铸铁石墨漂浮

更新时间:2024-09-06 16:18

铸铁石墨漂浮(Carbon flotation of cast iron),密度偏析现象。

熔解于铁水中的过饱和碳,随着铁水温度的下降,碳以石墨形态析出于铸件表面,是球墨铸铁蠕墨铸铁等高碳当量铸铁易发生的缺陷。常出现在铸件厚壁处上表面、砂芯的下表面或铸件最后凝固处,如冒口、冒口颈边缘。它呈密集的黑斑(乌黑发亮),是大量球状、开花状、枝晶状石墨的聚集。这也是一种密度偏析现象,宏观断口呈连续均匀分布,颜色均匀的一层黑色斑,显微镜低倍(20~40倍)下观察呈明显聚集石墨;100倍下观察,石墨密集成串或连接在一起。该区域含碳量高,镁、稀土、硫也偏高,硬度、抗拉强度、冲击韧度降低。

产生石墨漂浮的根本原因是碳当量过高。厚壁铸件凝固缓慢为石墨上浮提供了时间条件,加剧了石墨漂浮。稀土使共晶点左移,稀土残留量高于0.06%时,石墨漂浮显著增加。镁使共晶点右移,提高残留镁量,减轻石墨漂浮。高温浇注延长了铁液在型内保持液态的时间,增加了石墨漂浮。炉料原始石墨尺寸大、数量多,未熔石墨微粒促进液态下石墨形核析出和石墨漂浮。纯净炉料过冷度大,则不利于形核析出石墨,漂浮较少;过热温度低(1500~1550℃),时间短(一般10~15分钟),增碳剂熔解不彻底,也会导致石墨漂浮现象。主要防止措施是应根据铸件壁厚控制碳当量;小件壁厚不大于30mm时,出现石墨漂浮的临界碳当量为4.7%~4.9%;中件壁厚30~100mm时,出现石墨漂浮的临界碳当量为4.5%~4.6%;大件壁厚大于100mm时出现石墨漂浮的临界碳当量为4.4%~4.5%。尤其要控制碳低于4.0%;适当使用废钢、含硅较低的生铁与回炉料搭配使用;控制残留稀土量不可过高;控制浇注温度;大断面铸件可适量添加钼或局部放置冷铁也可防止石墨漂浮

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