消失模鑄造工藝生產(chǎn)球墨鑄鐵常見缺陷

一、容易造成球化等級低消失模鑄造工藝生產(chǎn)球墨鑄鐵出現(xiàn)球化等級低的原因主要有以下幾方面:球化劑和孕育劑方面球化劑質(zhì)量差:球化劑中RE、Mg含量雖達(dá)標(biāo),但因熔煉技術(shù)不佳,含MgO較高,會影響球化質(zhì)量,且球化劑里含Ca等元素少,球化處理時反應(yīng)激烈,Mg燒損較多球化劑放置時間過長,受潮氧化,也會降低球化效果孕育劑問題:孕育劑加入量少,或孕育工藝不完善,孕育作用不強(qiáng)或衰退,影響石墨化,不利于獲得良好的球化等級原鐵液方面含硫量高:硫是主要反球化元素,原鐵液中wS>0.06%時,即便加入較多球化劑,也難獲合格質(zhì)量若澆注時間長、扒渣不凈,還會“返硫”,影響鑄件質(zhì)量干擾元素過高:隨爐料帶入的球化干擾元素如Ti、Pb等過高,會惡化石墨球形狀,即便球化,材質(zhì)物理性能也會變脆鐵液溫度方面溫度過低:球化鐵液溫度低于1390℃時,合金不易熔化,球化反應(yīng)不完全,球化級別難以達(dá)到要求溫度過高:鐵液溫度過高,球化劑熔化速度過快,Mg大量損耗和蒸發(fā),且鐵液氧化嚴(yán)重,降低了球化劑的吸收率工藝操作方面爐前球化處理操作不當(dāng):如球化劑加入量不足,或出鐵液量未控制好,出鐵過多,使球化劑相對量少采用沖入法球化時,若操作不規(guī)范,也會導(dǎo)致鎂吸收率低。
澆注工藝問題:澆注溫度不合適,過高會使碳、硅燒損嚴(yán)重,過低則不利于球化,降低球化率及球化級別消失模鑄造中,白模裂解出大量氫氣,若不能及時依靠負(fù)壓抽出型外,氫氣進(jìn)入鐵液,形成反白口傾向,不利于石墨球析出其他方面消失模鑄造使用的白模材料、涂料及真空度等也會對球墨鑄鐵的球化產(chǎn)生影響如白模材料密度大,裂解出氫氣多;涂料透氣性差或澆注后真空度低,會增加氫氣與鐵液接觸時間,影響石墨球析出二、氣孔缺陷消失模鑄造工藝生產(chǎn)球墨鑄鐵出現(xiàn)氣孔缺陷的原因主要有以下幾方面:模樣材料方面模樣材料發(fā)氣量大,在高溫下分解產(chǎn)生大量氣體,若氣體不能及時排出,就會在鑄件中形成氣孔模樣材料密度不均勻,導(dǎo)致局部發(fā)氣量不同,也容易造成氣孔涂料方面涂料層厚度不均勻或有局部脫落,會使金屬液在充型過程中直接與型砂接觸,型砂中的氣體進(jìn)入金屬液,形成氣孔涂料的透氣性差,模樣分解產(chǎn)生的氣體和型砂中的氣體難以通過涂料層排出,從而聚集在鑄件中形成氣孔澆注系統(tǒng)方面澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理,如內(nèi)澆道數(shù)量少、截面積小,金屬液充型速度過快,會導(dǎo)致模樣分解的氣體來不及排出,被卷入金屬液中形成氣孔澆口杯設(shè)計(jì)不合理,不能有效阻擋熔渣和氣體進(jìn)入型腔,也會增加氣孔產(chǎn)生的幾率。
