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知识篇——灰铸铁件的十大常见缺陷解决文案

时间:2021-03-22 浏览:3206次

李群(qun)营:河南省林(lin)州市(shi)

一.气孔

1.特征及发现方法

筛状气孔(kong):比较均匀地分(fen)地分(fen)布(bu)于铸(zhu)件的(de)整个或(huo)大部(bu)分(fen)断面(mian)上。

皮下气(qi)孔(kong):离铸(zhu)件表面1~3mm 处,出现(xian)密(mi)布的细小气(qi)孔(kong)。

用(yong)外观(guan)检查,机械加(jia)工(gong),抛(pao)丸清(qing)理或磁(ci)力探伤可(ke)发现。


2.产生原因

当(dang)铁(tie)液中,气体含量(liang)较(jiao)多,并且浇注温度(du)过低,析出的(de)气体来不及上(shang)浮和(he)逸(yi)出铸件时(shi)产生。

1)铁液中增(zeng)加氮(dan)含量可以抑制铁素体的(de)形(xing)成(cheng)(cheng),增(zeng)加珠(zhu)光体体积(ji)分数,减(jian)少珠(zhu)光体片层(ceng)间距,提高共晶团数量,促(cu)使形(xing)成(cheng)(cheng)A型石墨(mo),进而提高灰铸(zhu)铁的(de)力学性能,改善(shan)灰铸(zhu)铁的(de)综合性能。但是氮(dan)需要在合适(shi)的(de)范(fan)围内才能发挥(hui)其(qi)作用,氮(dan)含量过高会形(xing)成(cheng)(cheng)氮(dan)气孔(kong),造成(cheng)(cheng)铸(zhu)件报废,一般(ban)要求(qiu)将氮(dan)含量控制在100-450ppm。

2)炉料本身气体含量高,或锈蚀(shi)严重,表面(mian)油脂(zhi)物多(duo)。

3)皮(pi)下针(zhen)孔(kong)主要是由(you)氢气(qi)造成(cheng)。硅可减少氧(yang)在铸(zhu)铁中的含(han)量(liang),却可增(zeng)加氢含(han)量(liang),故高硅铸(zhu)铁易出现(xian)氢气(qi)孔(kong)。炉料中含(han)有(you)铝或氧(yang)化物铝时,也(ye)易产针(zhen)孔(kong)。

4)铁液包不干。

5)孕育剂不干。


3.防止方法

1)炉料应进行妥善管理。对锈(xiu)蚀严(yan)重(zhong)或(huo)表面油脂物(wu)多的炉料,要(yao)经过清理或(huo)处(chu)理后,方可使用。

2)对(dui)本身(shen)气含(han)量高的炉料,应经重熔再生后,方(fang)可(ke)使用。

3)炉前可加入适量的(de)稀土,以(yi)便(bian)去气。

4)控制(zhi)合(he)适的铁液出炉温度(du)及(ji)浇注温度(du)。

5)炉(lu)(lu)缸、前炉(lu)(lu)和铁液包(bao)均需烘干。

6)浇注(zhu)时(shi),要避免断流。

7)孕育剂应(ying)充分预热。

8)浇注(zhu)时(shi),必须点火引气(qi)。


二.过硬

1.特征及发现方法

在铸(zhu)件边缘和薄壁(bi)处(chu),出现(xian)白口铁(tie)组织(zhi),断面观察,硬度检(jian)验(yan),机械加工可以发现(xian)。


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(zheng)确配料,适当增(zeng)加孕(yun)育量。钢屑成(cheng)本低(di),应选择白(bai)色发(fa)软的质(zhi)量好(hao),蓝(lan)色、黄(huang)色的表(biao)面(mian)有氧化的,硬(ying)度(du)高,金属性状存在遗(yi)传(chuan)性,生产出的铸件容易造(zao)成(cheng)硬(ying)度(du)遗(yi)传(chuan),就(jiu)需要提(ti)高孕(yun)育效果(guo),建议选用硅(gui)钡(bei)(bei)钙(gai)孕(yun)育剂(钡(bei)(bei)2-3,钙(gai)1-1.5,硅(gui)72以上),提(ti)高铸件石墨(mo)化程度(du)、强化基(ji)体、降(jiang)低(di)过(guo)冷度(du)、降(jiang)低(di)铸件薄(bo)厚敏感性(无论薄(bo)厚地方的强度(du)和硬(ying)度(du)都比较接近(jin))。

