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球铁铸件孕育程度的影响及生产工艺

日期：2023-05-28 23:57点击：次
[一]、球墨铸铁孕育程度的影响 球墨铸铁孕育处理可提高石墨球圆整度，球化率，辅助石墨呈球状生长。孕育是使石墨球数量明显增加的重要手段，石墨球数对缩孔、缩松均产生重

 [一]、球墨铸铁孕育程度的影响

球墨铸铁孕育处理可提高石墨球圆整度，球化率，辅助石墨呈球状生长。孕育是使石墨球数量明显增加的重要手段，石墨球数对缩孔、缩松均产生重要影响。提高孕育量会增大球墨铸铁收缩体积，增大缩松倾向。也有研究表明，铸型条件下，提高孕育量会减小缩松倾向。孕育量对缩松率影响并不单调的结论。孕育有一较佳量，孕育剂加入过少，会导致孕育不足并出现白口和硬度过高现象，但孕育剂加入过多未必都能熔化，因此可能造成夹渣，增大铸铁收缩量，产生缩孔、缩松等缺陷。
不难看出，孕育对缩松倾向的影响非常复杂。但是，可从理论上分析孕育对缩松倾向的影响。足够的孕育会提高石墨球数量。石墨球增多使球间距变小，缩短碳的扩散距离，加速奥氏体向铁素体和石墨转化，使组织中铁素体增加。同时，球数增加后，石墨易变得圆整，使共晶晶粒轮廓更接近团球状外形，从而减小共晶团界面粗糙程度，利于补缩液体的流动。这样就使球铁铸件凝固区域明显减小，共晶晶粒周围的偏析程度减轻，缩松倾向减小。当孕育量减小时，异质核心数量和石墨球数量相应减少，石墨直径变大，这会引起非球状石墨增多、晶间偏析程度增大，缩松倾向增大。
[二]、球墨铸铁生产工艺
凝固过程体积变化和压力损失是铸件缩松缺陷产生的直接原因。由于球墨铸铁的凝固过程既有金属液态收缩又有石墨化膨胀，既有初生阶段体积变化又有共晶阶段体积变化，所以球墨铸铁缩松产生的机理研究更显复杂。虽然有学者对球墨铸铁凝固过程的体积变化作了大量研究，但由于试验条件和方法不同得出的结论不甚一致。提出的体积变化计算模型(动态膨胀收缩叠加法)综合考虑了球墨铸铁凝固过程中的各个阶段，可以比较准确得出体积变化。凝固过程压力损失目前还没有准确计算模型。
但是将压力项引入到铸件缩松预测判据中，且比Niyama判据更的缩松预测图形。这充分说明凝固过程压力损失是缩松产生的主要因素之一。球墨铸铁体积变化和压力损失由球铁铸件生产的工艺决定。影响缩松产生的主要工艺因素有化学成分、孕育程度、模数及铸型强度等。
残余镁量高时，球铁缩孔缩松倾向大的观点已经普遍认同。缩孔缩松缺陷的形成，主要与镁在组织中分布不均和较大白口倾向有关。镁主要富集于珠光体和碳化物中，而该区是成分偏析和共晶凝固的区域，也是缩孔缩松危发区，镁的偏析，尤其是镁夹杂的富集为缩孔缩松形成创造了条件。