A. 球墨铸铁的断口很差有黑斑,但球化很好,这是怎么回事什么原因
球墨铸铁的断口很差有黑斑,但球化很好,这可能是抛光时间太长的原因,一般抛光时间2---5mins。
一般有三个原因:原铁水中含硫高;铁水温度高导致球化剂中镁元素失效;浇注时间长,一般从开始反应到浇注结束不允许超过15分钟。
球墨铸铁是20世纪五十年代发展起来的一种高强度铸铁材料,其综合性能接近于钢,正是基于其优异的性能,已成功地用于铸造一些受力复杂,强度、韧性、耐磨性要求较高的零件。球墨铸铁已迅速发展为仅次于灰铸铁的、应用十分广泛的铸铁材料。所谓“以铁代钢”,主要指球墨铸铁。
球墨铸铁是通过球化和孕育处理得到球状石墨,有效地提高了铸铁的机械性能,特别是提高了塑性和韧性,从而得到比碳钢还高的强度。
B. 生产球铁铸件中,加入了一些废钢材料,废钢的铝含量不高的,为什么球铁铸件的铝
废钢带入的钛不仅影响灰铸铁件的加工性能,产生的缩松缺陷,又对铸件的致密性产生影响。试验采用低钛铁液,通过添加一定量的钛铁,研究不同钛含量下灰铁件缩松出现的概率。由于钛合金中含有一定量的铝,而一定量的铝也可能对铸件的缩松产生影响,因此在影响因素分析和化学检测中考虑了铝的因素。在现在的铸造生产中,炉料逐渐以废钢为主,大大节约了铸造生产成本。但是,使用废钢作为铸造主要炉料的实践中,也出现了大量的问题。这些问题另铸造厂损失惨重。
接下来,我们就谈谈废钢铸造中质量控制的方法。
一、在选择废钢时,一定要根据铸件的材质和牌号来确定使用那类废钢。使用废钢生产当中,废与与生产铸件的匹配很重要。比如我们生产高锰钢铸件,这就需要购买高锰废钢,这样才有利于节约生产成本。我们生产高牌号灰铸铁,也需要使用锰含量较高的废钢。而当我们生产铁素体基球墨铸铁时,则需要选择低锰、低铬废钢。
做到“门当户对”的配料原则,铸造当中就能很大程度的避免铸件硬高,或延伸率不达标问题。
二、废钢材料除锈、分类和入库管理。在国外,用废钢生产铸件,都执行非常严苛的处理流程。
(1)除锈,要想获得高质量的铁水,用废钢生产出优质铸件,除锈环节非常必要。通过除锈熔炼出来的铁水纯清,氧化铁源头消减。从而保障了铁水的质量。
(2)挑捡分类,国内现在废钢收购分类粗放。杂质裹入多。所以,当铸造厂采购的废钢入库后,必须对采购的废钢进行挑拣分类,将里面
含铬、含钼等高合金挑出来,以免因硬化相合金含量超标而造成铸件硬度超标,使铸件报废。
另外,挑捡过程中,也能将密封罐类造成炉前爆炸的危险品挑出来,避免发生安全事故。
(3)废钢材料管理包括采购商信息,入库时间,上一批次与下批次间炉前熔炼铁水质量的变化。仓库废钢脱落碎屑、钢砂,尘土等影响铁水质量杂质要及时处理。
三、熔炼配料。使用废钢生产铸铁件时,无论时灰铸铁,还昌球墨铸铁件,都要进行严格配料计算的实践验证。能过试验来确之一最适合白发生产铸件的化学成分。熔炼环节要注意以下问题:
(1)增碳与增碳剂的选用。增碳效果好与坏与增碳剂关系非常大。吸收率好的增碳剂与吸收率差的增碳剂增碳效果差距在10%以上。所以,增碳剂选择方面,也很重要。
(2)装料,熔炼过程中,因为不合理的装料方式会造成很多缺陷问题。如,熔炼时间延长,电能消耗加大,合金烧损过大,加大了生产成本。加热不合理,装料不合理,还会加剧坩埚的损坏。所以,加料工序,一定要按工艺要滶进行。
(3)铁水净化。在使用废钢进行铸造生产时,铁水中会裹入一些气体、杂质。所以,对铁水进行相应的净化就十分必要。
