無冒口球墨鑄鐵鑄件的實現條件
1 球墨鑄鐵的凝固特性
球墨鑄鐵和灰口鑄鐵的凝固方式不同，是由於球墨鑄鐵和片狀石墨的生長方式不同造成的。
在亞共晶灰口鐵中，石墨開始在初生奧氏體邊緣析出。 石墨片的兩側被奧氏體包圍，從奧氏體中吸收石墨而增厚。 石墨片的尖端在液體中。 它通過吸收石墨而生長。
在球墨鑄鐵中，由於石墨是球形的，石墨球析出後開始吸附周圍的石墨。 由於w(C)量的減少，周圍的液體變成固態奧氏體並包圍石墨球； 被奧氏體包圍，唯一能從奧氏體中吸收的碳相對有限，而液體中的碳通過固體緩慢擴散到石墨球中，被奧氏體包圍限制了其生長； 所以儘管球墨鑄鐵的碳當量遠高於灰鑄鐵，但球墨鑄鐵的石墨化更困難，因此沒有足夠的石墨化膨脹來抵消凝固收縮； 因此，球墨鑄鐵容易出現收縮。
另外，包裹石墨球的奧氏體層厚度一般為石墨球直徑的1.4倍。 也就是說，石墨球越大，奧氏體層越厚，液體中的碳越難通過奧氏體轉移到石墨球上。 偉大的 [1]。
低矽球墨鑄鐵容易出現白口的根本原因也是球墨鑄鐵的凝固方法。 如上所述，由於球墨鑄鐵石墨化困難，石墨化產生的結晶潛熱沒有足夠的釋放到模具中，增加了過冷度，石墨來不及沉澱形成滲碳體。 此外，球墨鑄鐵的增長和衰退速度較快，這也是極易發生過冷的因素之一[1]。
2 無冒口鑄造球墨鑄鐵的條件
從球墨鑄鐵的凝固特性不難看出，球墨鑄鐵件實現無冒口鑄造難度更大。 筆者根據多年的生產實踐經驗，對球墨鑄鐵實現無冒口鑄造工藝所需的條件進行了一些概括和總結，在此與同仁分享。
2.1 鐵水成分的選擇
2.1.1 碳當量（CE）
在同等條件下，微小的石墨易溶於鐵水中，不易長大； 隨著石墨的生長，石墨的生長速度也變快，所以在鐵水中共晶之前先生成初生石墨，促進共晶凝固，石墨化是非常有利的。 過共晶成分的鐵水可以滿足這樣的條件，但過高的CE值導致石墨在共晶凝固前長大，當長大到一定尺寸時，石墨開始上浮，造成石墨上浮缺陷。 這時石墨化引起的體積膨脹只會使鐵水液面升高，不僅對鑄件的補料沒有意義，而且石墨在液態時會吸收大量的碳，在共晶凝固時會引起鐵水凝固。 介質中w(C)含量低不能產生足夠的共晶石墨，也不能抵消共晶凝固引起的收縮。 實踐證明，能夠將CE值控制在4.30%～4.50%之間是比較理想的。
2.1.2 矽（Si）
一般認為，在Fe-C-Si合金中，Si是一種石墨化元素，大量的w(Si)有利於石墨化膨脹，可以減少縮孔的發生。 很少有人知道Si阻礙共晶凝固石墨化。 因此，無論是從加料還是防止石墨碎片的產生，只要能通過加強孕育等措施防止白口，就必須盡量減少w（Si）的用量。
2.1.3 碳（C）
在CE值合理的情況下，盡量增加w(C)的量。 事實證明，球墨鑄鐵的w(C)含量控制在3.60%~3.70%，鑄件收縮率最小。
2.1.4 硫（S）
S是阻礙石墨球化的主要元素。 球化的主要目的是去除S。但是球墨鑄鐵的快速增長和下降與w(S)的低含量直接相關； 因此，需要適量的w(S)。 w(S)的用量可控制在0.015%左右，利用MgS的成核作用，增加石墨核顆粒，增加石墨球數，減少下降[2]。
2.1.5 鎂（Mg）
Mg也是阻礙石墨化的元素，所以在球化率可以達到90%以上的前提下，Mg應該盡量低。 在原鐵水w(O)和w(S)不高的情況下，殘留w(Mg)含量控制在0.03%~0.04%為最理想。
2.1.6 其他要素
Mn、P、Cr等阻礙石墨化的元素越低越好。
注意Ti等微量元素的影響。 w(Ti)的量少時，是強力促進石墨化的元素。 同時，Ti是形成碳化物的元素，也是影響球化和促進蠕形石墨生成的元素。 因此，w(Ti)的量越低越好。 筆者公司曾經有非常成熟的無冒口鑄造工藝。 由於原材料暫時短缺，使用了 aw(Ti) 含量為 0.1% 的生鐵。 生產出來的鑄件不僅有表面縮孔，而且加工後內部還出現了集中型。 收縮。
總之，純原料有利於提高球墨鑄鐵的自補給能力。
2.2 澆注溫度
