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球铁铸件的缩孔、缩松以及浇入特征

日期：2024-12-01 09:27点击：次
一、球铁铸件的缩孔、缩松 1形成原因 缩孔和缩松缺陷一般发生在铸铁件的上部、冒口颈和然后凝固的部位(称为热节部位)等部位。球铁铸件在消失模铸造过程中具有较宽的凝固温度和

 一、球铁铸件的缩孔、缩松

1形成原因
缩孔和缩松缺陷一般发生在铸铁件的上部、冒口颈和然后凝固的部位(称为热节部位)等部位。球铁铸件在消失模铸造过程中具有较宽的凝固温度和较大的共晶膨胀力，是一种糊状凝固。
对于刚度不大的铸型的型壁抵挡不住这种压力，从而产生变形，使铸铁件的体积有所增大，这将导致球墨铸件然后凝固部位得不到足够的金属液补偿，从而产生缩孔。
2防治措施
(1)通过提高铸型的刚度，来减少缩孔和缩松缺陷通过提高铸型的刚度，防止因共晶膨胀力而使铸型体积增大，从而防止缩孔和缩松缺陷的产生。
(2)适当提高浇注温度浇注温度高，有利于补缩;浇注温度过低，影响冒口的补缩效果，浇注温度一般控制在1420~1450℃。
(3)采用冷铁法或散热片来减少缩孔和缩松缺陷。由于冷铁的急冷速度较快以及散热片加速散热，能够加快大量的热量通过型砂传递的速度，使热节部位能够冷却。
皮下气孔
1形成原因
皮下气孔缺陷一般出现在球铁铸件的上表面的表皮层下0.5~2.0mm处，主要包括椭球形气孔和小孔状气孔。
2防止措施
(1)在保持球化的前提下，残镁量应控制在0.05%以下。
(2)适当提高浇注温度(1380~1450℃)，这样有利于气体能够从铁液中顺利逸出。
(3)在铸型上多扎排气孔，有利于气体向外逸出。
(4)在铸型表面撒NaF粉，减少了铸型中的水分与Mg，MgS的反应，且能够减少铁液的表面张力，使气体能够很好地逸出。
(5)控制球铁铸件厚度。铸铁件壁厚在6mm以下以及壁厚在25mm以上，一般不易出现皮下气孔。
二、球墨铸铁件的浇入特征
球墨铸铁件铁液浇入型腔后，凝固特性比较复杂，主要特征是:①凝固温度范围宽，以糊状凝固方式凝固，凝固与结晶不是从表面开始，而是在整个截面上几乎同时形核与生长，形成液、固相同时存在的糊状混合物，很难使球墨铸铁实现顺序凝固。②共晶转变过程中石墨的析出导致体积膨胀。③内部液体未凝固前，表面不结壳其形成坚硬外壳的时间远大于灰球墨铸铁件;凝固过程中，球墨铸铁件外部一直是一层软壳，石墨化膨胀时，膨胀力直接传至铸型，使铸型发生型壁运动，常使型壁外移导致球墨铸铁件产生缩松。④球墨铸铁件较灰铸铁奥氏体含碳量高，共晶凝固时析出的石墨量较少，在碳当量、冷却速度相同的情况下，共晶凝固时的体积收缩会略大于灰铸铁。
开始试生产时认为球墨铸铁件模数较大Mc > 2.5 cm金属型不仅是坚硬无退让性的铸型，而且冷却又是在1 350℃以下的低温浇注，由于球墨铸铁件重要，中频电炉熔炼铁水，铁水球化处理前还进行预处理，达到无冒口铸造的条件，所以没有设置冒口。结果球墨铸铁件上端内部产生缩松。后来给球墨铸铁件上端设置大冒口，结果球墨铸铁件内部没有缩松缺陷。所以，这种产品的定型工艺都是在上端设置大冒口。这个球墨铸铁件形状较简单，高径比很大，按照传统的理论设计工艺不适宜。
这样的球墨铸铁件，不仅要用厚壁金属型，提高铁水冷却速度还要用大冒口补缩，同时，球墨铸铁件顶部是冒口，浇注时型腔内的渣子和气体可以充分排出到冒口之中，从而了这种高技术要求球墨铸铁件的质量。
该球墨铸铁件的生产实践说明，厚壁大件即使满足传统理论所述的无冒口铸造条件，无冒口铸造工艺也不适用。球墨铸铁件某一方向尺寸较大，球墨铸铁件在凝固过程中即是同时发生收缩和膨胀，膨胀的作用不能够达到正在收缩而需要补缩的部位。石墨析出的膨胀力已经释放，后期)疑固收缩时得不到其他部位的补缩，就需要靠冒口来提供补缩否则球墨铸铁件内部就会产生收缩缺陷。