球墨鑄鐵常見缺陷及防治措施探討

范軻 高建輝

摘 要： 當球墨鑄鐵出現(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]。當進行具體實施的時候，需要嚴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)要求與標準不相符，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)要求和標準不相符，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格控制，同時在最大程度上降低原鐵液中的硫含量。同時，嚴格控制殘留稀土的含量，將其質(zhì)量分數(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。孕育溫度的嚴格控制也是非常重要的，使其同高溫要求與標準相適應(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

第一步需要嚴格控制鐵液化學成分，使碳當量大于共晶點成分，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

第一需要嚴格控制鐵液成分，將碳當量、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，適當調(diào)整鑄件溫度。除此之外，對澆注溫度進行嚴格控制，使其基本維持在1350攝氏度。當鑄件的厚度比較厚，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，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格控制，當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，嚴格控制供供風制度，防止過度氧化等問題的發(fā)生。嚴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，有效防止嚴重燒損球化劑。

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)標準進行充分結(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.