晶的顯微空穴。

(1)定義和特征:疏松又稱為顯微縮松,是鑄件凝固緩慢的區(qū)域因微觀補(bǔ)縮通道堵塞而在枝晶間及枝晶的晶臂之間形成的細(xì)小空洞。疏松的宏觀端口形貌與縮松相似,微觀形貌為分布在晶界和晶臂間,伴有粗大樹枝晶的顯微空穴。

(2)形成原因:

①凝固溫度間隔寬的合金具有體積凝固(糊狀凝固)特性,補(bǔ)縮困難,易形成疏松;

②澆注溫度過低易產(chǎn)生疏松;

③合金凝固溫度間隔過寬,糊狀凝固傾向強(qiáng),使低熔點(diǎn)成分最后凝固時(shí)得不到有效補(bǔ)縮,易形成疏松;

④合金中雜質(zhì)和溶解的氣體過多,在合金凝固過程中雜質(zhì)和析出的氣體被推向結(jié)晶前沿,阻塞補(bǔ)縮通道,使疏松加重;

⑤合金中缺少晶粒細(xì)化元素,凝固組織晶粒粗大,易阻塞補(bǔ)縮通道,形成疏松;

⑥澆注系統(tǒng)、冒口、冷鐵、補(bǔ)貼等設(shè)置不當(dāng),使鑄件在凝固時(shí)得不到有效補(bǔ)縮;

⑦鑄件結(jié)構(gòu)不合理,壁厚變化突然,孤立的熱節(jié)得不到補(bǔ)縮;

⑧冒口數(shù)量、尺寸、形狀、設(shè)置部位以及冒口與鑄件連接不合理,補(bǔ)縮效果差;

⑨內(nèi)澆道尺寸或位置不當(dāng),使鑄件不能順序凝固或在鑄件中形成局部熱節(jié);

⑩合金中易形成低熔點(diǎn)相的雜質(zhì)元素含量過多,使凝固溫度間隔增大。例如,鑄鐵中硫、磷含量過多時(shí)會(huì)在凝固后期形成低熔點(diǎn)共晶,使鑄件產(chǎn)生疏松。

(3)防止辦法:

①改進(jìn)球墨鑄鐵件工藝設(shè)計(jì),合理設(shè)置澆冒口系統(tǒng)、冷鐵和補(bǔ)貼,保證鑄件在凝固過程中獲得有效補(bǔ)縮;

②改用補(bǔ)縮效率高的保溫冒口、發(fā)熱冒口、壓力冒口和電熱冒口;

③改進(jìn)鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),減小鑄件壁厚差,使鑄件壁厚與薄壁部位平滑過渡,盡量避免形成孤立熱節(jié)。在鑄件的孤立熱節(jié)等冒口補(bǔ)縮距離達(dá)不到的部位,采用內(nèi)、外冷鐵以加快該部位的凝固速度;

④對(duì)重要鑄件,可在計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬基礎(chǔ)上進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì),優(yōu)化鑄件結(jié)構(gòu)和鑄造工藝;

⑤加強(qiáng)合金精煉,凈化金屬液,減少合金中溶解氣體和低熔點(diǎn)雜質(zhì)的含量,以利于凝固補(bǔ)縮;

⑥采用懸浮澆注技術(shù),在澆注過程中往金屬液中隨流加入晶粒細(xì)化劑或微冷鐵,加快合金凝固速度并細(xì)化晶粒;

⑦提高鑄型剛度和強(qiáng)度,防止型壁位移和抬型;

⑧調(diào)整合金成分,進(jìn)行良好的變質(zhì)或孕育處理,縮小合金的凝固溫度間隔,提高其鑄造性能,以利于型內(nèi)金屬液向內(nèi)澆道和冒口方向順序凝固,提高澆冒口系統(tǒng)的補(bǔ)縮效果;

⑨凝固溫度間隔寬的合金鑄件,例如球墨鑄鐵件,宜采用均衡凝固工藝,充分利用凝固時(shí)的石墨化膨脹補(bǔ)償鑄鐵的液態(tài)收縮和凝固收縮;

⑩降低球墨鑄鐵的硫、磷含量和殘留鎂量,用稀土鎂合金處理時(shí),應(yīng)適當(dāng)提高碳、硅含量;降低澆注溫度和澆注速度,延長(zhǎng)澆注時(shí)間;點(diǎn)冒口。在澆注后一段時(shí)間內(nèi),向明冒口內(nèi)補(bǔ)注高溫金屬液,以提高冒口內(nèi)補(bǔ)縮金屬液量,延長(zhǎng)冒口內(nèi)補(bǔ)縮金屬液量保持高溫的時(shí)間,提高冒口的補(bǔ)縮效率;搗冒口。用棒攪動(dòng)明冒口內(nèi)的金屬液,阻止其表面過早凝殼,以提高明冒口的補(bǔ)縮效率。

(4)補(bǔ)救措施:

①焊補(bǔ)。挖去缺陷區(qū)金屬,用與基體金屬相同或相容的焊條焊補(bǔ)缺陷區(qū),焊后修平進(jìn)行焊后熱處理;

②對(duì)承受液體或氣體壓力的鑄件,可進(jìn)行局部或整體浸滲處理,提高鑄件的密封性能;

③重要零件可進(jìn)行熱等靜壓處理,消除鑄件內(nèi)的疏松;

④疏松超過驗(yàn)收條件無法補(bǔ)救時(shí),或?qū)е妈T件在凝固、冷卻或熱處理過程中開裂時(shí),應(yīng)予報(bào)廢。

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