型砂方面型砂的透氣性差,氣體在型砂中難以排出,會在鑄件中形成氣孔型砂中水分含量過高,在澆注過程中水分蒸發(fā)產(chǎn)生大量水蒸氣,容易侵入金屬液形成氣孔金屬液方面金屬液熔煉質(zhì)量差,含氣量高,如熔煉過程中金屬液與空氣接觸時間過長,會吸收大量氣體,澆注后在鑄件中形成氣孔金屬液澆注溫度過高,會使金屬液的含氣量增加,同時也會使模樣分解產(chǎn)生的氣體量增多,增加氣孔形成的可能性操作方面澆注過程中,若沒有控制好澆注速度,使金屬液產(chǎn)生飛濺,會卷入大量氣體,形成氣孔負(fù)壓度控制不當(dāng),負(fù)壓度過低,不能有效抽出模樣分解產(chǎn)生的氣體和型砂中的氣體;負(fù)壓度過高,會使金屬液充型過快,也容易卷入氣體三、縮孔和縮松原因:球墨鑄鐵在凝固過程中存在液態(tài)和固態(tài)收縮,若鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理、冒口設(shè)置不當(dāng)、澆注溫度過高,會導(dǎo)致液態(tài)金屬供應(yīng)不足,從而形成縮孔和縮松解決措施:合理設(shè)計(jì)鑄件結(jié)構(gòu),使鑄件能夠?qū)崿F(xiàn)順序凝固,設(shè)置足夠數(shù)量和大小的冒口,控制澆注溫度,避免過高四、夾渣缺陷消失模鑄造工藝生產(chǎn)球墨鑄鐵出現(xiàn)氣夾渣缺陷的原因主要有以下幾方面:模樣及涂料方面模樣質(zhì)量問題:模樣表面不光滑、有雜質(zhì)或缺陷,在澆注時雜質(zhì)會脫落進(jìn)入金屬液,同時模樣氣化不完全產(chǎn)生的殘留物也可能形成夾渣。
涂料問題:涂料強(qiáng)度低,在澆注過程中容易被金屬液沖刷脫落,形成夾渣;涂料透氣性差,會使模樣氣化產(chǎn)生的氣體無法順利排出,在金屬液中形成氣夾渣型砂方面型砂粒度及緊實(shí)度:型砂粒度不均勻或緊實(shí)度過高,會導(dǎo)致透氣性不好,氣體排出不暢,易形成氣夾渣;型砂中含泥量過高,也會增加夾渣的可能性澆注系統(tǒng)方面設(shè)計(jì)不合理:內(nèi)澆道位置、數(shù)量和形狀設(shè)計(jì)不當(dāng),會使金屬液充型不均勻,導(dǎo)致局部流速過快或過慢,過快會沖刷鑄型表面產(chǎn)生夾渣,過慢則會使氣體和夾雜物難以排出,形成氣夾渣金屬液方面熔煉問題:金屬液熔煉過程中,若爐料不潔凈、含有油污或雜質(zhì),會使金屬液中夾雜物增多;熔煉溫度過高或過低,都會影響金屬液的流動性和夾雜物的上浮,增加氣夾渣的風(fēng)險澆注溫度:澆注溫度過高,會使金屬液對鑄型的熱沖擊增大,導(dǎo)致鑄型表面脫落形成夾渣,同時也會使模樣氣化速度過快,氣體來不及排出;澆注溫度過低,金屬液流動性差,夾雜物和氣體難以排出,也容易形成氣夾渣操作方面澆注操作:澆注時速度不穩(wěn)定,金屬液產(chǎn)生飛濺或紊流,會卷入氣體和夾雜物;澆注過程中斷流,會使先進(jìn)入型腔的金屬液表面形成氧化膜,后續(xù)金屬液將其卷入形成夾渣負(fù)壓控制:負(fù)壓度不合適,負(fù)壓度過低,無法有效排出氣體和夾雜物;負(fù)壓度過高,會使金屬液充型過快,卷入氣體和夾雜物。
在澆注后過早停止負(fù)壓,也會導(dǎo)致氣體和夾雜物無法充分排出五、冷隔原因:金屬液充型能力不足,澆注溫度過低,充型速度過慢,鑄件結(jié)構(gòu)復(fù)雜,導(dǎo)致金屬液在充型過程中不能順利匯合解決措施:提高澆注溫度和充型速度,優(yōu)化鑄件結(jié)構(gòu),改善金屬液的充型條件六、粘砂原因:型砂耐火度不足,涂料性能不好,澆注溫度過高,金屬液與型砂發(fā)生化學(xué)反應(yīng)解決措施:選用高耐火度的型砂,改善涂料性能,控制澆注溫度,避免金屬液與型砂發(fā)生過度反應(yīng)。