實驗表明，球墨鑄鐵的澆注溫度從1 350 ℃到1500 3 ℃對鑄件的收縮量沒有明顯影響，但縮孔的形態逐漸由集中型向分散型轉變。 隨著澆注溫度的升高，石墨球的尺寸逐漸增大，石墨球的數量逐漸減少。 因此，沒有必要要求太低的澆注溫度。 只要模具強度足以抵抗鐵水的靜壓，澆注溫度就可以更高。 用鐵水加熱模具，降低共晶凝固過程中的過冷度，使石墨化有足夠的時間進行。 但澆注速度應盡可能快，以盡量減少鑄型內鐵水的溫差[XNUMX]。
2.3 冷鐵
根據筆者使用冷鐵的經驗和上述理論分析，冷鐵可以消除縮孔缺陷的說法是不准確的。 一方面，局部使用冷鐵（如穿孔件）只能轉移縮孔而不能消除縮孔； 另一方面，大面積使用冷鐵可以達到減少進料或無冒口的效果。 不自覺地增加模具強度而不是冷鐵會降低液體或共晶凝固收縮。 事實上，如果冷鐵使用過多，會影響石墨球的生長和石墨化程度，相反會加劇收縮。
2.4 模具強度和剛度
由於球墨鑄鐵大多選擇共晶或過共晶成分，因此鐵水在結晶器中冷卻到共晶溫度需要更長的時間，即結晶器的靜水壓力比共晶成分長。 如果灰口鑄鐵較長，模具更容易發生壓縮變形。 當石墨化膨脹引起的體積增加不能抵消液體收縮+凝固收縮+模具變形量時，縮孔是不可避免的。 因此，足夠的結晶器剛度和抗壓強度是實現無冒口鑄造的重要條件。 有許多砂包鐵鑄造工藝實現無冒口鑄造就是這一理論的證明。
2.5 接種處理
強大的孕育劑和瞬間延遲孕育過程，不僅可以賦予鐵水大量的芯粒，還可以防止孕育下降，並且可以保證球墨鑄鐵在共晶凝固過程中有足夠的石墨球； 大大小小的石墨球減少了液體中C向石墨核的轉移距離，加快了石墨化速度。 在短時間內，大量的共晶凝固可以釋放更多的結晶潛熱，降低過冷度，防止白口的產生，還可以加強石墨化膨脹。 因此。 強力孕育對於提高球墨鑄鐵的自補給能力至關重要。
2.6 鐵液過濾
鐵水過濾後，濾出部分氧化夾雜物，使鐵水的微流動性增強，可減少出現微觀收縮的概率。
2.7 鑄造模量
由於鑄態珠光體球墨鑄鐵需要添加阻礙石墨化的元素，這會影響石墨化程度，對鑄件的自補給實現有一定的影響。 因此，有數據介紹。 無冒口鑄造適用於QT500以下的韌性石墨。 鑄鐵。 此外，由鑄件的形狀和尺寸決定的模量至少應為3.1厘米。
值得注意的是，厚度小於50mm的板件鑄件很難實現無冒口澆鑄。
也有資料表明，QT500以上球墨鑄鐵實現無冒口鑄造工藝的條件是其模量大於3.6cm。
轉載請保留本文出處和地址: 無冒口球墨鑄鐵鑄件的實現條件
明和 壓鑄公司 致力於製造和提供優質和高性能的鑄件（金屬壓鑄件範圍主要包括 薄壁壓鑄,熱室壓鑄,冷室壓鑄),圓形服務（壓鑄服務，數控加工,模具製作，表面處理）。任何定制的鋁壓鑄件、鎂或 Zamak/鋅壓鑄件和其他鑄件要求歡迎與我們聯繫。
在ISO9001和TS 16949的控制下，所有工藝都通過數百台先進的壓鑄機、五軸機等設備進行，從噴砂機到超聲波清洗機。 銘禾不僅擁有先進的設備，而且擁有專業的由經驗豐富的工程師、操作員和檢驗員組成的團隊，使客戶的設計成真。
壓鑄件的合同製造商。 能力包括從 0.15 磅起的冷室鋁壓鑄件。 至 6 磅，快速更換設置和加工。 增值服務包括拋光、振動、去毛刺、噴丸、噴漆、電鍍、塗層、裝配和工具。 使用的材料包括合金，例如 360、380、383 和 413。
鋅壓鑄設計協助/並行工程服務。 精密鋅壓鑄件的定制製造商。 可製造微型鑄件、高壓壓鑄件、多滑塊模具鑄件、常規模具鑄件、單元模具和獨立壓鑄件和型腔密封鑄件。 鑄件可製造的長度和寬度最大為 24 英寸 +/-0.0005 英寸公差。
ISO 9001: 2015 認證的壓鑄鎂製造商，能力包括高達 200 噸熱室和 3000 噸冷室的高壓鎂壓鑄、模具設計、拋光、成型、機加工、粉末和液體噴塗、具有 CMM 能力的完整 QA ，組裝，包裝和交付。
鑄造行業 零件案例研究：汽車、自行車、飛機、樂器、船隻、光學設備、傳感器、模型、電子設備、外殼、時鐘、機械、發動機、家具、珠寶、夾具、電信、照明、醫療設備、攝影設備、機器人、雕塑、音響設備、運動器材、工具、玩具等。
我們接下來可以幫助您做什麼？
∇ 前往主頁 壓鑄中國
By 明和壓鑄製造商 |分類： 有用的文章 |材料 標籤： 鋁鑄件, 鋅鑄件, 鎂鑄件, 鈦鑄件, 不銹鋼鑄件, 黃銅鑄件,青銅鑄件,鑄造視頻,公司歷史,鋁壓鑄件 |評論關閉
