球墨鑄鐵的應(yīng)用-神通新材料-無(wú)錫球墨鑄鐵

一、砂型鑄造中熱砂對(duì)水分的影響

在進(jìn)行砂型鑄造的時(shí)候，首先要做的就是將熱砂投入到造型機(jī)中，但大家是否考慮過(guò)，一旦熱砂進(jìn)入設(shè)備之后水分就會(huì)大量流失，這種情況下勢(shì)必會(huì)對(duì)型砂的性能造成極大的影響。

二、砂型鑄造中熱砂對(duì)粘模效果的影響

正是因?yàn)橛辛藷嵘暗拇嬖冢沟盟謺?huì)轉(zhuǎn)變成凝結(jié)的狀態(tài)，所以整個(gè)粘模效果也會(huì)隨之變化。特別是當(dāng)合型之后，熱砂會(huì)因?yàn)樗值恼舭l(fā)而蒸發(fā)，那么凝結(jié)的砂就會(huì)直接在芯上，進(jìn)而降低芯的強(qiáng)度，終整個(gè)鑄件的質(zhì)量也有可能因此而下降。

3、產(chǎn)生反白口的原因

? ? ?反白口的形成主要與球墨鑄鐵的化學(xué)成分、鐵液的孕育效果及鑄件冷卻條件等因素有關(guān)。

(1)化學(xué)元素發(fā)生區(qū)域偏析。通過(guò)對(duì)存在反白口缺陷的試樣進(jìn)行微區(qū)分析可知，很多碳化物穩(wěn)定元素，如鉻、錳、鉬、鎂和稀土等常富集在鑄件冷卻的中心部位，這是導(dǎo)致液體金屬容易發(fā)生過(guò)冷而產(chǎn)生反白口的

直接原因。

? ? ?鉻、錳、鎂及稀土是促使碳化物形成的元素，尤其是錳、鎂和稀土元素的影響為顯著。錳在球墨鑄鐵中的作用有兩個(gè)方面：一是合金化，增加球墨鑄鐵的強(qiáng)度、硬度：二是中和硫的有害作用。由于球化劑中的鎂和稀土元素與硫的親和力大于錳，所以鐵液中的硫首先與鎂和稀土發(fā)生反應(yīng)，以硫化物形式被除去，剩余的硫已經(jīng)很少了，只需少量的錳就可以實(shí)現(xiàn)合金化作用，這時(shí)錳阻礙石墨化的作用就凸現(xiàn)出來(lái)，同時(shí)，錳又是容易偏聚的元素，隨著鐵液的凝固，錳便富集于未凝固的金屬熔體中，球墨鑄鐵的應(yīng)用，因此在凝固的區(qū)域錳偏聚嚴(yán)重。鎂在球墨鑄鐵中主要起球化作用，又因?yàn)槠浞悬c(diǎn)低，鎂在鐵液中融化、汽化，使得鐵液沸騰，球墨鑄鐵的價(jià)格，達(dá)到攪拌鐵液的作用，可加速稀土元素與鐵液中雜質(zhì)元素的反應(yīng)并使其反應(yīng)生成物快速上浮，達(dá)到脫硫、去氣凈化鐵液的作用。

? ? (2)在特定條件下，中心的冷卻速度大于表層的冷卻速度。同一鑄件的不同部位冷卻速度是不同的，并且同部位在不同階段的冷卻速度也是變化的。在鑄件冷卻過(guò)程的某個(gè)階段，心部的冷卻速度有時(shí)會(huì)大于周圍區(qū)域的冷 卻速度，當(dāng)心部的冷卻速度較大時(shí)，就有可能導(dǎo)致反白口。

? ? (3)球化促進(jìn)反白口的產(chǎn)生。經(jīng)過(guò)孕育的鐵液，隨著停留時(shí)間的延長(zhǎng)將出現(xiàn)球化，鐵液中的石墨將重新溶解，無(wú)錫球墨鑄鐵，石墨球數(shù)量會(huì)減少，石墨化過(guò)程被抑制的趨勢(shì)加大，與此同時(shí)，白口化趨勢(shì)將得以促進(jìn)見(jiàn)圖3)。當(dāng)這種現(xiàn)象發(fā)生在鑄件的心部或鑄件凝固的熱節(jié)部位，球化將更加嚴(yán)重，加之元素偏析造成的阻礙石墨化元素偏聚，便容易產(chǎn)生反白口。

1、反白口的形態(tài)及特征

? ? ? 鑄鐵件的白口組織一般出現(xiàn)在冷卻較快的表皮，但是在特定條件下，鑄鐵件某截面的中心部位出現(xiàn)了白口，球墨鑄鐵的生產(chǎn)過(guò)程，這種缺陷稱之為“反白口”。我們都知道所謂“白口”就是鑄鐵的基體上存在著滲碳體(不包括珠光體中的滲碳體)。通過(guò)金相觀察，反白口區(qū)域中的滲碳體主要以呈穿透分布的有方向性的過(guò)冷密集細(xì)針狀出現(xiàn)(見(jiàn)圖1、圖2，取自不同鑄件)。

? ? ? 反白口是球墨鑄鐵特有的缺陷之一，在中小件般多見(jiàn)于正對(duì)內(nèi)澆道前方的熱節(jié)處及薄壁交叉的熱節(jié)處，在厚大鑄件中多出現(xiàn)在冷卻的中心部位。

2、反白口的危害

(1)對(duì)鑄件力學(xué)性能的影響反白口的出現(xiàn)會(huì)導(dǎo)致鑄件基體中出現(xiàn)局部脆而硬的白口部分，球墨鑄鐵韌性降低，伸長(zhǎng)率下降。

(2)對(duì)加工性能的影響反白口區(qū)域硬而脆，造成機(jī)加工困難且易打刀，增加了消耗。特別是局部小區(qū)域的硬點(diǎn)，往往造成加工精度下降甚至零件報(bào)廢。

(3)增加高溫退火對(duì)鑄件帶來(lái)的不良影響滲碳體雖然可以通過(guò)增加高溫退火工序來(lái)，但是由于反白口缺陷往往是在加工過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的，此時(shí)再進(jìn)行高溫退 火，就必須考慮鑄件的防氧化和變形問(wèn)題，措施不當(dāng)時(shí)將難免會(huì)因鑄件的表面氧化、工件變形而造成報(bào)廢。因此，增加高溫退火既不經(jīng)濟(jì)也不能保證鑄件質(zhì)量。