2)模(mo)具可(ke)能存在缺陷导(dao)致(zhi)铁(tie)水(shui)流动(dong)性(xing)差,冷(leng)却速(su)度不均;模(mo)具透气(qi)性(xing)差,水(shui)蒸气(qi)可(ke)能无法(fa)外(wai)逸导(dao)致(zhi)部分位置遇水(shui)冷(leng)却速(su)度过(guo)(guo)快,导(dao)致(zhi)硬(ying)度增加(jia);浇注时(shi)间过(guo)(guo)长,孕育剂失效、铁(tie)水(shui)中的碳烧损,硅碳含量偏低(di)造成硬(ying)度增加(jia)。

3)碳(tan)硅含量(liang)偏低,首先,可能因为加(jia)入的(de)碳(tan)没有完(wan)全吸(xi)收或(huo)者增(zeng)碳(tan)剂(ji)流动性(xing)差,导致(zhi)铁(tie)水(shui)的(de)过冷度(du)(du)高(gao)(gao)(gao),冷却温度(du)(du)不均匀,导致(zhi)出现类似情(qing)况,因此在选用增(zeng)碳(tan)剂(ji)时注意(yi)选择超强(qiang)通(tong)(tong)、速(su)溶(rong)度(du)(du)、吸(xi)收率这(zhei)三个指标高(gao)(gao)(gao)的(de)增(zeng)碳(tan)剂(ji)。其次是(shi)(shi)调(diao)整化学成分。通(tong)(tong)常主要是(shi)(shi)通(tong)(tong)过调(diao)整C的(de)含量(liang)调(diao)整硬(ying)度(du)(du),调(diao)整范围(wei)通(tong)(tong)常是(shi)(shi)2.9---3.5% 其次是(shi)(shi)Si,通(tong)(tong)常的(de)范围(wei)是(shi)(shi)1.5----2.4% 这(zhei)两种元素含量(liang)越(yue)高(gao)(gao)(gao),硬(ying)度(du)(du)越(yue)低,含量(liang)越(yue)低,硬(ying)度(du)(du)越(yue)高(gao)(gao)(gao)。第三是(shi)(shi)Mn,通(tong)(tong)常范围(wei)是(shi)(shi)0.6---1.3% 含量(liang)越(yue)高(gao)(gao)(gao),硬(ying)度(du)(du)越(yue)高(gao)(gao)(gao),含量(liang)越(yue)低,硬(ying)度(du)(du)越(yue)低。


三、缩松

1.特征及发现方法

在铸件内部有许多(duo)分(fen)散小缩孔,其(qi)表面粗糙,水压试验时渗水,用机械加工或(huo)磁力探伤可以发(fa)现。


2.产生原因

1)磷含量偏高时(shi),使凝固(gu)区(qu)间扩大;同时(shi),低熔点磷共晶体(ti)在凝固(gu)时(shi),得不到(dao)补足(zu),造成(cheng)显微缩(suo)孔。尤其对于高牌号灰铸铁(碳(tan)含量低),体(ti)收缩(suo)率较大,更应(ying)注(zhu)意。

2)浇注(zhu)速度太快,使需要补(bu)缩的部位(wei)来不及补(bu)充足够(gou)的铁液(ye)。


3.防止方法

1)ωp一般控(kong)制(zhi)在0.15%以下,并控(kong)制(zhi)铁液(ye)化学成(cheng)分稳(wen)定。

2)浇注时(shi),适当慢浇,以利充分补缩(suo)。


四.缩孔

1.特征及发现方法

在(zai)铸件热节处产生形状不规则,其表面(mian)粗糙(cao)的集中孔洞,用外观检查,机械加工或磁力探伤(shang)可以发现。


2.产生原因

1)由于体收(shou)缩(suo)率较(jiao)大(da),铁液化学成(cheng)分不符合技术要(yao)求,尤其是高牌号低(di)碳铸铁。

2)浇注温度过高(gao),增(zeng)加了液体收缩值。


3.防止方法

1)正确控制铁液(ye)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(zhu)温(wen)度。

3)对于(yu)大件,可在冒口处补浇铁液(ye)。

4)适当增加(jia)孕育量。


五、热裂

1.特征及发现方法

裂纹处,带有暗色或几(ji)乎是黑色的氧化表面,用(yong)外观检(jian)查,透(tou)光法,磁力探伤,打压试验,煤油渗透(tou)等方(fang)法发现。


2.产生原因

1)铁(tie)液化学成分不合要求(qiu),使固体收(shou)缩(suo)值较大,如碳(tan)低,硫(liu)高(gao)。

2)铸(zhu)件中(zhong)含有低熔点夹渣(zha)物(wu),降低了高温强(qiang)度(因为热裂产生在凝固(gu)将(jiang)近结束时(shi),主要在铸(zhu)件热节处收缩受(shou)机械(xie)阻碍(ai)而产生)。


