利用孕育处理控制及防止球墨铸铁的石墨漂浮

石墨漂浮是球墨铸铁特有的缺陷,通常发生在壁厚>25mm的铸件上,因此也是大型、厚壁球墨铸铁件的一种常见缺陷。石墨漂浮的特征是在铸件的上表面聚集了大量石墨,宏观断口呈均匀黑斑状。在石墨漂浮的密集区,可看见球状石墨形态已被破坏,成为“开花形”,并通常与硫化镁和氧化镁聚合在一起。经化学分析,碳、镁、稀土及石墨漂浮是球墨铸铁特有的缺陷,通常发生在壁厚>25mm的铸件上,因此也是大型、厚壁球墨铸铁件的一种常见缺陷。石墨漂浮的特征是在铸件的上表面聚集了大量石墨,宏观断口呈均匀黑斑状。在石墨漂浮的密集区,可看见球状石墨形态已被破坏,成为“开花形”,并通常与硫化镁和氧化镁聚合在一起。经化学分析,碳、镁、稀土及硫含量有偏高的现象。通常认为,石墨漂浮的产生过程是由于碳、硅含量高,铁液冷却速度缓慢,析出多量的大径石墨,并在铸件上部偏析而集聚。石墨漂浮的存在,降低了铸件的力学性能,也影响了铸件的表面质量。 
石墨漂浮的产生主要与碳当量有关。经验表明,在生产厚壁球墨铸铁件选择化学成分的时候,既要注意防止缩孔、缩松,又要防止石墨漂浮。为了防止缩孔等收缩缺陷的出现,可用设置冒口或冷铁的方法来解决。 
除了碳当量过高,还与铁液中存在过多的氧化物浮渣和硫化物浮渣有关,由于它们的存在而加剧了石墨的漂浮。 
防止石墨漂浮,除了控制碳当量以外,还需采取如下具体措施: 
(1)Mn量限制在最低的需求量,并尽量降低原铁液的S量。 
(2)控制残余稀土含量,其含量(质量分数)应<0.06%。 
(3)保持在还原性气氛中熔炼。 
(4)浇包应清铲干净,彻底去除残渣。 
(5)用纯镁处理时要扒尽铁液表面的浮渣。 
(6)孕育处理要迅速搅拌,充分除渣。 
(7)在高温(1480~1510℃)下孕育。 
(8)采用高温熔炼,低温浇注。 
(9)尽量加快铸件的凝固速度,例如在铸件厚壁处设置冷铁。 
(10)在生产特大断面铸件时,可添加适量的石墨化阻碍元素。