可锻铸铁的铸造缺陷及防止方法.docx

缺陷一：浇不到特征：铸件外型残缺，边角圆滑，多见于薄壁部位。产生原因：1.铁液氧化严重，碳、硅量低，硫量偏高；2.浇注温度低，浇速慢或断续浇注。防止方法：1.检查风量是否过大；2.加接力焦，调整底焦高度；3.提高浇注温度和浇注速度，浇注中不得断流。缺陷二：缩孔、缩松特征：孔穴表面粗糙不平，带有树枝状结晶，孔洞集中的为缩孔，细小分散的为缩松，多见于热节部位。产生原因：1、碳硅量过低、收缩大，冒口补缩不足；2、浇注温度过高，收缩大；3、冒口颈过长，断面过小；4、浇注温度过低，铁液流动性差，影响补缩；5、孕育不当，凝固为板条状白口组织，不易补缩。防止方法：1、控制铁液化学成分，防止碳、硅量偏低；2、严格掌握浇注温度；3、合理设计冒口，必要时铺以冷铁，确保顺序凝固；4、适当增加铋的加入量。缺陷三：热裂、冷裂特征：热裂为高温沿晶界断裂，形状曲折，呈氧化色，内部热裂纹常与缩孔并存；冷裂在较低温时产生，穿晶断裂，形状平直，表面有金属光泽或有轻微氧化色。产生原因：1、凝固过程收缩受阻；2、铁液中碳量过低，硫量高、浇注温度过高；3、铁液含气量大；4、复杂件打箱过早。防止方法：1、改善型、芯的退让性；2、碳的质量分数不宜低于2.3%；3、控制硫量；4、冲天炉要充分烘炉，风量不能过大；5、避免浇注温度过高，并提高冷却速度，以细化晶粒；6、控制打箱温度。缺陷四：枝状疏松、针孔特征：铸件断口表面有针形树枝状疏松，向内部伸展，呈黑灰色氧化色，多见于皮下、缓冷部位和两壁交接处。产生原因：1、炉前加铝过量；2、炉后错用了含铝的废机件；3、型砂水分过多；4、补缩不足。防止方法：1、控制加铝量，厚铸件可不加铝；2、使用合格炉料；3、降低型砂水分，防止反应性氢导致针孔；4、提高浇注温度，并加强补缩。缺陷五：灰点、灰口特征：铸件断口上有小黑点，或断口呈灰黑色。金相观察有片状石墨。产生原因：1、铁液碳、硅量过高；2、铋量不足，或包内投铋过早造成铋的过多烧损；3、较大铸件，浇口过于集中。防止方法：1、根据铸件壁厚，调整碳、硅量；2、严格控制加铋工艺；3、分散内浇道，防止浇道处因过热而产生灰点。缺陷六：反白口特征：铸件边缘部位出现灰口，而中心部位为白口。产生原因：1、铁液碳、硅量过高，导致含氢偏高；2、铬等碳化物形成元素的偏析。防止方法：1、控制碳、硅量在规定范围之内，并注意烘炉、洪包；2、认真挑拣废钢，并控制废钢尺寸。缺陷七：退火不足（硬品）特征：力学性能不和要求：断后伸长率低，硬而脆。金相组织中游过量珠光体和渗碳体。黑心可锻铸铁断口出现亮白点。产生原因：1、铁液硅低，或硫高，锰硫比不当；2、铁液铬高或氧、氢、氮量超限；3、第一阶段退火温度低、时间不足；第二阶段退火时间短，或保温温度偏高；4、脱碳退火温度过低，或退火气氛控制不当；5、退火炉温差大；6、测温仪不准，不能指导生产；7、退火箱上煤粉过度堆积，影响传热。防止方法：1、调整和控制好铁液化学成分；2、当发现成分不当时，应提高第一阶段退火温度，延长退火时间；3、改进退火炉、减少温差；4、提高退火炉保温能力，以避免第二阶段退火时重新添加燃料烧火操作，同时保证第二阶段退火能有足够缓慢的降温速度；5、注意煤粉粒度和加煤量，以免煤粉在炉内堆积；6、定期检修测温仪；7、厚铸件应装在炉内高温部位。缺陷八：变形特征：铸件翘曲、不圆，尺寸、形位不准。产生原因：1、铸件装箱不当，受压受挤，或长件缺少依托；2、铸坯缩尺不准，未确切考虑到铸件在退火过程中的石墨化膨胀；3、第一阶段退火温度过高。防止方法：1、合理装箱，长而大的铸件应放在隔板上，注意隔板间距，必要时要加填料或撑杆；2、退火温度不宜过高；3、已发生变形的铸件，可整形矫正。缺陷九：表面严重氧化特征：表面有紫黑色氧化皮层，白心可锻铸铁甚至易出现起壳掉皮。产生原因：1、退火箱密封不严，或泥封脱落；2、第一阶段退火温度过高、时间过长；3、炉气氧化性过强；4、煤粉喷火口不是正对火道，而是直喷退火箱，烧毁退火箱导致铸件氧化。防止方法：1、重视泥封工序，封箱泥不能过稀，否则容易受热开裂；2、控制第一阶段温度不要过高；3、煤粉炉过剩空气不能大；4、必要时，在白心可锻铸铁氧化填料中掺加黄砂；5、放置退火箱时，要使喷火口对着火道；6、采用高铬钢退火箱。缺陷十：过烧特征：铸件表面粗糙，边缘熔化，晶粒粗，石墨粗大呈鸡爪状。表现有白亮珠光体区，硬度高，影响切削加工，严重时有铸件粘结现象。产生原因：1、第一阶段退火温度过高，时间过长；2、退火炉温差大，致使局部区域炉温太高；3、测温仪失灵，指示温度偏低。防止方法：1、第一阶段退火温度不要超过980；2、改进退火炉，均匀炉温；3、定期校验测温仪。缺陷十一：石墨形态分布不良特征：石墨松散、分叉，甚至有鸡爪状，或有枝晶状石墨，或石墨成串分布。产生原因：1、铁液硅量过高；2、碳、硅量与壁厚配合不当，铸坯中有D型石墨；3、晶界低熔点磷、硫共晶物多；4、第一阶段退火温度高；5、孕育不当。防止方法：1、硅的质量分数不宜超过2.1%；2、正确控制碳、硅量；3、控制磷、硫量；4、第一阶段退火温度严加控制；5、孕育加硼的质量分数不超过0.004%，加铝的质量分数不超过0.02%。缺陷十二：表皮层过厚特征：观察断口，边缘白色圈深度超过1.5mm。影响切削加工。产生原因：1、第一阶段退火温度偏高；2、退火箱泥封不严；3、炉气氧化性较强。防止方法：1、控制第一阶段退火温度，一般在950以下时表皮层不大；2、认真封箱；3、不得把潮湿铸件装箱；4、控制退火炉供风量。缺陷十三：回火脆性（白脆）特征：冲击韧度和断后伸长率很低、断口呈白色，沿晶界断裂。单光学显微镜下观察，无异常，仍为铁素体+团絮状石墨。产生原因：1、出炉温度偏低，因而通过550-400时冷却太慢，在铁素体晶界析出了碳化物、磷化物、氮化物；2、铸铁磷高，遇上硅高是，更易发生回火脆性。防止方法：1、应在650-600出炉快冷；2、控制铁液中磷、硅、氮量；3、铁液中加稀土硅铁，在一定程度上有利于防范回火脆性；4、已发生回火脆性时，可重新加热到650-700保温后，随即出炉快冷，脆性即可消失。