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球墨铸铁中非球状石墨的形成原因

发布时间:2019-11-18 点击量:

 球形石墨是以优质高碳天然鳞片石墨为原料、采用先进加工工艺对石墨表面进行改性处理,生产的不同细度,形似椭圆球形的石墨产品。球墨铸铁是在熔炼过程中经过球化处理,使石墨形成球状的一种铸铁。它具有较高的机械性能和良好的铸造性能。由于球铁生产成本比铸钢低,机械性能比一般铸铁好,因此目前已得到广泛应用。

  

球墨铸铁中石墨正常形态成,球状、团状、团絮状;异常形态成,蠕虫状、细片状、爆裂状、碎块状及空心石墨。导致异常石墨的形成原因,炉料微量干扰元素多,球化处理不当,就会形成蠕虫状、细片状。究其原因,是因为钛、锡、铋、铅、砷、铝等元素以及球化剂和孕育所致。

  

球墨铸铁中钛、锡、铋、铅本身属于干扰元素,钛又有能强化其它干扰元素的作用。镁球墨铸铁中允许含量小于0.07%。稀土镁球墨铸铁中,稀土含量达到0.035%时,允许含量在0.15%左右。锡允许含量小于0.05%。大于0.07%时,镁球墨铸铁中容易形成蠕虫、碎块石墨。铋是严重的干扰元素,稀土镁球墨铸铁中,允许含量小于0.02%。铅稀土镁球墨铸铁中,允许含量小于0.02%。砷单独存在时,影响不大,当与钛共存时,0.05%As、0.12%Ti可产生大量片状、蠕虫状石墨。铝有钛存在时,铝含量不能超过0.07%.否则形成蠕虫石墨.

  

球化剂选用不合适,氧化镁含量高,有效镁含量低。加入量不够,残镁低;球化处理不合适,损耗大;球化衰退,扒渣不充分、浇注时间过长。

  

孕育不充分,孕育衰退。浇注温度高、孕育不充分,碳当量过高、残镁不足、稀土过多就会形成石墨漂浮、石墨开花、爆裂状、碎块状及空心石墨。

  

石墨漂浮,其主要原因是铁水碳当量高,尤其是碳含量高。孕育不充分、浇注温度高使石墨漂浮加剧。铁水碳当量高,碳含量高,可析出的石墨就多,就快。当含碳量超过4%时,出现石墨漂浮是不可避免的。硅扩大共晶、共析石墨化温度范围,有利于石墨化。孕育硅形成大量的石墨合核心,缩短碳的扩散距离,促进石墨化并细化石墨,可减小石墨漂浮、石墨开花。但硅量过高,固溶于铁素体的就多,提高了铁素体的强度和硬度,不利于机械加工。镁使共晶点右移,增加球化剂量,相当于降低了铁水的碳当量,可减少石墨漂浮。

  

石墨开花、石墨爆裂、碎块石墨均与石墨漂浮有关,石墨漂浮区内,石墨密集,且球径大,所受铁水压力减小,不稳定,爆裂,轻者形成石墨开花,重者形成碎块石墨。也可能与石墨中心吸附气体有关。

  

球墨铸铁组织中的异常石墨,降级铸件性能,严重时使铸件报废,必须予以重视。出现问题,要细致分析,找出主要原因,采取措施,予以解决。