凯发国际娱乐官网入口 鑄鐵白口缺陷原因及解決措施

孕育鑄鐵是通過在鑄鐵熔體中添加一定量的孕育劑（如硅鐵或硅鈣合金），以細化石墨和基體共晶團，得到細小石墨片的珠光體組織，從而提高鑄鐵的機械性能；其牌號包括HT250、HT300和HT350等。由于常用的酸性沖天爐熔煉、砂型鑄造使得鑄造成本低、質量易于控制，孕育鑄鐵得以廣泛應用．鑄鐵出現機械性能不合格包括強度、塑性、韌性和硬度單項或全部不附合標準．砂型鑄造灰鐵產品硬度，常能達到技術要求，布氏硬度控制在HB160~HB240之間，這是為保證產品機械強度基礎上有利于機械加工．鑄件出現硬度大缺陷時，在鑄件斷口、特別是薄壁處斷口的宏觀組織呈麻口甚至白口．硬度大缺陷的鑄件將造成加工難度大、出現縮孔、縮松、機械性能不合格等，使鑄件報廢．

 ２  孕育鑄鐵出現白口缺陷的原因
 根據從事沖天爐鑄造生產、工藝設計和鑄造缺陷研究的經驗總結發現，沖天爐生產砂型孕育鑄鐵件產品時，產品易出現硬度大缺陷的原因可分為鐵水、冷卻條件和熱處理等三種．

2.1  鐵水原因

鐵水原因包括化學成分、熔煉質量和原材料遺傳性等．首先，鐵水化學成分的原因．是指產品的化學成分超出規定的標準范圍內，常規元素如碳、硅量過低、綜合碳當量低于正常的0.25%（如碳量小于2.7%、初硅量小于1.4%等）；另外，錳含量過高，錳量大于1.3%．使石墨化元素含量低，而反石墨化元素含量高，造成石墨的析出能力很低，凝固結晶過程中形成大量的滲碳體；從而提高了鑄件硬度．同時，灰鑄鐵中Pb或Bi的質量分數為0.08％時，會激烈增加灰鑄鐵的白口傾向；極少量的Bi和Te能顯著提高灰鑄鐵的白口傾向（如Te＝0.005％時）．
其次，鐵水熔煉質量的影響．在熔煉時沖天爐風量太大或太小、熱風柜熱風效率低、風口不通暢、焦碳質量差或焦碳加入量過少、原材料塊度太細、氧化嚴重等均會造成鐵水出爐溫度低、氧化嚴重．造成鐵水中合金元素的大量燒損，出爐鐵水表面發白，流動性差；爐前敲開三角試塊，斷口白口寬度太大甚至出現全白口．進行成分化驗時，由于元素的過量燒損，碳硅含量異常低；這種鐵水就是不合格的鐵水．如果澆注成產品，將會出現硬度大、縮孔、縮松嚴重等缺陷．再者，原材料遺傳性的原因．鑄鐵的遺傳性是指由一種金屬爐料改換成另一種金屬爐料時，雖鐵水化學成分不變，但鑄鐵的組織（如石墨形態、石墨化程度、白口傾向等）卻會發生變化；這種爐料和鑄件組織的關系就叫遺傳性．在此就是看熔煉所用的生鐵、廢鋼、回爐料及合金硬度是否太大．通常配料情況下，合格的生鐵、廢鋼和合金是不會出現問題的；主要還是看所使用的回爐料是否有硬度大的缺陷，如大量使用的是硬度很高的回爐料，布氏硬度達到HB250以上甚至HB280．即使產品的常規化學成分合格、熔煉質量也沒有問題，但卻造成產品的硬度高而鑄件綜合機械性
能不合格．
 2.2  冷卻條件原因

冷卻條件造成的硬度大的機理是，澆入鑄型的鐵水在急冷條件下，合金過冷度大，內部形核結晶能力強，石墨析出能力差、結晶時滲碳體含量多，凝固過程中，石墨析出不充分甚至造成非擴散性馬氏體相變；造成鑄件基體白口傾向大，出現產品硬度大．

