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缩孔、缩松是球墨铸铁中常见的缺陷之一。许多因素可以影响一种缺陷的产生。铸件含碳量、锰、磷、镁的质量分数、型墙的移位、造型材料、育产工艺、浇注温度等都会对铸件产生影响。
影响碳化物中锰和磷的形成因素,可促进铜的生成;在没有碳化物形成的情况下,二次缩率一般不超过0.5%,当锰及其它碳化物形成元素较多时,二次缩率明显增加,出现明显的收缩缺陷。
磷共晶是由磷在共晶团的边界生成的二元或三元磷共晶。磷共晶增加二次收缩,促进晶界的收缩;当含磷量超过0.2%时,即使碳含量低于上述限制值,铸造刚性也不可避免地会发生抗拉缺陷。
当镁和e对球墨零件残余镁的影响增大时,收缩孔增大,收缩体积增大。残留镁对缩孔的影响主要有以下几个原因。
①增加残镁,使共晶点向当量碳方向移动。对铁水中干扰元素含量正常的情况下,石墨球所需的镁含量为0.035%~0.045%,而共晶点碳当量为4.3%时,共晶相及稍过共晶相变为亚共晶。共晶铁水的第1个共晶是奥氏体,铁水的体积收缩比共晶铁水稍大,其余的镁含量稍小,但影响较大。
二,球化处理后,球化溶液中的各种元素(如硫、氧、氢、氮等)与球化元素的化合,会使球化元素的作用丧失,降低其同化倾向,增加共晶反应的过冷程度,有利于碳化物的生成。由于共晶本身的收缩比共晶本身的要大,所以增加共晶数量可以提高球墨同晶在球墨同晶中的收缩。在剩余镁含量大于0.05%~0.06%时,碳化物共晶收缩孔明显增大;合理有效的培养法,适当增加铁水硅碳含量,可减轻这种影响。
③奥氏体液相线随着残镁含量的增加而增大,在高温下对初生奥氏体进行分析,发现其在较大温度范围内完全发育为粗枝晶。这种枝晶阻碍了外部铁水的体积收缩作用,使收缩孔体积分数增大。
由以上可以看出,球墨长矛中的镁含量很少,但其微量变化对缩孔体积分数影响较大。必须引起制造者的注意。
二是影响球墨铸铁的凝固体积收缩率。已知对于某些丙类化合物,成为球墨铸铁异质核基体的几率很高,在铁水中加入丙类可增加石墨结晶的中心数目,增加石墨球数,有助于减小体积收缩。尤其厚截面的铸件,效果明显。相反,增加e的量到一定程度就会促进碳化物的形成。
单纯加入E与镁、E同时进行球化处理时,应注意**E对促进碳化物生成的影响。在e与镁的添加量之间保持适当的比例关系,在e的作用下,剩余镁含量不超过0.04%。用含ee的球化剂进行球化处理时,应采用高效孕育剂,实施瞬时助剂,改善助剂效果。
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