球墨铸铁常见缺陷及防治措施探讨

范轲 高建辉

摘 要： 当球墨铸铁出现相应缺陷的时候，会对产品质量产生直接影响，所以必须对其做到足够重视。球墨铸铁的常见缺陷包括石墨漂浮、皮下气孔和变形等。在文本中，分析了球墨铸铁的常见缺陷，并且提出了相关防治措施。

关键词： 球墨铸铁；常见缺陷；防治措施

球墨铸铁对两种技术进行了充分应用，分别是球化和孕育处理技术，通过该技术的应用在一定程度上提高铸铁的多种性能，主要包括机械性、能塑性，同时相较于碳钢，铸铁的强度更大。在二十世纪四十年代的时候，球墨铸铁出现了，其有着优良的性能，正是因为如此，在机械制造业中对其进行了广泛应用[1]。当进行具体实施的时候，需要严格控制球墨铸铁的生产质量，由此为其质量奠定坚实基础。

一、球墨铸铁常见缺陷

（一）石墨漂浮

通常情况下，当处于铸铁过程中的时候，若是碳和硅的含量比较高，铁夜冷却的速度无法满足相关要求，离析出比较多的大径石墨，并且积聚在铸件上部，那么便非常容易导致石墨漂浮的产生。对于是石墨漂浮来说，其出现的主要因素是碳当量，同时铁液中氧化物浮渣和硫化物浮渣的含量也会对其产生比较大的影响，相关人员需要对其做到足够重视。

（二）皮下气孔

当进行具体实施的时候，导致皮下气孔出现的原因是比较多的，通常情况下在浇铸过程中产生，其形成因素主要有两种，分别是氢与一氧化碳，其类型也有两种，分别是状气孔和椭圆气孔。对于大型球墨铸铁件来说，其非常容易出现本种问题，主要原因是其轮廓尺寸比较大，当其没有对浇注系统进行合理设计的时候，会导致浇注时间过长，型腔中铁液温度梯度同相关要求与标准不相符，在此情况下，气孔铸造缺陷比较容易出现在铸件上平面[2]。

（三）缩孔缩松

当球磨铸铁处于凝固状态中的时候，共晶膨胀力得到相应增大，当铸型钢度比较小，胀大铸铁外形的时候，铸件最终凝固部位所得到的液态金属补偿是无法对相关要求进行满足的，进一步导致缩孔缩松问题的出现。同时，对于大型球墨铸铁件来说，其本种问题是比较容易出现的，主要的原因是壁厚尺寸和热节厚，在没有对浇注系统进行合理设计的条件下，型腔中的铁液温度梯度无法对相关要求进行有效满足，尚未合理设置配套补缩冒口，也就无法补缩相应热节的液体冷却[3]。除此之外，当铸型的强度比较小的时候，比较容易在铸件的厚大热节处出现缩孔缩松的问题。

（四）球化衰退

当进行具体实施的时候，应用的焦炭和新生铁都是高硫性质，原铁水的含硫量达到了0.1%以上，比较容易导致球化衰退问题的出现。同时，尚未对灰铸铁交界铁水进行彻底分离，在对炉料进行计算的时候，出现一定的误差，使得灰铸铁铁水过多，球墨铸铁中进入了高硫和低碳的灰铸铁铁水，致使球化衰退问题出现。铁水的温度同相关要求和标准不相符，在温度过高的情况下，中间合金和铁水作用有所加剧，进一步导致该现象的出现。

