石墨漂浮的产生原因,传统的看法是铁水的碳当量超过共晶点。当过共晶的铁液冷却到
液相线以下时, 开始在液相中析出小石墨球。随着温度的下降石墨球逐渐长大, 在共晶转变时已经有相当大的尺寸了。这时石墨球周围尚无奥氏体圈产生。由于石墨的比重小, 加上镁蒸汽泡上浮时的带动, 使部分石墨球上浮至铸件上表面聚集, 随后在共晶转变时迅速长大, 结果形成石墨漂浮。
球化不良因数.
碳当量: 碳当量过高, 初生石墨愈多。以致铁液在高温时就析出大量石墨。由于石墨的密度比铁液小, 在镁蒸汽的带动下, 使石墨漂浮到铸件上部。碳当量越高, 石墨漂浮现象越严重。应当指出, 碳当量太高是产生石墨漂浮的主要原因, 但不是唯一原因, 铸件大小、壁厚也是影响石墨漂浮的重要因素。因此严格控制碳当量, 不得大于4.16 %。
尽量降低浇注温度, 生产中控制在1 290 ℃~ 1 320 ℃之间。一般情况下, 浇注温度越高, 出现石墨漂浮的倾向越大, 这是因为铸件长时间处于液态有利于石墨的析出。
严格控制Si 量,硅一方面具有促进石墨化、提高铁素体含量的作用,另一方面又有促进球化衰退、导致低温脆性、促进碎块状石墨形成的作用。 特别是原铁水的Si 量,同样的硅量以孕育形式加入则少产生石墨漂浮。
冷却速度:冷却速度直接影响到石墨球的大小、形状及铁球的组织。生产中在不出现白口的情况下,增加过冷度, 以得到细小圆整的石墨球。铸铁石墨生长动力学研究认为, 随着凝固速度的降低,石墨形态按下列顺序演变, 球状石墨—球状石墨+ 蠕状石墨—蠕状石墨—枝晶状石墨—片状石墨。在石墨漂浮区有变态石墨, 是由于冷却速度缓慢, 球化衰退引起的。冷却速度快, 一方面细化石墨; 另一方面, 使石墨周围的金属液很快贫碳, 形成奥氏体外壳,石墨来不及上浮。反之, 缓慢冷却时, 每个球状石墨外缘熔体的贫碳现象不易得到发展, 奥氏体外壳形成较晚, 球状石墨可能在和熔体直接接触下长大到更大的尺寸, 很容易得到粗大、不圆整的石墨球。因此, 缓慢冷却,产生石墨漂浮, 且会使石墨发生变态。影响冷却速度的因素主要有: 浇注温度、铸件壁厚、涂料层厚度、铸型的预热温度和导热系数等。
严格控制稀土元素的残留量, 使Re 残< 0102~ 0105。
液相线以下时, 开始在液相中析出小石墨球。随着温度的下降石墨球逐渐长大, 在共晶转变时已经有相当大的尺寸了。这时石墨球周围尚无奥氏体圈产生。由于石墨的比重小, 加上镁蒸汽泡上浮时的带动, 使部分石墨球上浮至铸件上表面聚集, 随后在共晶转变时迅速长大, 结果形成石墨漂浮。
球化不良因数.
碳当量: 碳当量过高, 初生石墨愈多。以致铁液在高温时就析出大量石墨。由于石墨的密度比铁液小, 在镁蒸汽的带动下, 使石墨漂浮到铸件上部。碳当量越高, 石墨漂浮现象越严重。应当指出, 碳当量太高是产生石墨漂浮的主要原因, 但不是唯一原因, 铸件大小、壁厚也是影响石墨漂浮的重要因素。因此严格控制碳当量, 不得大于4.16 %。
尽量降低浇注温度, 生产中控制在1 290 ℃~ 1 320 ℃之间。一般情况下, 浇注温度越高, 出现石墨漂浮的倾向越大, 这是因为铸件长时间处于液态有利于石墨的析出。
严格控制Si 量,硅一方面具有促进石墨化、提高铁素体含量的作用,另一方面又有促进球化衰退、导致低温脆性、促进碎块状石墨形成的作用。 特别是原铁水的Si 量,同样的硅量以孕育形式加入则少产生石墨漂浮。
冷却速度:冷却速度直接影响到石墨球的大小、形状及铁球的组织。生产中在不出现白口的情况下,增加过冷度, 以得到细小圆整的石墨球。铸铁石墨生长动力学研究认为, 随着凝固速度的降低,石墨形态按下列顺序演变, 球状石墨—球状石墨+ 蠕状石墨—蠕状石墨—枝晶状石墨—片状石墨。在石墨漂浮区有变态石墨, 是由于冷却速度缓慢, 球化衰退引起的。冷却速度快, 一方面细化石墨; 另一方面, 使石墨周围的金属液很快贫碳, 形成奥氏体外壳,石墨来不及上浮。反之, 缓慢冷却时, 每个球状石墨外缘熔体的贫碳现象不易得到发展, 奥氏体外壳形成较晚, 球状石墨可能在和熔体直接接触下长大到更大的尺寸, 很容易得到粗大、不圆整的石墨球。因此, 缓慢冷却,产生石墨漂浮, 且会使石墨发生变态。影响冷却速度的因素主要有: 浇注温度、铸件壁厚、涂料层厚度、铸型的预热温度和导热系数等。
严格控制稀土元素的残留量, 使Re 残< 0102~ 0105。
