球墨鑄鐵常見缺陷及防治措施探討

范軻 高建輝

摘 要： 當球墨鑄鐵出現相應缺陷的時候，會對產品質量產生直接影響，所以必須對其做到足夠重視。球墨鑄鐵的常見缺陷包括石墨漂浮、皮下氣孔和變形等。在文本中，分析了球墨鑄鐵的常見缺陷，并且提出了相關防治措施。

關鍵詞： 球墨鑄鐵；常見缺陷；防治措施

球墨鑄鐵對兩種技術進行了充分應用，分別是球化和孕育處理技術，通過該技術的應用在一定程度上提高鑄鐵的多種性能，主要包括機械性、能塑性，同時相較于碳鋼，鑄鐵的強度更大。在二十世紀四十年代的時候，球墨鑄鐵出現了，其有著優良的性能，正是因為如此，在機械制造業中對其進行了廣泛應用[1]。當進行具體實施的時候，需要嚴格控制球墨鑄鐵的生產質量，由此為其質量奠定堅實基礎。

一、球墨鑄鐵常見缺陷

（一）石墨漂浮

通常情況下，當處于鑄鐵過程中的時候，若是碳和硅的含量比較高，鐵夜冷卻的速度無法滿足相關要求，離析出比較多的大徑石墨，并且積聚在鑄件上部，那么便非常容易導致石墨漂浮的產生。對于是石墨漂浮來說，其出現的主要因素是碳當量，同時鐵液中氧化物浮渣和硫化物浮渣的含量也會對其產生比較大的影響，相關人員需要對其做到足夠重視。

（二）皮下氣孔

當進行具體實施的時候，導致皮下氣孔出現的原因是比較多的，通常情況下在澆鑄過程中產生，其形成因素主要有兩種，分別是氫與一氧化碳，其類型也有兩種，分別是狀氣孔和橢圓氣孔。對于大型球墨鑄鐵件來說，其非常容易出現本種問題，主要原因是其輪廓尺寸比較大，當其沒有對澆注系統進行合理設計的時候，會導致澆注時間過長，型腔中鐵液溫度梯度同相關要求與標準不相符，在此情況下，氣孔鑄造缺陷比較容易出現在鑄件上平面[2]。

（三）縮孔縮松

當球磨鑄鐵處于凝固狀態中的時候，共晶膨脹力得到相應增大，當鑄型鋼度比較小，脹大鑄鐵外形的時候，鑄件最終凝固部位所得到的液態金屬補償是無法對相關要求進行滿足的，進一步導致縮孔縮松問題的出現。同時，對于大型球墨鑄鐵件來說，其本種問題是比較容易出現的，主要的原因是壁厚尺寸和熱節厚，在沒有對澆注系統進行合理設計的條件下，型腔中的鐵液溫度梯度無法對相關要求進行有效滿足，尚未合理設置配套補縮冒口，也就無法補縮相應熱節的液體冷卻[3]。除此之外，當鑄型的強度比較小的時候，比較容易在鑄件的厚大熱節處出現縮孔縮松的問題。

（四）球化衰退

當進行具體實施的時候，應用的焦炭和新生鐵都是高硫性質，原鐵水的含硫量達到了0.1%以上，比較容易導致球化衰退問題的出現。同時，尚未對灰鑄鐵交界鐵水進行徹底分離，在對爐料進行計算的時候，出現一定的誤差，使得灰鑄鐵鐵水過多，球墨鑄鐵中進入了高硫和低碳的灰鑄鐵鐵水，致使球化衰退問題出現。鐵水的溫度同相關要求和標準不相符，在溫度過高的情況下，中間合金和鐵水作用有所加劇，進一步導致該現象的出現。

