球墨铸铁件的使用技术和一些常见问题

一、球墨铸铁件的使用技术介绍：
　　球墨铸铁在铸造过程中此普通灰口铸铁的白口倾向大，内应力也较大，铸铁件很难纯粹的铁素体或珠光体基体，为提高铸铁件的延性或韧性，常将铸铁件重新加热到900-950℃并保温足够时间进行高温退火，再炉冷到600℃出炉变冷。
　　过程中基体中的渗碳体分解出石墨，这些石墨集聚于原球状石墨周围，基体全转换为铁素体。
　　球墨铸铁件作为轴类件，如柴油机的曲轴、连杆，要求同时韧性较好的综合机械械性能，对铸铁件进行调质处理。
　　工艺是：铸铁件加热到860-900℃的温度，再在油或熔盐中冷却实现淬火，后经500-600℃的高温回火，获得回火索氏体组织，原球状石墨形态不变。处理后强度，韧性匹配良好，适应于轴类件的工作条件。
　　铸铁件热处理只能改变基体组织，不能改变石墨的形态及分布，机械性能的变化是基体组织的变化所致。
　　普通灰口铸铁，石墨片对机械性能(强度、延性)影响很大，灰口铸铁经热处理机械性能不显着。还需要注意的是铸铁的导热性较钢差，石墨的存在导致缺口敏感性较钢高，因此铸铁热处理中冷却速度(尤其淬火)要严格控制。
　　二、球墨铸件的常见问题:
　　1．冷隔和浇不足
　　液态金属充型能力不足，或充型条件较差，在型腔被填满之前，金属液便停止流动，将使铸件产生浇不足或冷隔缺陷。浇不足时，会使铸件不能获得完整的形状；冷隔时，铸件虽可获得完整的外形，但因存有未   融合的接缝，铸件的力学性能严重受损。
　　防止浇不足和冷隔：提高浇注温度与浇注速度。
　　2．气孔
　　气体在金属液结壳之前未及时逸出，在铸件内生成的孔洞类缺陷。气孔的内壁光滑，明亮或带有轻微的氧化色。铸件中产生气孔后，将会减小其承载面积，且在气孔周围会引起应力集中而降低铸件的抗冲击性和性。气孔还会降低铸件的致密性，致使某些要求承受水压试验的铸件报废。另外，气孔对铸件的蚀性和耐热性也有不良的影响。
　　防止气孔的产生：降低金属液中的含气量，增大砂型的透气性，以及在型腔的高处增设出气冒口等。
　　3．粘砂
　　铸件表面上粘附有一层难以   的砂粒称为粘砂。粘砂既影响铸件外观，又增加铸件清理和切削加工的工作量，甚至会影响机器的寿命。例如铸齿表面有粘砂时容易损坏，泵或发动机等机器零件中若有粘砂，则将影响燃料油、气体、润滑油和冷却水等流体的流动，并会玷污和磨损整个机器。
　　防止粘砂：在型砂中加入煤粉，以及在铸型表面涂刷防粘砂涂料等。
　　4．夹砂
　　在铸件表面形成的沟槽和缺陷，在用湿型铸造厚大平板类铸件时极易产生。
　　铸件中产生夹砂的部位大多是与砂型上表面相接触的地方，型腔上表面受金属液辐射热的作用，容易拱起和翘曲，当翘起的砂层受金属液流不断冲刷时可能断裂破碎，留在原处或被带入其它部位。铸件的上表面越大，型砂体积膨胀越大，形成夹砂的倾向性也越大。
　　5．砂眼
　　在铸件内部或表面充塞着型砂的孔洞类缺陷。
　　6．胀砂
　　浇注时在金属液的压力作用下，铸型型壁移动，铸件局部胀大形成的缺陷。
　　为了防止胀砂，应提高砂型强度、砂箱刚度、加大合箱时的压箱力或紧固力，并适当降低浇注温度，使金属液的表面提早结壳，以降低金属液对铸型的压力。
　　三、防止铸铁件铸造缺陷的方法：
　　特征：浇注好的铸件表面有直线或弯曲的裂纹。裂纹分热裂和冷裂两种。热裂的裂口多呈曲折和不规则的形状，其断口表面呈浅黑色，有较深的氧化色。冷裂的裂口较直，铸件断口表面有金属光泽而且比较干净，有时出现轻微的氧化色。
　　铸件产生裂纹的主要原因是：冷却凝固收缩时受到阻碍而产生内应力，当内应力大于金属材料的强度时，铸件就开裂形成裂纹。
　　防止措施：
　　(1)严格控制铁液的化学成分。其中硫   使铸件产生"热脆性"，造成热裂，因此灰铸铁中w(S)好低于0.12%，但也不能太低(不宜低于0.05%)，硫太低要影响孕育效果，适宜的w(S)为0.05%~0.12%。磷   使铸件产生"冷脆性"，造成冷裂，因此灰铸铁中w(P)好低于0.15%，球铁中w(P)好低于0.08%。
　　(2)调节铸件各部位的冷却速度，避免铸件局部过热，在铸件的厚大断面或热节处放置冷铁，内浇道适当分散，使铸件各部位温度趋向均匀。
　　(3)铸件浇注好以后，开型不要过早，不要用冷水浇喷高温铸件，适宜的开型时间是型内铸件温度低于600℃时。