球墨鑄鐵件的使用技術(shù)和一些常見問題

一、球墨鑄鐵件的使用技術(shù)介紹：
　　球墨鑄鐵在鑄造過程中此普通灰口鑄鐵的白口傾向大，內(nèi)應(yīng)力也較大，鑄鐵件很難純粹的鐵素體或珠光體基體，為提高鑄鐵件的延性或韌性，常將鑄鐵件重新加熱到900-950℃并保溫足夠時間進(jìn)行高溫退火，再爐冷到600℃出爐變冷。
　　過程中基體中的滲碳體分解出石墨，這些石墨集聚于原球狀石墨周圍，基體全轉(zhuǎn)換為鐵素體。
　　球墨鑄鐵件作為軸類件，如柴油機的曲軸、連桿，要求同時韌性較好的綜合機械械性能，對鑄鐵件進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理。
　　工藝是：鑄鐵件加熱到860-900℃的溫度，再在油或熔鹽中冷卻實現(xiàn)淬火，后經(jīng)500-600℃的高溫回火，獲得回火索氏體組織，原球狀石墨形態(tài)不變。處理后強度，韌性匹配良好，適應(yīng)于軸類件的工作條件。
　　鑄鐵件熱處理只能改變基體組織，不能改變石墨的形態(tài)及分布，機械性能的變化是基體組織的變化所致。
　　普通灰口鑄鐵，石墨片對機械性能(強度、延性)影響很大，灰口鑄鐵經(jīng)熱處理機械性能不顯著。還需要注意的是鑄鐵的導(dǎo)熱性較鋼差，石墨的存在導(dǎo)致缺口敏感性較鋼高，因此鑄鐵熱處理中冷卻速度(尤其淬火)要嚴(yán)格控制。
　　二、球墨鑄件的常見問題:
　　1．冷隔和澆不足
　　液態(tài)金屬充型能力不足，或充型條件較差，在型腔被填滿之前，金屬液便停止流動，將使鑄件產(chǎn)生澆不足或冷隔缺陷。澆不足時，會使鑄件不能獲得完整的形狀；冷隔時，鑄件雖可獲得完整的外形，但因存有未   融合的接縫，鑄件的力學(xué)性能嚴(yán)重受損。
　　防止?jié)膊蛔愫屠涓簦禾岣邼沧囟扰c澆注速度。
　　2．氣孔
　　氣體在金屬液結(jié)殼之前未及時逸出，在鑄件內(nèi)生成的孔洞類缺陷。氣孔的內(nèi)壁光滑，明亮或帶有輕微的氧化色。鑄件中產(chǎn)生氣孔后，將會減小其承載面積，且在氣孔周圍會引起應(yīng)力集中而降低鑄件的抗沖擊性和性。氣孔還會降低鑄件的致密性，致使某些要求承受水壓試驗的鑄件報廢。另外，氣孔對鑄件的蝕性和耐熱性也有不良的影響。
　　防止氣孔的產(chǎn)生：降低金屬液中的含氣量，增大砂型的透氣性，以及在型腔的高處增設(shè)出氣冒口等。
　　3．粘砂
　　鑄件表面上粘附有一層難以   的砂粒稱為粘砂。粘砂既影響鑄件外觀，又增加鑄件清理和切削加工的工作量，甚至?xí)绊憴C器的壽命。例如鑄齒表面有粘砂時容易損壞，泵或發(fā)動機等機器零件中若有粘砂，則將影響燃料油、氣體、潤滑油和冷卻水等流體的流動，并會玷污和磨損整個機器。
　　防止粘砂：在型砂中加入煤粉，以及在鑄型表面涂刷防粘砂涂料等。
　　4．夾砂
　　在鑄件表面形成的溝槽和缺陷，在用濕型鑄造厚大平板類鑄件時極易產(chǎn)生。
　　鑄件中產(chǎn)生夾砂的部位大多是與砂型上表面相接觸的地方，型腔上表面受金屬液輻射熱的作用，容易拱起和翹曲，當(dāng)翹起的砂層受金屬液流不斷沖刷時可能斷裂破碎，留在原處或被帶入其它部位。鑄件的上表面越大，型砂體積膨脹越大，形成夾砂的傾向性也越大。
　　5．砂眼
　　在鑄件內(nèi)部或表面充塞著型砂的孔洞類缺陷。
　　6．脹砂
　　澆注時在金屬液的壓力作用下，鑄型型壁移動，鑄件局部脹大形成的缺陷。
　　為了防止脹砂，應(yīng)提高砂型強度、砂箱剛度、加大合箱時的壓箱力或緊固力，并適當(dāng)降低澆注溫度，使金屬液的表面提早結(jié)殼，以降低金屬液對鑄型的壓力。
　　三、防止鑄鐵件鑄造缺陷的方法：
　　特征：澆注好的鑄件表面有直線或彎曲的裂紋。裂紋分熱裂和冷裂兩種。熱裂的裂口多呈曲折和不規(guī)則的形狀，其斷口表面呈淺黑色，有較深的氧化色。冷裂的裂口較直，鑄件斷口表面有金屬光澤而且比較干凈，有時出現(xiàn)輕微的氧化色。
　　鑄件產(chǎn)生裂紋的主要原因是：冷卻凝固收縮時受到阻礙而產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，當(dāng)內(nèi)應(yīng)力大于金屬材料的強度時，鑄件就開裂形成裂紋。
　　防止措施：
　　(1)嚴(yán)格控制鐵液的化學(xué)成分。其中硫   使鑄件產(chǎn)生"熱脆性"，造成熱裂，因此灰鑄鐵中w(S)好低于0.12%，但也不能太低(不宜低于0.05%)，硫太低要影響孕育效果，適宜的w(S)為0.05%~0.12%。磷   使鑄件產(chǎn)生"冷脆性"，造成冷裂，因此灰鑄鐵中w(P)好低于0.15%，球鐵中w(P)好低于0.08%。
　　(2)調(diào)節(jié)鑄件各部位的冷卻速度，避免鑄件局部過熱，在鑄件的厚大斷面或熱節(jié)處放置冷鐵，內(nèi)澆道適當(dāng)分散，使鑄件各部位溫度趨向均勻。
　　(3)鑄件澆注好以后，開型不要過早，不要用冷水澆噴高溫鑄件，適宜的開型時間是型內(nèi)鑄件溫度低于600℃時。