球磨鑄件是近40年來我國發(fā)展起來的重要鑄造金屬材料。由于球狀石墨造成的應(yīng)力集中小,對基體的割裂作用也較小,故球磨鑄件的抗拉強度,塑性和韌性均高于其他鑄鐵。
球磨鑄件也不是十全十美的,它除了會產(chǎn)生一般的鑄造缺陷外,還會產(chǎn)生一些缺陷,如縮松、夾渣、皮下氣孔、球化不良及衰退等。這些缺陷影響鑄件性能,使鑄件廢品率增高??s孔縮松:影響因素-提高碳量,增大了石墨化膨脹,可減少縮孔縮松。鐵液中含磷量偏高,使凝固范圍擴大,同時低熔點磷共晶在凝固時得不到補給,以及使鑄件外殼變?nèi)?,因此有增大縮孔、縮松產(chǎn)生的傾向。
殘余鎂量及殘余稀土量會增加
球磨鑄件的白口傾向,使石墨膨脹減小,故當(dāng)它們的含量較高時,亦會增加縮孔、縮松傾向。當(dāng)鑄件表面形成硬殼以后,內(nèi)部的金屬液溫度越高,液態(tài)收縮便越大,則縮孔、縮松的容積不僅增加,其相對值也增加。澆注溫度高,有利于補縮,但太高會增加液態(tài)收縮量,對消除縮孔、縮松不利,所以應(yīng)根據(jù)具體情況合理選擇澆注溫度,一般以1300~1350℃為宜。若澆注系統(tǒng)、冒口和冷鐵設(shè)置不當(dāng),不能確保金屬液順序凝固;另外,冒口的數(shù)量、大小以及與鑄件的連接當(dāng)否,將影響冒口的補縮效果。防止措施:控制鐵液成分:保持較高的碳當(dāng)量(>3 9%);盡量降低磷含量(<0 08%);降低殘留鎂量(<0 07%);采用稀土鎂合金來處理,稀土氧化物殘余量控制在0 02%~0 04%。工藝設(shè)計要確保鑄件在凝固中能從冒口不斷地補充高溫金屬液,冒口的尺寸和數(shù)量要適當(dāng),力求做到順序凝固。必要時采用冷鐵與補貼來改變鑄件的溫度分布,以利于順序凝固。提高砂型的緊實度,一般不低于90;撞砂均勻,含水率不宜過高,確保鑄型有足夠的剛度。夾渣:影響因素-硅的氧化物也是夾渣的主要組成部分,因此盡可能降低含硅量。鐵液中的硫化物是球磨鑄件件形成夾渣缺陷的主要原因之一。澆注溫度太低是引起夾渣的主要原因之一。澆注系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)合理,具有擋渣功能,使金屬液能平穩(wěn)地充填鑄型,力求避免飛濺及紊流。防止措施:控制鐵液成分:盡量降低鐵液中的含硫量(<0 06%),適量加入稀土合金(0 1%~0 2%)以凈化鐵液,盡可能降低含硅量和殘鎂量。澆注系統(tǒng)要使鐵液流動平穩(wěn),應(yīng)設(shè)有集渣包和擋渣裝置(如濾渣網(wǎng)等),避免直澆道沖砂。鑄型緊實度應(yīng)均勻,強度足夠;合箱時應(yīng)吹凈鑄型中的砂子。