在球铁铸件产品的生产过程中,要求加工面光泽一致,没有色差。一旦发生变色,根据变色程度的要求,铸件有可能报废,造成一定的经济损失。生产中发现,某些球铁铸件产品加工后,发现冒口下方变色。经金相检验发现其形貌表现为球化不良、絮状石墨和石墨聚集、成串分布形式。需要进行分析及控制。
1、成因
(1)球化不良、絮状石墨
产生球化不良、絮状石墨的主要原因是球化元素加入较少或消耗、损失较多,造成球化衰退,如球化元素镁含量低等。也有可能是因为浇铸温度偏高,热节部位冷却速率慢,造成球化元素镁消耗过多,或孕育处理中结晶核心偏少。
(2)石墨聚集、成串分布
球墨聚集、成串造成的变色应属于石墨漂浮。石墨漂浮多出现在铸件上表面、浇道或热节部位,变色部位的石墨数量比其他部位的多3-7倍,造成石墨漂浮的主要原因是碳当量偏高。
过共晶的铁液冷却到液相线以下时,开始在液相中析出小石墨球。随着温度的下降,石墨球逐渐长大,在共晶转变时已经具有相当大的尺寸,这时石墨球周围还没有奥氏体圈产生。由于石墨的比重小,加上镁蒸汽泡上浮时的带动作用,使部分石墨球上浮至铸件上表面聚集,随后在共晶转变时迅速长大,因此形成石墨漂浮现象。
2、控制措施:
(1)确保铁液的主要化学成分稳定控制,特别是球化元素镁含量必须控制在0.04%-0.06%(质量分数)。
(2)严格按工艺控制铁液浇铸温度和浇铸时间,确保球化元素消耗少、球化效果良好。
(3)稳定球化处理及孕育处理工艺,确保石墨球个数大于120个/mm2,避免产生球化不良、絮状石墨变色件;严格控制铁液碳当量小于4.5%,避免产生石墨聚集、成串分布造成的变色。(紫焰)
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