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球鐵鑄件孕育程度的影響及生產(chǎn)工藝
日期:2023-05-28 23:57點擊:次
[一]、球墨鑄鐵孕育程度的影響 球墨鑄鐵孕育處理可提高石墨球圓整度,球化率,輔助石墨呈球狀生長。孕育是使石墨球數(shù)量明顯增加的重要手段,石墨球數(shù)對縮孔、縮松均產(chǎn)生重
[一]、球墨鑄鐵孕育程度的影響
球墨鑄鐵孕育處理可提高石墨球圓整度,球化率,輔助石墨呈球狀生長。孕育是使石墨球數(shù)量明顯增加的重要手段,石墨球數(shù)對縮孔、縮松均產(chǎn)生重要影響。提高孕育量會增大球墨鑄鐵收縮體積,增大縮松傾向。也有研究表明,鑄型條件下,提高孕育量會減小縮松傾向。孕育量對縮松率影響并不單調(diào)的結(jié)論。孕育有一較佳量,孕育劑加入過少,會導(dǎo)致孕育不足并出現(xiàn)白口和硬度過高現(xiàn)象,但孕育劑加入過多未必都能熔化,因此可能造成夾渣,增大鑄鐵收縮量,產(chǎn)生縮孔、縮松等缺陷。
不難看出,孕育對縮松傾向的影響非常復(fù)雜。但是,可從理論上分析孕育對縮松傾向的影響。足夠的孕育會提高石墨球數(shù)量。石墨球增多使球間距變小,縮短碳的擴散距離,加速奧氏體向鐵素體和石墨轉(zhuǎn)化,使組織中鐵素體增加。同時,球數(shù)增加后,石墨易變得圓整,使共晶晶粒輪廓更接近團球狀外形,從而減小共晶團界面粗糙程度,利于補縮液體的流動。這樣就使球鐵鑄件凝固區(qū)域明顯減小,共晶晶粒周圍的偏析程度減輕,縮松傾向減小。當(dāng)孕育量減小時,異質(zhì)核心數(shù)量和石墨球數(shù)量相應(yīng)減少,石墨直徑變大,這會引起非球狀石墨增多、晶間偏析程度增大,縮松傾向增大。
[二]、球墨鑄鐵生產(chǎn)工藝
凝固過程體積變化和壓力損失是鑄件縮松缺陷產(chǎn)生的直接原因。由于球墨鑄鐵的凝固過程既有金屬液態(tài)收縮又有石墨化膨脹,既有初生階段體積變化又有共晶階段體積變化,所以球墨鑄鐵縮松產(chǎn)生的機理研究更顯復(fù)雜。雖然有學(xué)者對球墨鑄鐵凝固過程的體積變化作了大量研究,但由于試驗條件和方法不同得出的結(jié)論不甚一致。提出的體積變化計算模型(動態(tài)膨脹收縮疊加法)綜合考慮了球墨鑄鐵凝固過程中的各個階段,可以比較準(zhǔn)確得出體積變化。凝固過程壓力損失目前還沒有準(zhǔn)確計算模型。
但是將壓力項引入到鑄件縮松預(yù)測判據(jù)中,且比Niyama判據(jù)更的縮松預(yù)測圖形。這充分說明凝固過程壓力損失是縮松產(chǎn)生的主要因素之一。球墨鑄鐵體積變化和壓力損失由球鐵鑄件生產(chǎn)的工藝決定。影響縮松產(chǎn)生的主要工藝因素有化學(xué)成分、孕育程度、模數(shù)及鑄型強度等。
殘余鎂量高時,球鐵縮孔縮松傾向大的觀點已經(jīng)普遍認(rèn)同??s孔縮松缺陷的形成,主要與鎂在組織中分布不均和較大白口傾向有關(guān)。鎂主要富集于珠光體和碳化物中,而該區(qū)是成分偏析和共晶凝固的區(qū)域,也是縮孔縮松危發(fā)區(qū),鎂的偏析,尤其是鎂夾雜的富集為縮孔縮松形成創(chuàng)造了條件。