C. 如何避球墨铸铁的渗碳体的产生
其铸铁件约占机组总重量的80%,而中小球墨铸铁件品种多、数量大、壁薄,如摇臂、壳体、挂脚、凸轮轴正时齿轮等,壁厚7~40mm,重量2.2~50Kg不等,且材质为QT450-10。材质验收以Y25mm单铸试块为依据,其中要求渗碳体小于或等于3%。为此,作者根据以前的生产经验,结合该厂具体情况对中小球墨铸铁件渗碳体之形成原因进行了初步的分析,并且找出了适合生产实际的解决措施。
1. 生产条件
粘土砂造型,冲天炉熔化铁液,应用稀土镁球化剂,冲入法处理铁液,孕育剂为75SiFe。
2. 渗碳体之成因
铸态球墨铸铁经常出现渗碳体。大量的渗碳体集中出现在冷却速度较快的铸件表皮或薄壁处即为白口;渗碳体量多而集中在热节或最后凝固的地方,宏观上通常称之为反白口。
白口和反白口均为铸造缺陷。特别是在稀土镁球化处理时尤为严重。白口一般为块状或骨骼状渗碳体,反白口则为密集针状渗碳体。铸件组织出现白口或反白口使其综合力学性能下降,硬度增高而无法进行机械加工。中小球墨铸铁件渗碳体形成的原因有以下几个方面。
2.1 化学成分
球墨铸铁的化学成分与灰铸铁相比,其特点是:碳、硅要高,硫、磷要低。薄壁中小球墨铸铁件其含硅量更应高一些,以防止出现大量渗碳体和白口。
根据作者以往的实践经验和参阅理论分析方面的报道,认为化学成分引起渗碳体产生的主要原因是Si和RE。现将该厂以往合格铸件和因渗碳体而报废铸件
的化学成分摘录如表1所列,
其中C、Mn、P、S、Mg的含量分别为:3.6%~3.8%、0.2%~0.5%、0.03%~0.05%、<0.02和0.035%~0.05%。
表1合格与不合格铸件的化学成分
2.2 孕育效果
球墨铸铁件的孕育处理是为了消除球化处理后铁液中产生的大量自由渗碳体。铁液经孕育处理后的10~100s内处于饱和孕育状态,而后孕育效果出现衰退。其结果是渗碳体数量猛增,凝固后白口层的深度增加。
作者以前对孕育处理后至浇注完铁液停留时间与渗碳体的数量关系曾作过试验,其数据如表2。
表2 渗碳体数量与铁液停留时间关系
注:1)试验铸件为摇臂,毛重2.7Kg,壁厚7~25mm。
2)化学成分%:3.65C、2.72Si、0.35Mn、0.04P、0.018S、0.035RE、0.045Mg。
3)试样截取在本体上厚度15~20mm处。
2.3 金属炉料
2.3.1 某厂曾在一段时间内连续地在中小球墨铸铁件中出现渗碳体≥3%,虽对Si、RE进行了严格控制,并加强二次孕育,效果仍不佳,后发现是由于在该段时间内使用了含V的球墨铸铁回炉料所致。
据资料介绍,V在铸铁中的含量大于0.1%即以碳化物存在,如VC、V4C3。钒能促进珠光体形成,若V大于0.2%,则直径25mm的铸件中出现渗碳体。V超过0.3%,有大量的渗碳体析出,强烈降低塑性、韧性。
2.3.2 球墨铸铁回炉料的管理与使用
合金球墨铸铁回炉料应单独堆放,不能使用在中小球墨铸铁件的生产中,否则也容易出现渗碳体。
2.3.3 废钢的管理与使用
合金废钢应单独堆放,不能使用在中小球墨铸铁件的生产中,否则也容易出现渗碳体。
2.4 热处理
铸件出现渗碳体,热处理时一般先进行高温石墨化退火处理,因此使热处理
工时费用增加。有时由于退火温度低、保温时间短,也很难消除铸件中的渗碳体。
2.5 开箱时间
根据经验,铸件开箱的迟早对形成大量渗碳体影响不大,一般开箱均在浇注后0.5~1h进行。因此,对铸件的白口及反白口的形成无明显影响。