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  • 球墨鑄鐵中非球狀石墨的形成原因
  • 2017/2/24 閱讀次數:[4157]
  •  球形石墨是以優質高碳天然鱗片石墨為原料、采用先進加工工藝對石墨表面進行改性處理,生產的不同細度,形似橢圓球形的石墨產品。球墨鑄鐵是在熔煉過程中經過球化處理,使石墨形成球狀的一種鑄鐵。它具有較高的機械性能和良好的鑄造性能。由于球鐵生產成本比鑄鋼低,機械性能比一般鑄鐵好,因此目前已得到廣泛應用。

    球墨鑄鐵中石墨正常形態成,球狀、團狀、團絮狀;異常形態成,蠕蟲狀、細片狀、爆裂狀、碎塊狀及空心石墨。導致異常石墨的形成原因,爐料微量干擾元素多,球化處理不當,就會形成蠕蟲狀、細片狀。究其原因,是因為鈦、錫、鉍、鉛、砷、鋁等元素以及球化劑和孕育所致。

    球墨鑄鐵中鈦、錫、鉍、鉛本身屬于干擾元素,鈦又有能強化其它干擾元素的作用。鎂球墨鑄鐵中允許含量小于0.07%。稀土鎂球墨鑄鐵中,稀土含量達到0.035%時,允許含量在0.15%左右。錫允許含量小于0.05%。大于0.07%時,鎂球墨鑄鐵中容易形成蠕蟲、碎塊石墨。鉍是嚴重的干擾元素,稀土鎂球墨鑄鐵中,允許含量小于0.02%。鉛稀土鎂球墨鑄鐵中,允許含量小于0.02%。砷單獨存在時,影響不大,當與鈦共存時,0.05%As、0.12%Ti可產生大量片狀、蠕蟲狀石墨。鋁有鈦存在時,鋁含量不能超過0.07%.否則形成蠕蟲石墨.

    球化劑選用不合適,氧化鎂含量高,有效鎂含量低。加入量不夠,殘鎂低;球化處理不合適,損耗大;球化衰退,扒渣不充分、澆注時間過長。

    孕育不充分,孕育衰退。澆注溫度高、孕育不充分,碳當量過高、殘鎂不足、稀土過多就會形成石墨漂浮、石墨開花、爆裂狀、碎塊狀及空心石墨。

    石墨漂浮,其主要原因是鐵水碳當量高,尤其是碳含量高。孕育不充分、澆注溫度高使石墨漂浮加劇。鐵水碳當量高,碳含量高,可析出的石墨就多,就快。當含碳量超過4%時,出現石墨漂浮是不可避免的。硅擴大共晶、共析石墨化溫度范圍,有利于石墨化。孕育硅形成大量的石墨合核心,縮短碳的擴散距離,促進石墨化并細化石墨,可減小石墨漂浮、石墨開花。但硅量過高,固溶于鐵素體的就多,提高了鐵素體的強度和硬度,不利于機械加工。鎂使共晶點右移,增加球化劑量,相當于降低了鐵水的碳當量,可減少石墨漂浮。

    石墨開花、石墨爆裂、碎塊石墨均與石墨漂浮有關,石墨漂浮區內,石墨密集,且球徑大,所受鐵水壓力減小,不穩定,爆裂,輕者形成石墨開花,重者形成碎塊石墨。也可能與石墨中心吸附氣體有關。

    球墨鑄鐵組織中的異常石墨,降級鑄件性能,嚴重時使鑄件報廢,必須予以重視。出現問題,要細致分析,找出主要原因,采取措施,予以解決。
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