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利用孕育處理控制及防止球墨鑄鐵的石墨漂浮

石墨漂浮是球墨鑄鐵特有的缺陷,通常發生在壁厚>25mm的鑄件上,因此也是大型、厚壁球墨鑄鐵件的一種常見缺陷。石墨漂浮的特征是在鑄件的上表面聚集了大量石墨,宏觀斷口呈均勻黑斑狀。在石墨漂浮的密集區,可看見球狀石墨形態已被破壞,成為“開花形”,并通常與硫化鎂和氧化鎂聚合在一起。經化學分析,碳、鎂、稀土及石墨漂浮是球墨鑄鐵特有的缺陷,通常發生在壁厚>25mm的鑄件上,因此也是大型、厚壁球墨鑄鐵件的一種常見缺陷。石墨漂浮的特征是在鑄件的上表面聚集了大量石墨,宏觀斷口呈均勻黑斑狀。在石墨漂浮的密集區,可看見球狀石墨形態已被破壞,成為“開花形”,并通常與硫化鎂和氧化鎂聚合在一起。經化學分析,碳、鎂、稀土及硫含量有偏高的現象。通常認為,石墨漂浮的產生過程是由于碳、硅含量高,鐵液冷卻速度緩慢,析出多量的大徑石墨,并在鑄件上部偏析而集聚。石墨漂浮的存在,降低了鑄件的力學性能,也影響了鑄件的表面質量。 
石墨漂浮的產生主要與碳當量有關。經驗表明,在生產厚壁球墨鑄鐵件選擇化學成分的時候,既要注意防止縮孔、縮松,又要防止石墨漂浮。為了防止縮孔等收縮缺陷的出現,可用設置冒口或冷鐵的方法來解決。 
除了碳當量過高,還與鐵液中存在過多的氧化物浮渣和硫化物浮渣有關,由于它們的存在而加劇了石墨的漂浮。 
防止石墨漂浮,除了控制碳當量以外,還需采取如下具體措施: 
(1)Mn量限制在低的需求量,并盡量降低原鐵液的S量。 
(2)控制殘余稀土含量,其含量(質量分數)應<0.06%。 
(3)保持在還原性氣氛中熔煉。 
(4)澆包應清鏟干凈,去除殘渣。 
(5)用純鎂處理時要扒盡鐵液表面的浮渣。 
(6)孕育處理要迅速攪拌,充分除渣。 
(7)在高溫(1480~1510℃)下孕育。 
(8)采用高溫熔煉,低溫澆注。 
(9)盡量加快鑄件的凝固速度,例如在鑄件厚壁處設置冷鐵。 
(10)在生產特大斷面鑄件時,可添加適量的石墨化阻礙元素。
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