二、球墨铸铁常见缺陷的防治措施

（一）石墨漂浮防治措施

首先，需要对锰的含量进行严格控制，同时在最大程度上降低原铁液中的硫含量。同时，严格控制残留稀土的含量，将其质量分数控制在0.06%之内。通常情况下，需要将熔炼保持在还原性氖中。然后，在第一时间对浇包进行清除，完成参照的彻底去除。在开展纯镁处理工艺之前，需要扒尽铁液表面的浮渣，同时在第一时间以较快速度进行孕育处理，在较大程度上提高除渣的质量。孕育温度的严格控制也是非常重要的，使其同高温要求与标准相适应。在高温条件下，对熔炼进行相应实施，在低温条件下对浇注工序进行开展。除此之外，需要在一定程度上加快铸件凝固速度，一般情况下所应用的方法是，对冷铁进行合理设置，使其处于铸件壁厚的地方，从实践可以看出，这一方法取得了比较好的效果。同时，在特大断面的铸件过程中，可以将一定数量的石墨化阻碍元素加入其中。

（二）皮下气孔防治措施

第一步需要严格控制铁液化学成分，使碳当量大于共晶点成分，对含硫量、残留稀土和残留镁含量进行严格控制，其百分比分别是0.094%、0.043%和0.05%之内。然后，合理设计铸件结构，使壁厚维持在25毫米之上，在对浇注温度进行确定的时候，需要同壁厚进行紧密结合，然后进行实施。对薄壁小件、中件和大件的温度进行有效控制，使其分别维持在1320摄氏度、1300摄氏度和1280摄氏度以上。需要对多种工具进行充分应用，主要包括干燥金属炉料和孕育剂等，严格控制型砂水分，将其控制在4.8%之内。一般情况下，对开放式浇注系统进行合理设计，在型腔最高的地方对出气孔进行相应设置，并且严格控制浇冒口高度，为液态金属静压力提供重要保障。与此同时，还能够在浇注系统中，对与之相关的过滤技术等进行充分应用。

（三）缩孔缩松防治措施

第一需要严格控制铁液成分，将碳当量、磷含量和残留镁量分别精致在39%、0.08%和0.07%。然后，在实施工艺设计的过程中，需要合理设置冒口补缩，为冒口能够不断将金属液补给给铸件凝固过程提供重要保障，对冒口尺寸和数量进行科学设置。在比较特殊的状况之下，如果要实现顺序凝固的目的，必须对冷铁和补贴技术进行充分应用，适当调整铸件温度。除此之外，对浇注温度进行严格控制，使其基本维持在1350摄氏度。当铸件的厚度比较厚，体积比较大的时候，需要使浇铸温度得到一定程度的降低。在进行铸型的时候，提升铸件工艺出品率是其主要目的，为了实现该目标，需要采取相关措施，可以提高砂箱刚度和型砂的紧实度。

（四）球化衰退防治措施

第一项需要做的是对铁液成分进行严格控制，当球化剂中缺乏球化元素的时候，必须同实际情况进行充分结合，合理确定球化剂和加入量，严格控制铁水量，使其同相关要求与规定相符合。一般情况下，加入大约2%的球化剂，同时严格控制球化剂质量，在对破碎球化剂进行应用的时候，需要对其放置时间进行相应保证，最多放置一星期。严格控制铁水含硫量和含氧量，充分应用低硫焦炭和生铁，严格控制供供风制度，防止过度氧化等问题的发生。严格控制处理温度也是非常重要的，为出炉温度在1460摄氏度之内提供重要保证，有效防止严重烧损球化剂。

结束语

除此之外，要达到球墨铸铁件合格率的提升，不只可以采取上述防治措施对设计工艺进行优化，对工艺参数进行选择，还能够同规定的工艺技术标准进行充分结合，完成材质配料和熔炼的合理选择，对型砂性能和强度进行严格控制，通过这样的方式，实现球磨铸铁件合格率的提升。

参考文献

[1]汪丽红.球墨铸铁常见质量缺陷及防止措施探讨[J].科技经济导刊，2016（33）：65.

[2]齊凯丽.球墨铸铁常见缺陷及防止措施[J].企业导报，2011（08）：282.

[3]代金水，罗能.球墨铸铁导盘常见缺陷分析与对策（下）[J].金属加工（热加工），2010（17）：67-69.