在球墨铸铁生产时,碎块状石墨问题一直困扰着不少生产者,它的出现严重影响了铸件质量,那该如何应对这一难题,接下来会给大家详细剖析。
凝固特性
球墨铸铁不管是亚共晶还是过共晶,球状石墨在共晶温度之上就会开始生核,在共晶温度以上存在一个快速生长阶段,之后生长速度逐渐减缓,到1090℃左右,共晶凝固就结束了。了解这一过程,对生产者认识石墨生长以及铸件成型很有帮助,能够更好地把控生产过程。
石墨球数
大量研究结果表明,如果石墨球数量减少,那么出现碎块状石墨的可能性就会增加。在球墨铸铁中,石墨球的数量对铸件质量十分关键。数量越多,铸件的性能相对就越优良。因此,有效控制石墨球的数量,是防止出现碎块状石墨的关键要点之一。
碳当量和硅含量
碳当量对石墨球的数量有重要影响,它对石墨球的形态也有重要影响。然而,厚大铸件提高碳当量会受到石墨漂浮的限制。经验表明,从防止碎块状石墨的角度看,碳当量只能控制在4.2 - 4.3%,不能太高。在硅含量方面,文献有相关指出,对于厚大球墨铸铁件而言,Si含量一旦超过2.0%,就有可能产生碎块状石墨,所以,严格控制这两个参数是十分必要的。
稀土元素含量
稀土元素在石墨球状化中能发挥作用,其作用较为复杂,它可以抵消干扰元素带来的负面作用,不过要是加入量过多,它就会成为导致石墨球形状畸变的关键因素,藤春喜的统计显示,过量的稀土元素会促使碎块状石墨析出,在统计中相关报告的数量占比为24.1%,所以必须根据炉料中干扰元素的实际含量来控制稀土元素的加入量。
干扰元素含量
要是原铁液里有少量的B、Ti、Pb、As、Te、Sb等干扰元素,在薄壁铸件或者壁不太厚的铸件中,由于石墨球数量多,凝固速度快,所以对石墨球化的影响不太显著。不过对于厚截面铸件而言,必须重视这些干扰元素,因为它们可能影响石墨球的质量,进而导致出现碎块状石墨。
孕育处理
对球墨铸铁进行孕育处理,能够改善石墨球的圆整度,能够增加石墨球数量,还能够防止碳化物生成。不过,针对厚大铸件防止碎块状石墨的问题,孕育剂用量不能过多,并且会受到Si含量的限制。如果孕育过量,容易使碎块状石墨析出,一般初始孕育时加入量不要超过0.4%,需要在生产现场通过试验找出最合适的用量。
浇注温度
合适的浇注温度对球墨铸铁质量十分关键,温度过高时,石墨球形态有可能改变,出现碎块状石墨的几率会上升,温度过低时,铸件可能出现冷隔、浇不足等缺陷,因此生产者要根据铸件具体要求和材料特性,合理控制浇注温度。
预处理措施
预处理十分关键,通常是在熔炼后期向炉内添加碳化硅,碳化硅的加入量约为铁液的0.5 - 1.0%,但具体数值需通过试验来确定最为合适的,有效的预处理能够提高铁液性能,为后续生产奠定良好基础。
大家在实际生产球墨铸铁件的时候,有没有碰到碎块状石墨的情况?你是如何解决的?欢迎在评论区留言交流,也请为这篇文章点赞,然后转发。