可鍛鑄鐵件的17種常見缺陷
可鍛鑄鐵件缺陷原因分析及解決方法
在可鍛鑄鐵件生產中，常見的鑄造缺陷有縮孔、縮孔、氣孔、氣孔、裂紋、粘砂、鑄件表面粗糙、縮孔、偏心、形狀錯誤、澆注不足、漏模、灰口、麻點、防銹-白口、白邊過厚、變形、裂紋、氧化層過厚、芯部斷裂、過燒、枝晶鬆散、回火脆性、退火不充分等。通常，造成這些缺陷的原因不僅僅是退火工藝，但有時會出現造型製芯、熔煉澆注、混砂質量、落砂清理等諸多生產工藝問題，因此必須具體分析，採取相應的合理措施加以解決。 .
在可鍛鑄鐵件生產中，鑄件的一些缺陷及其原因分析和預防方法如下：
1.縮水和縮水
特點和發現方法：
在鑄件內部，在厚壁和熱接縫處散落的小孔稱為縮孔； 集中的孔稱為縮孔。 孔表面粗糙
原因分析：
- 1、隨著底焦下降，鐵水含碳量急劇下降，使收縮率增大
- 2、澆注冒口設置不當，冒口頸部截面積過小，冒口與加料部分距離過長，鑄件加料不足。
- 3、澆注溫度過高，縮孔和縮孔的傾向會增加。
- 4、型砂含水量過高，透氣性降低，使鐵水無法充滿冒口，造成加料不足
預防方法：
- 1、化學成分穩定，ωc控制在2.3%~2.7%之間
- 2、冒口一般放置在鑄件最後凝固的部位。 冒口頸截面積要合適，冒口頸長度一般為5~8mm
- 3、選擇合適的澆注溫度
- 4、嚴格控制型砂水分
2.樹突松
特點和發現方法：
鑄件外層呈樹枝狀鬆散狀。 從鑄件表面看，有極細的針狀晶體指向中心，使晶體呈輻射狀。 一般產生於冒口頸部、熱接縫、砂芯和鑄件尖角附近
原因分析：
- 1、一般情況下，造成樹枝狀氣孔的原因與收縮氣孔是一樣的，主要是給料不足造成的。 它與鑄件的厚度、鐵水的化學成分、澆注溫度、加鋁量和澆冒口的佈置有關
- 2、另外，由於可鍛鑄鐵為亞共晶白口鑄鐵，液相線與固相線的距離較大，容易形成枝晶。 大量氫氣在高溫下滲入鐵水中。 當鐵水凝固時，氫停留在表面的內表面。 樹枝狀孔隙的形成
預防方法：
- 1、嚴格控制ωAl，一般在0.05%左右
- 2、嚴格控制型砂水分，提高透氣性
- 3、對於壁厚較厚的鑄件，應降低澆注溫度
- 4、高矽含量加孕育縮短凝固時間
- 5、合理佈置澆注和冒口系統，使加料良好
3.造口和針孔
特點和發現方法：
鑄件表面或皮下有緻密或分散的氣孔，氣孔表面光滑
原因分析：
- 1、型砂水分過多，灰分過高，粒度過細，降低型砂透氣性
- 2、澆注溫度過低，凝固快，氣泡不易逸出
- 3、型砂中煤粉含量過高，氣體量大
- 4、砂子壓實度過高或砂芯氣道不良
- 5、鐵水中氣體較多
- 6、冷鐵不干淨，或位置不當
預防方法：
- 1、控制型砂水分，提高型砂透氣性
- 2、適當加大澆注程度
- 3、控制適量的煤粉
- 4、適當減少型砂和芯砂的結合劑，對舊砂進行去灰
- 5、砂型的密實度要適當，加強砂芯的通風
- 6. 乾燥爐膛、前爐和鋼包
- 7、冷鐵需要清洗和合理設置
4.破解
特點和發現方法：
鑄件的外側或內側有穿透性或非穿透性裂紋。 熱裂紋具有深色或黑色氧化表面； 冷裂紋是比較乾淨的脆性裂紋
原因分析：
- 1、含碳量過低收縮過大
- 2、鑄件厚壁處進給量不足或冷鐵設置不合理
- 3、型砂或芯砂回溯性差
- 4、鐵水硫含量過高，增加熱脆性
- 5、內澆口大而集中，數量少，造成局部過熱
- 6、鑄件結構不合理，壁厚變化太突然
- 7. 鑄件開箱過早，冷卻過快
- 8、鑄件在落砂清理時受到過大的衝擊
