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灰铸铁件的十大常见缺陷分析
时间 : 2022-02-21 13:16 浏览量 : 43
一.气孔

1.特征及发现方法

筛状气孔:比较均匀地分地分布于铸件的整个或大部分断面上。

皮下气孔:离铸件表面1~3mm 处,出现密布的细小气孔。

用外观检查,机械加工,抛丸清理或磁力探伤可发现。

灰铸铁

2.产生原因

当铁液中,气体含量较多,并且浇注温度过低,析出的气体来不及上浮和逸出铸件时产生。

1)铁液中增加氮含量可以抑制铁素体的形成,增加珠光体体积分数,减少珠光体片层间距,提高共晶团数量,促使形成A型石墨,进而提高灰铸铁的力学性能,改善灰铸铁的综合性能。但是氮需要在合适的范围内才能发挥其作用,氮含量过高会形成氮气孔,造成铸件报废,一般要求将氮含量控制在100-450ppm。

2)炉料本身气体含量高,或锈蚀严重,表面油脂物多。

3)皮下针孔主要是由氢气造成。硅可减少氧在铸铁中的含量,却可增加氢含量,故高硅铸铁易出现氢气孔。炉料中含有铝或氧化物铝时,也易产针孔。

4)铁液包不干。

5)孕育剂不干。

灰铸铁2

3.防止方法

1)炉料应进行妥善管理。对锈蚀严重或表面油脂物多的炉料,要经过清理或处理后,方可使用。

2)对本身气含量高的炉料,应经重熔再生后,方可使用。

3)炉前可加入适量的稀土,以便去气。

4)控制合适的铁液出炉温度及浇注温度。

5)炉缸、前炉和铁液包均需烘干。

6)浇注时,要避免断流。

7)孕育剂应充分预热。

8)浇注时,必须点火引气。


二.过硬
1.特征及发现方法

在铸件边缘和薄壁处,出现白口铁组织,断面观察,硬度检验,机械加工可以发现。


2.产生原因

1)碳硅当量偏低。

2)孕育处理不足。


3.防止方法

1)正确配料,适当增加孕育量。钢屑成本低,应选择白色发软的质量好,蓝色、黄色的表面有氧化的,硬度高,金属性状存在遗传性,生产出的铸件容易造成硬度遗传,就需要提高孕育效果,建议选用硅钡钙孕育剂(钡2-3,钙1-1.5,硅72以上),提高铸件石墨化程度、强化基体、降低过冷度、降低铸件薄厚敏感性(无论薄厚地方的强度和硬度都比较接近)。

2)模具可能存在缺陷导致铁水流动性差,冷却速度不均;模具透气性差,水蒸气可能无法外逸导致部分位置遇水冷却速度过快,导致硬度增加;浇注时间过长,孕育剂失效、铁水中的碳烧损,硅碳含量偏低造成硬度增加。

3)碳硅含量偏低,首先,可能因为加入的碳没有完全吸收或者增碳剂流动性差,导致铁水的过冷度高,冷却温度不均匀,导致出现类似情况,因此在选用增碳剂时注意选择超强通、速溶度、吸收率这三个指标高的增碳剂。其次是调整化学成分。通常主要是通过调整C的含量调整硬度,调整范围通常是2.9---3.5% 其次是Si,通常的范围是1.5----2.4% 这两种元素含量越高,硬度越低,含量越低,硬度越高。第三是Mn,通常范围是0.6---1.3% 含量越高,硬度越高,含量越低,硬度越低。


