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淺議鑄造產品的氣孔缺陷
2018/5/10 閱讀次數:[2214]

皮下氣孔大多數情況下是由多個直徑為1-3mm的小氣孔,成串橫列于鑄件表面以下1-3mm處。氣孔內壁光滑,呈均勻分布在鑄件上表面或遠離內澆道的部位,但在鑄件側面和底部也偶爾存在。一般為圓球形、團球形、淚滴形、長針形。在鑄態時,皮下氣孔不易被發現;但是,鑄件經熱處理后,或是經機械加工后則顯露。氣孔的成因很多,




形成的原因以及防治措施



1、控制鐵液質量


(1) 控制殘留鋁量


濕型球墨鑄鐵件的危險殘留鋁量為0.03%-0.05%,此時會出現皮下氣孔,小于0.03%時,一般不會出現。在不影響金相組織的前提下,澆注前添加0.2%以上的鋁, 可以消除皮下氣孔。但是鑄鐵中的鋁主要來自孕育劑,濕型孕育的球墨鑄鐵件,在鐵液中加入過多的硅鐵孕育劑時,則是鑄件產生皮下氣孔的原因之一。


(2) 控制鈦量


鑄鐵中殘留鋁和殘留鈦都有時,過量的殘留鈦會使鑄鐵產生嚴重的皮下氣孔。球墨鑄鐵件殘留鋁量小于0.03%時,一般不出現皮下氣孔,若此時殘留鈦含量超過0.01%時,則會產生皮下氣孔。鈦鋁共同作用下,加劇界面水氣還原,使得界面鐵液含氫量更高,更易形成皮下氣孔。殘留鈦主要來自熔煉爐料生鐵錠,應注意生鐵錠的含鈦量,含鈦量高的與低的搭配使用,控制鈦量。


(3)減少硫含量


錳、硫 對于濕型球墨鑄鐵件,從防止皮下氣孔的角度來講,硫元素是有害元素。當硫元素含量超過0.094%時容易產生皮下氣孔,硫含量越高,出現缺陷的情況越嚴重。除此之外,產生的H2S可能會使缺陷更加嚴重。球化處理之后產生的氧化物、硫化物渣,清理干凈。否則產生在界面處產生H2S氣體也會形成皮下氣孔,這種皮下氣孔周圍的石墨球化不良。


(4)添加稀土元素


加入稀土元素能夠脫氧、脫硫,提高鑄鐵液態的表面張力,能夠有效的防止皮下氣孔的產生。球墨鑄鐵一般用稀土鎂硅鐵合金做球化劑,澆注前鐵液中加碲(Te)0.002%(20ppm),加入量很少 可以起到明顯的效果。



(5)控制澆注溫度


為防止球墨鑄鐵件產生皮下氣孔,選擇正確的澆注溫度,避免落入危險的澆注溫度范圍(危險澆注溫度1310℃-1250℃)。 (6)控制鐵液原始含氫量實踐證明當鐵液含氫量到4-5ppm,此時易產生皮下氣孔,一般原始鐵液含氫量控制在2-2.5ppm以下,開爐后1.5-3.5小時內,含氫量較高不適宜澆注。





2、鑄型因素的控制


(1)控制型砂含水量

濕型型砂的水分、死粘土和附加物 水分應少于5%,當水分從4.5%到6.5%時,球墨鑄鐵的皮下氣孔出現的幾率會增加7-10倍。在砂型中添加煤粉(4%-6%)、赤鐵礦粉(2%)、二氟化銨(2%-2.5%)等各種附加物都有利于防止皮下氣孔。


(2)型砂溫度

流水線生產時,對于皮下氣孔非常敏感的球墨鑄鐵,不能用冒熱氣溫度超過35℃的熱砂造型,否則極易在鑄件過熱部位出現皮下氣孔,不解決熱型砂造型問題,其他防治措施的效果不理想。因此在砂處理系統設計上舊砂回用的砂冷卻裝置,容量足夠的貯砂斗等設備設施,工藝上定時添加新砂及合理的濕型型砂壁厚度等,保證生產制造時不出現熱型砂造型的問題。



(3)型腔表面抖敷熔劑粉

常用的熔劑粉是冰晶石粉或者氟化鈉粉,據有關統計,抖敷的氟化鈉粉的同不抖敷的相比較,可使球墨鑄鐵皮下氣孔產生的缺陷由25%降至5%,有利的減少皮下氣孔。


(4)型砂中加入適量煤粉

型砂加入煤粉4-5%澆注時煤粉在金屬鑄型界面形成還原性氣膜,不僅可以防治鑄件粘砂,而且可能抵制了界面水氣的反應,也是防止皮下氣孔。另外也可以加入瀝青2%或木屑粉2%-3%來防止皮下氣孔。

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