預防方法：
- 1、控制ωc不應低於2.3%。 並適當提高出爐鐵水溫度，降低澆注溫度
- 2、澆冒口和冷鐵的合理設置
- 3、砂模不要太緊，加入適量的木屑，提高讓步
- 4、盡量保持鐵水含硫量盡可能低，或控制合適的錳硫比
- 5、改進鑄件結構，壁厚過渡要求逐漸改變
- 6. 延長開箱時間
- 7.清洗鑄件時，避免撞擊
5.人渣眼
特點和發現方法：
鑄件外部或內部的型腔內有熔渣
原因分析：
- 1、鋼包內渣未清理乾淨
- 2、鐵水夾渣過多
- 3.澆注時斷流
- 4、澆注系統設置不合理，擋渣效果不好
- 5、澆注位置不正確
預防方法：
- 1. 清除網包內的殘留物
- 2、適當提高鐵水溫度，可在鐵水包中加入少量乾砂，以利於清除積渣
- 3.澆注時注意不要停流，保持澆注杯滿
- 4、流道上可設置集渣袋，防止夾渣
- 5、鑄件重要部位應置於下方或側面
6.多肉植物
特點和發現方法：
鑄件上有不規則的毛刺、懸垂或突起
原因分析：
- 1、表層砂強度不夠，產生裂紋，導致鐵水滲入
- 2. 油漆不好
- 3、模具密實度不均或砂耗量不足
預防方法：
- 1、應用較細的面砂，適當增加結合劑和混砂時間，增加面砂弧度
- 2.改進塗層
- 3、要求型砂密實度均勻，吃砂量充足
7.鐵豆
特點和發現方法：
氣孔裡有小鐵珠
- 1、型砂潮濕，內流道距鑄件最低部位太高，造成鐵水飛濺，形成鐵豆。 鐵水充滿後，鐵豆無法熔化，使其被氣體包裹在鑄件中
- 2、砂芯透氣性不好，產氣量大。 當鐵水產生大量氣體時，鐵水滾動，在靠近砂芯的鑄件表面容易產生鐵豆。
預防方法：
- 1、降低型砂水分或採用底注澆注系統，順利注入型腔，減少鐵水飛濺
- 2、適當減少芯砂含氣量大的添加物，加強砂芯的通風
8.冷卻和澆注不足
特點和發現方法：
未完全熔合的鑄件有缺口或部分缺肉，四周有圓邊
原因分析：
- 1、鐵水澆注溫度過低
- 2、鐵水化學成分不合適
- 3.砂模太濕
- 4、澆口系統設置不合理，澆口截面太小
- 5、部分鑄件壁太薄
- 6、冷軌位置不當
- 7.定芯時歪斜
預防方法：
- 1、適當提高澆注溫度
- 2、控製鐵水的適當化學成分
- 3、降低型砂中的水分
- 4、加大澆口尺寸，加快澆注速度； 對於長鑄件，可在兩端引入鐵水
- 5、改善鑄件結構
- 6、合理設置冷鐵
- 7、砂芯放置正確
9.石膏麻木，嘴巴髮灰
特點和發現方法：
鑄件斷面有麻點或灰色
原因分析：
- 1、配料熔煉中配料達不到要求，碳、矽含量過高
- 2、熔化時下料不均勻，或鐵水混合不均勻
- 3、鑄件壁厚相差太大，壁厚過厚會造成麻點或灰化。
- 4. 開箱太晚
預防方法：
- 1、化學成分選擇正確，配料合理，熔煉過程中碳、矽含量控制在要求範圍內
- 2.安裝料道使鐵水均勻
- 3、對於厚壁鑄件，應適當增加鉍量或降低鐵水澆注溫度
- 4. 提前妥善開箱
10.鑄件，硬脆性能不合格
特點和發現方法：
力學性能達不到牌號要求，特別是韌性不足，硬度過高； 金相組織中滲碳體或珠粒過多
輕體； 黑心的可鍛鑄鐵件在斷裂時通常是白色的或花心的
原因分析：
- 1、鑄件化學成分不當，低矽或高硫或高錳
- 2、鐵水鉻含量或氧、氮、氫含量超標
- 3、石墨化退火規範不正確或控制不當； 第一或第二階段石墨化未完成
- 4、採用低溫石墨化退火工藝時控制不當
- 5、脫碳退火溫度過低或脫碳氣氛控制不當
預防方法：