出現該類缺陷主要是由于調整了砂的粗細、砂水份含量多、碾砂不均勻、造型后型腔硬度大使得透氣性不好，以及鑄型內刷水太多，鐵水在進入型腔時，揮發的水蒸氣無法及時通暢的排出，在型腔內對鐵水形成急冷或局部急冷造成．另外，鐵水的澆注溫度過低、鑄件在鑄型中的冷卻時間過短或落砂過早均是造成硬度大的主要原因．
 2.3  熱處理原因
孕育件在進行熱處理時，鑄件堆放不好、溫度把握不良、退火時間不夠均會造成灰鐵件的硬度大．

３  孕育鑄鐵出現白口缺陷的解決措施

 孕育處理的作用是促進石墨化，減少白口傾向，改善斷面均勻性，控制石墨形態，減少共晶石墨和共生鐵素體的形成，以獲得中等大小的A型石墨．適當增加共晶團數和促進細片狀珠光體的形成，改善鑄鐵的力學性能和其他性能．

（1）針對鐵水化學成分原因造成的硬度大產品報廢，采取的措施有：調整配料，如碳硅當量小就加大生鐵用量；補加合金，如爐后補加硅鐵、爐前加大硅鐵孕育量；如錳量高就減少錳的加入量，但錳的量不能太低；因為，含量太低將不利于消除有害元素硫的反石墨化影響，同時，硫含量也應控制在0.12%以下鐵水中是否含其他反石墨化元素，如鉻、釩、鉬等；由于不常化驗這些元素故易被忽視，也應控制其含量在要求范圍內．
總之，保證化學成分在規定牌號的標準范圍內，將有利于控制硬度；同時保證成分時，加入0.5%的銅對降低鑄件硬度有利．針對鐵水熔煉質量原因，采取措施有：調整風量、進行富氧送風、提高熱風溫度、隨時保持風口的暢通、加大焦碳用量、少用過細和氧化嚴重原材料等相應措施，提高鐵水溫度，從而保障熔煉質量；同時，前爐加大硅鐵的一次孕育量，提高鐵水質量．而遺傳性造成的影響，西南某兩個鑄造廠，由于在降低生產成本和保證鑄件質量上產生矛盾；都出現過加大回爐料的用量的做法，但由于回爐料硬度高，使得產品料硬而使加工困難．后來在筆者建議下，采取調低該種回爐料的用量、改用其他硬度低的回爐料或將硬度低的與高的回爐料進行搭配使用的措施，降低了遺傳原因造成的硬度大的缺陷，生產出了高品質的砂型鑄件．本文由 青島拋丸機 生產廠家青島淳九整理，提供各種拋丸機
 （2）鑄型傳熱性太強原因造成的硬度大，可采取的措施：提高配砂、碾砂和造型質量．同時，為防止鐵水表面氧化造成急冷，加大煤粉的加入量將很有利；如干型砂加3%，濕型砂加5%．針對鑄件在鑄型中冷卻的時間過短的原因，可適當延長鑄件在鑄型中的冷卻時間；如果已過早落砂的鑄件，應當用干砂覆蓋進行冷卻；從而降低其硬度．
同時，鐵水澆注溫度控制也相當重要；不同產品澆注溫度是有差異的，但都有一個較低澆注溫度，如果由于設備故障或其他原因，造成鐵水溫度太低而不能澆注的，就不要強行澆注；如果強行澆注的，不但將會造成硬度大的缺陷，其他缺陷如：氣孔、縮孔、縮松、夾渣也很厲害．并且，溫度合格的鐵水在進行澆注時，應貫徹“先澆注小件產品、后澆注大件產品”的思想．對于硬度大的鑄件，可采取高溫石墨化退火，鑄件在920~950℃溫度下，滲碳體會發生分解，從而降低硬度，保證機械性能合格