3.防止方法

1)控制合理的化学成分(fen),尽量使铁液(ye)中(zhong)硫(liu)含量低(di)。

2)浇注时,避免熔渣进入型(xing)腔。


六、冷裂

1.特征及发现方法

裂纹处,较干净或略带(dai)暗红色轻微的(de)氧化表(biao)面,发现方法与热裂相同。


2.产生原因

1)铁液化(hua)学成分不合要求,使固体收缩值较(jiao)大。

2)铁液中(zhong)磷含量(liang)过高,啬了脆性,从(cong)而降低铸(zhu)铁的抗(kang)拉强度(因为冷裂产生(sheng)在铸(zhu)件(jian)冷却以后,主要(yao)在铸(zhu)件(jian)厚、薄交界的应(ying)力集中(zhong)处,由于热应(ying)力而产生(sheng))。


3.防止方法

1)控制(zhi)合(he)理的化学成分,尽量使铁液中硫含量低。

2)一(yi)般铁液中(zhong)ωp 控制在(zai)0.15﹪以下。


七.渣眼

1.特征及发现方法

在铸件外部或内(nei)部的孔(kong)穴中有熔渣,用(yong)外观检(jian)查,机(ji)械加工或磁力探伤可以发现(xian)。


2.产生原因

1)铁液中熔(rong)渣多(duo)或铁液包中的渣未除净,浇注(zhu)时,多(duo)未注(zhu)意(yi)挡渣。

2)浇注(zhu)时,由于断流而(er)带入(ru)的熔渣(zha)。


3.防止方法

1)适当(dang)提高铁(tie)液温(wen)度(du),并在铁(tie)液包内加(jia)入少(shao)量干砂,以利聚(ju)渣(zha)撇除。用(yong)苏打去硫(liu)时,应(ying)加(jia)石灰(或草灰)聚(ju)渣(zha),以免硫(liu)重(zhong)新转入铁(tie)液。

2)预先(xian)除净(jing)铁液包(bao)中的(de)残渣。

3)烧注时,注意挡(dang)渣,并不发生断流。


八.铁豆

1.特征及发现方法

气(qi)孔(kong)中有小铁珠,用铸件断面(mian)检查,机(ji)械加工可以发现。


2.产生原因

由于铁(tie)(tie)液浇(jiao)注温度过低(di),当铁(tie)(tie)液飞溅(jian)后产生的铁(tie)(tie)豆(dou),不(bu)能再(zai)被(bei)铁(tie)(tie)液熔化,结果与外入(ru)气体一块包入(ru)铸件中(zhong);或者(zhe)此铁(tie)(tie)豆(dou)由于表(biao)面(mian)被(bei)氧(yang)化,并与铁(tie)(tie)液中(zhong)的碳作用:

FeO + CFe + CO

生(sheng)成的CO与铁豆一(yi)块包入铸件中(zhong)。


3.防止方法

1)适宜的浇注(zhu)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(shang)有未完全融(rong)合的缝隙或局部缺肉(rou),周围呈圆边,用外(wai)观(guan)检(jian)查可以(yi)发现。


2.产生原因

1)铁(tie)液(ye)温度太低,降低了铁(tie)液(ye)的流(liu)动性(xing)。

2)铁液中,碳、硅含量低(di),硫含量较(jiao)高时,同样也(ye)使铁液流动性降低(di)。

3)浇注时,发(fa)生断流或一次铁液量不足(zu),进行二次补浇时,易产(chan)生冷(leng)隔。


3.防止方法

1)适(shi)当提高铁(tie)液的浇(jiao)注温度。

2)控制(zhi)合适的铁液化学成分(fen),尽(jin)量(liang)降(jiang)低硫含量(liang)。

3)一次浇(jiao)满,避免补浇(jiao)。并且在(zai)浇(jiao)注时,不可断流。


十.成分、组织及性能不(bu)合格

1.特征及发现方法

材质(zhi)太(tai)硬或太(tai)软。铸件断面(mian)(mian)的(de)宏观(guan)组(zu)织和(he)微(wei)观(guan)组(zu)织不(bu)符合(he)标准或技(ji)术条(tiao)件。用断面(mian)(mian)观(guan)察,化学成析,金相检(jian)验,硬度试验等可以发现(xian)。


2.产生原因

1)碳(tan)硅当(dang)量(liang)偏(pian)(pian)(pian)低时,使材质偏(pian)(pian)(pian)硬,碳(tan)硅当(dang)量(liang)偏(pian)(pian)(pian)高时,则偏(pian)(pian)(pian)软。

2)铁液过(guo)热不适(shi)当。

3)孕育处理不足。


3.防止方法

1)正确配(pei)料,并防(fang)止操(cao)作时(shi)窜料。

2)控制合适的过热(re)温(wen)度。

3)遵(zun)守操作规程及(ji)正(zheng)确处理(li)前孕(yun)育。