- 1、正確控製鐵水的化學成分和含氣量
- 2、正確控製石墨化退火或脫碳退火工藝
11.鑄件變形
特點和發現方法：
退火後，鑄件的形狀和尺寸發生了明顯變化
原因分析：
- 1、鑄件包裝不當
- 2、一級石墨化退火溫度過高，時間過長
- 3、退火爐局部溫度過高
預防方法：
- 1.注意裝箱方式，加隔板或裝箱
- 2.適當降低一級石墨化退火的降解
- 3、改進退火爐的結構和操作，使爐溫盡可能均勻
- 4、改用低溫石墨化退火工藝
12.鑄件嚴重氧化
特點和發現方法：
鑄件表面形成厚厚的氧化皮
原因分析：
- 1、爐氣具有強氧化性
- 2、退火箱密封不好
- 3、退火溫度過高，時間過長
預防方法：
- 1、退火箱密封性好
- 2、矽高時，適當降低退火溫度
- 3、合理控制錳硫比
- 4、採用低溫石墨化退火工藝
13.超燃
特點和發現方法：
鑄件表面粗糙，邊緣熔化，斷口晶體粗大，石墨粗大，形狀差。 鑄件變脆，硬度增加。 鑄件表面出現一層含氧鐵素體，有時局部熔化。
原因分析：
- 1、一級石墨化退火溫度過高，時間過長
- 2、退火爐溫差大，局部爐溫過高，大大超出工藝規定
預防方法：
- 1.控制第一階段石墨化退火溫度
- 2、改進退火爐的結構和操作，使爐溫均勻
- 3、改用低溫石墨化退火工藝
14.回火脆性
特點和發現方法：
鑄件有白色斷口，衝擊韌性和延伸率明顯降低
原因分析：
- 1、二段石墨化退火或低溫退火後，550~400℃範圍內溫降過慢，停留時間過長，沿鐵素體晶界析出碳化物或磷化物
- 2、鑄鐵的磷含量較高，尤其是矽含量較高時，更容易出現回火脆性
- 3. 發生回火脆性的溫度範圍（400~550℃）的熱鍍鋅
預防方法：
- 1. 退火後迅速冷卻至600~650℃
- 2、適當控製鐵水中磷、矽、氮的含量
- 3、鍍鋅作業應避開回火脆性溫度區。 當出現鍍鋅回火脆性時，鑄件可重新鍍層以消除脆性
- 4、發生回火脆性的鑄件可短時間再加熱至650℃以上（650~700℃），然後快速出爐冷卻，韌性可恢復
15 低溫脆性
特點和發現方法：
低濕脆轉變溫升
原因分析：
鑄件組合物中矽、磷含量過高
預防方法：
控制鑄件中矽、磷的含量。 對於在低溫下工作並承受衝擊載荷的可鍛鑄鐵件，ωsi不應超過1.7%，ωp不應超過0.05%
16.石墨形狀分佈差
特點和發現方法：
石墨形狀和分佈不好，導致力學性能達不到標準牌號的要求
原因分析：
- 1、鐵水化學成分選擇不當
- 2、孕育處理和石墨化退火工藝不當
預防方法：
- 1、將化學成分控制在規定範圍內，防止鑄態石墨的出現
- 2、孕育劑的添加量要適當。 當硼的質量分數大於0.02%時，會出現線狀石墨。
- 3、退火溫度不宜過高，尤其是一級石墨化退火溫度要嚴格控制。 如果太高，石墨形狀會變差，顆粒數量會減少。
- 4、採用合適的低溫預處理工藝
17.樹枝狀孔隙
特點和發現方法：
鑄件退火後有肉眼可見或不可見的細小裂紋，有明顯氧化色的樹枝狀疏鬆組織，從表面指向中心
原因分析：
鑄件凝固時，由於凝固補料不足和組織、結晶等條件，會形成微小的熱裂紋和鬆散的枝晶。 退火過程中，爐氣沿裂紋和枝晶間隙侵入，造成嚴重氧化，鬆散部位進一步膨脹
預防方法：
改進接種處理，細化晶粒，消除樹枝狀結構，優化進料條件。 防止板狀白口組織和熱裂。
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