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球墨铸铁对常用气孔防止方法的分析跟影响材料的因素

日期：2025-09-04 19:26点击：次
【一】、球铁铸件对常用气孔防止方法的分析 较多的防止球铁铸件出现气孔的方法是: 1尽量降低型砂、芯砂发气量(降低水分、树脂粘结剂、固化剂含量案。 2铸型和砂芯尽量多开排气眼

 【一】、球铁铸件对常用气孔防止方法的分析

较多的防止球铁铸件出现气孔的方法是:
1>尽量降低型砂、芯砂发气量(降低水分、树脂粘结剂、固化剂含量案。
2>铸型和砂芯尽量多开排气眼，而且排气眼面积要尽量大(甚至采用冷冒口排气)。很多人认为排气眼总面积要大于内浇道的总截面积。
3>平稳浇注。为确保液流平稳，往往采用底注、开放式浇注系统以及降低浇注速度等措施。
这几种方法人人皆知，有时确实也能起到一定作用，但效果不明显，根本无效的情况也常发生。其中有些方法有时反而导致缺陷很严重，或者引起其他缺陷(如气缩孔案。球墨铸件原因是形成气孔的气体不是铁液外围的气体，而是进入铁液内部的气体，上面这几种措施只能排除或减少铁液外围的气体，包括型腔内部铁液液面上方的气体，以及型砂和芯砂内部的气体，因而虽然在一定程度上可以减少进入铁液内部的气体，但并不能排除已进入铁液内部的气体。
【二】、影响减速机壳铸件材料的因素
壁厚不同的减速机壳铸件，不同部位由于浇注位置、冷却条件的影响，其基体组织、石墨形态、大小、数量不同，性能不同，疲劳寿命也不同。所以，要得到高强度高韧性的减速机壳铸件材料，保证减速机壳铸件本体的基体组织有一个稳定的范围，石墨球多而细，并且有较高的球化率。这对原材料的纯度、铁液化学成分、球化及孕育处理和浇注系统设计等提出了高的要求。
一般情况下，强度高、硬度高、石墨球细小的材料，疲劳强度要高一些。是不同基体组织的减速机壳铸件平均石墨球径对疲劳的影响。
基体组织对疲劳强度的影响程度由高到低依次为马氏体、珠光体、铁素体。石墨球越细小，疲劳强度越好，越有利于提高减速机壳铸件的疲劳寿命。
在基体组织相近的情况下，随着石墨圆整度的提高，疲劳强度升高。但实际上球化等级的提升往往是通过增加球化剂等合金元素的加入量来获取的，球化率提高了，减速机壳铸件中的夹杂物也会随之增加，铸铁件的综合性能并没有明显改变，因此，在实际生产中，球化率控制在1~3级的范围内即可，不要过于追求高的球化率。但是，球化率降低对减速机壳铸件伸长率的影响远大于减速机壳铸件强度的影响。
不仅基体组织、球化率和石墨球大小对减速机壳铸件材料疲劳强度有影响，减速机壳铸件的壁厚对疲劳强度也有影响。减速机壳铸件即使在本体抗拉强度相同的情况下，随着壁厚的增加，减速机壳铸件的疲劳强度会随之降低，当减速机壳铸件的壁厚达到50mm后，基本稳定，疲劳试验检测结果。在减速机壳铸件轻量化时，要考虑减速机壳铸件壁厚对于材料性能的影响，计算应力值时，需要考虑壁厚的影响系数。
由于减速机壳铸件不同部位材料性能可能不同，在条件允许的情况下，需在减速机壳铸件本体上取样检测，特别是受力较大的部位。如果受力大的部位材料性能不能满足减速机壳铸件的受力要求，则需要采取一些特殊的工艺，如：浇冒口尽量不要放在受力较大的位置、使用冷铁或者采用覆砂铁型等工艺，提升减速机壳铸件材料的性能，使其达到技术要求。对于受力不大的部位，即使检测材料性能不满足技术要求，但只要满足该部位的受力要求即可。在开发上述托臂梁减速机壳铸件时，就出现了这样的问题。取样位置在做本体性能检测时，发现球化级别只能达到4~5级，抗拉强度只有500MPa，而其它部位包括大受力部位球化率可以达到1~3级，抗拉强度在600MPa以上。虽然该部位的本体性能没有达到技术要求，该部位的受力非常小，仅为100MPa左右，而该部位屈服强度实际检测可以达到320MPa以上，系数在3.0以上，理论上能够满足减速机壳铸件要求，终验证结果也证明没有问题，所以，减速机壳铸件本体的性能要求取决于减速机壳铸件受力的大小，只要该部位的材料性能满足该部位的受力大小要求，就可以满足减速机壳铸件实际使用寿命要求。
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