鑄鐵石墨漂浮

熔解於鐵水中的過飽和碳,隨著鐵水溫度的下降,碳以石墨形態析出於鑄件表面,是球墨鑄鐵、蠕墨鑄鐵等高碳當量鑄鐵易發生的缺陷。常出現在鑄件厚壁處上表面、砂芯的下表面或鑄件最後凝固處

鑄鐵石墨漂浮(Carbon flotation of cast iron)

熔解於鐵水中的過飽和碳,隨著鐵水溫度的下降,碳以石墨形態析出於鑄件表面,是球墨鑄鐵、蠕墨鑄鐵等高碳當量鑄鐵易發生的缺陷。常出現在鑄件厚壁處上表面、砂芯的下表面或鑄件最後凝固處,如冒口、冒口頸邊緣。它呈密集的黑斑(烏黑髮亮),是大量球狀、開花狀、枝晶狀石墨的聚集。這也是一種密度偏析現象,巨觀斷口呈連續均勻分布,顏色均勻的一層黑色斑,顯微鏡低倍(20~40倍)下觀察呈明顯聚集石墨;100倍下觀察,石墨密集成串或連線在一起。該區域含碳量高,鎂、稀土、硫也偏高,硬度、抗拉強度、衝擊韌度降低。

產生石墨漂浮的根本原因是碳當量過高。厚壁鑄件凝固緩慢為石墨上浮提供了時間條件,加劇了石墨漂浮。稀土使共晶點左移,稀土殘留量高於O.06%時,石墨漂浮顯著增加。鎂使共晶點右移,提高殘留鎂量,減輕石墨漂浮。高溫澆注延長了鐵液在型內保持液態的時間,增加了石墨漂浮。爐料原始石墨尺寸大、數量多,未熔石墨微粒促進液態下石墨形核析出和石墨漂浮。純淨爐料過冷度大,則不利於形核析出石墨,漂浮較少。主要防止措施是應根據鑄件壁厚控制碳當量;小件壁厚不大於30mm時,出現石墨漂浮的臨界碳當量為4.7%~4.9%;中件壁厚30~100mm時,出現石墨漂浮的臨界碳當量為4.5%~4.6%;大件壁厚大於100mm時出現石墨漂浮的臨界碳當量為4.4%~4.5%。尤其要控制碳低於4.O%;適當使用廢鋼、含矽較低的生鐵與回爐料搭配使用;控制殘留稀土量不可過高;控制澆注溫度;大斷面鑄件可適量添加鉬或局部放置冷鐵也可防止石墨漂浮

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