二、球墨鑄鐵常見缺陷的防治措施

（一）石墨漂浮防治措施

首先，需要對錳的含量進行嚴格控制，同時在最大程度上降低原鐵液中的硫含量。同時，嚴格控制殘留稀土的含量，將其質量分數控制在0.06%之內。通常情況下，需要將熔煉保持在還原性氖中。然后，在第一時間對澆包進行清除，完成參照的徹底去除。在開展純鎂處理工藝之前，需要扒盡鐵液表面的浮渣，同時在第一時間以較快速度進行孕育處理，在較大程度上提高除渣的質量。孕育溫度的嚴格控制也是非常重要的，使其同高溫要求與標準相適應。在高溫條件下，對熔煉進行相應實施，在低溫條件下對澆注工序進行開展。除此之外，需要在一定程度上加快鑄件凝固速度，一般情況下所應用的方法是，對冷鐵進行合理設置，使其處于鑄件壁厚的地方，從實踐可以看出，這一方法取得了比較好的效果。同時，在特大斷面的鑄件過程中，可以將一定數量的石墨化阻礙元素加入其中。

（二）皮下氣孔防治措施

第一步需要嚴格控制鐵液化學成分，使碳當量大于共晶點成分，對含硫量、殘留稀土和殘留鎂含量進行嚴格控制，其百分比分別是0.094%、0.043%和0.05%之內。然后，合理設計鑄件結構，使壁厚維持在25毫米之上，在對澆注溫度進行確定的時候，需要同壁厚進行緊密結合，然后進行實施。對薄壁小件、中件和大件的溫度進行有效控制，使其分別維持在1320攝氏度、1300攝氏度和1280攝氏度以上。需要對多種工具進行充分應用，主要包括干燥金屬爐料和孕育劑等，嚴格控制型砂水分，將其控制在4.8%之內。一般情況下，對開放式澆注系統進行合理設計，在型腔最高的地方對出氣孔進行相應設置，并且嚴格控制澆冒口高度，為液態金屬靜壓力提供重要保障。與此同時，還能夠在澆注系統中，對與之相關的過濾技術等進行充分應用。

（三）縮孔縮松防治措施

第一需要嚴格控制鐵液成分，將碳當量、磷含量和殘留鎂量分別精致在39%、0.08%和0.07%。然后，在實施工藝設計的過程中，需要合理設置冒口補縮，為冒口能夠不斷將金屬液補給給鑄件凝固過程提供重要保障，對冒口尺寸和數量進行科學設置。在比較特殊的狀況之下，如果要實現順序凝固的目的，必須對冷鐵和補貼技術進行充分應用，適當調整鑄件溫度。除此之外，對澆注溫度進行嚴格控制，使其基本維持在1350攝氏度。當鑄件的厚度比較厚，體積比較大的時候，需要使澆鑄溫度得到一定程度的降低。在進行鑄型的時候，提升鑄件工藝出品率是其主要目的，為了實現該目標，需要采取相關措施，可以提高砂箱剛度和型砂的緊實度。

（四）球化衰退防治措施

第一項需要做的是對鐵液成分進行嚴格控制，當球化劑中缺乏球化元素的時候，必須同實際情況進行充分結合，合理確定球化劑和加入量，嚴格控制鐵水量，使其同相關要求與規定相符合。一般情況下，加入大約2%的球化劑，同時嚴格控制球化劑質量，在對破碎球化劑進行應用的時候，需要對其放置時間進行相應保證，最多放置一星期。嚴格控制鐵水含硫量和含氧量，充分應用低硫焦炭和生鐵，嚴格控制供供風制度，防止過度氧化等問題的發生。嚴格控制處理溫度也是非常重要的，為出爐溫度在1460攝氏度之內提供重要保證，有效防止嚴重燒損球化劑。

結束語

除此之外，要達到球墨鑄鐵件合格率的提升，不只可以采取上述防治措施對設計工藝進行優化，對工藝參數進行選擇，還能夠同規定的工藝技術標準進行充分結合，完成材質配料和熔煉的合理選擇，對型砂性能和強度進行嚴格控制，通過這樣的方式，實現球磨鑄鐵件合格率的提升。

參考文獻

[1]汪麗紅.球墨鑄鐵常見質量缺陷及防止措施探討[J].科技經濟導刊，2016（33）：65.

[2]齊凱麗.球墨鑄鐵常見缺陷及防止措施[J].企業導報，2011（08）：282.

[3]代金水，羅能.球墨鑄鐵導盤常見缺陷分析與對策（下）[J].金屬加工（熱加工），2010（17）：67-69.