三、缩松
1.特征及发现方法

在铸件内部有许多分散小缩孔,其表面粗糙,水压试验时渗水,用机械加工或磁力探伤可以发现。


2.产生原因

1)磷含量偏高时,使凝固区间扩大;同时,低熔点磷共晶体在最后凝固时,得不到补足,造成显微缩孔。尤其对于高牌号灰铸铁(碳含量低),体收缩率较大,更应注意。

2)浇注速度太快,使需要补缩的部位来不及补充足够的铁液。


3.防止方法

1)ωp一般控制在0.15%以下,并控制铁液化学成分稳定。

2)浇注时,适当慢浇,以利充分补缩。


四.缩孔
1.特征及发现方法

在铸件热节处产生形状不规则,其表面粗糙的集中孔洞,用外观检查,机械加工或磁力探伤可以发现。


2.产生原因

1)由于体收缩率较大,铁液化学成分不符合技术要求,尤其是高牌号低碳铸铁。

2)浇注温度过高,增加了液体收缩值。


3.防止方法

1)正确控制铁液的化学成分,尽量使ωs低,一般在0.12%以下。

2)控制适宜的浇注温度。

3)对于大件,可在冒口处补浇铁液。

4)适当增加孕育量。


五、热裂
1.特征及发现方法

裂纹处,带有暗色或几乎是黑色的氧化表面,用外观检查,透光法,磁力探伤,打压试验,煤油渗透等方法发现。


2.产生原因

1)铁液化学成分不合要求,使固体收缩值较大,如碳低,硫高。

2)铸件中含有低熔点夹渣物,降低了高温强度(因为热裂产生在凝固将近结束时,主要在铸件热节处收缩受机械阻碍而产生)。


3.防止方法

1)控制合理的化学成分,尽量使铁液中硫含量低。

2)浇注时,避免熔渣进入型腔。


六、冷裂
1.特征及发现方法

裂纹处,较干净或略带暗红色轻微的氧化表面,发现方法与热裂相同。


2.产生原因

1)铁液化学成分不合要求,使固体收缩值较大。

2)铁液中磷含量过高,啬了脆性,从而降低铸铁的抗拉强度(因为冷裂产生在铸件冷却以后,主要在铸件厚、薄交界的应力集中处,由于热应力而产生)。


3.防止方法

1)控制合理的化学成分,尽量使铁液中硫含量低。

2)一般铁液中ωp 控制在0.15﹪以下。


七.渣眼
1.特征及发现方法

在铸件外部或内部的孔穴中有熔渣,用外观检查,机械加工或磁力探伤可以发现。


2.产生原因

1)铁液中熔渣多或铁液包中的渣未除净,浇注时,多未注意挡渣。

2)浇注时,由于断流而带入的熔渣。


3.防止方法

1)适当提高铁液温度,并在铁液包内加入少量干砂,以利聚渣撇除。用苏打去硫时,应加石灰(或草灰)聚渣,以免硫重新转入铁液。

2)预先除净铁液包中的残渣。

3)烧注时,注意挡渣,并不发生断流。


八.铁豆
1.特征及发现方法

气孔中有小铁珠,用铸件断面检查,机械加工可以发现。


2.产生原因

由于铁液浇注温度过低,当铁液飞溅后产生的铁豆,不能再被铁液熔化,结果与外入气体一块包入铸件中;或者此铁豆由于表面被氧化,并与铁液中的碳作用:

FeO + CFe + CO

生成的CO与铁豆一块包入铸件中。


3.防止方法

1)适宜的浇注温度。

2)浇注时,不可断流。


九.冷隔与浇不足
1.特征及发现方法

铸件上有未完全融合的缝隙或局部缺肉,周围呈圆边,用外观检查可以发现。


2.产生原因

1)铁液温度太低,降低了铁液的流动性。

2)铁液中,碳、硅含量低,硫含量较高时,同样也使铁液流动性降低。

3)浇注时,发生断流或一次铁液量不足,进行二次补浇时,易产生冷隔。


3.防止方法

1)适当提高铁液的浇注温度。

2)控制合适的铁液化学成分,尽量降低硫含量。

3)一次浇满,避免补浇。并且在浇注时,不可断流。

十.成分、组织及性能不合格
1.特征及发现方法

材质太硬或太软。铸件断面的宏观组织和微观组织不符合标准或技术条件。用断面观察,化学成析,金相检验,硬度试验等可以发现。


2.产生原因

1)碳硅当量偏低时,使材质偏硬,碳硅当量偏高时,则偏软。

2)铁液过热不适当。

3)孕育处理不足。


3.防止方法

1)正确配料,并防止操作时窜料。

2)控制合适的过热温度。

3)遵守操作规程及正确处理前孕育。


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