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用电炉熔炼6炉灰铁HT300铁水,浇铸液压阀GG02等产品,经解剖内部组织发现大面积显微缩孔,缩松,缩裂,共830只全部报废(见附图)。检测布氏硬度HBS2化学成分Cin0.0P0.04。珠光体98%,E形石墨达80%(A型20%),石墨长度5级。据有关人员研究分析,应是铁水材质出了问题。化学成分分析的结果,对一般的薄壁HT300铸件来说似乎是正常的,然而对于液压阀铸件(壁较厚)却出了问题。某公司某日此缺陷成因:初步判断是铁水中MnS的含量过高而引起的铸件显微缩孔。
在电炉灰铁铁水中通过加入增S剂形成一定量的MnS,作为异质核心,提高孕育效果,这从理论来说是正确的,但是近年来大多数文献资料所说,电炉高牌号灰铁的含S量需控制在0.05-0.10%比较合适,然而许多工厂的实践证明,当含Mn量在1%左右时,若铸件成分分析含S量超过0.05%,铸件就开始产生缩孔缺陷,当含S量超过0.07%时就会发生批量缩孔,这种现象如何解释呢。
形成铁渣反应气缩孔。只要具备一定的条件,这种气缩孔,不仅在电炉铁水也在冲天炉铁水中发生。其实我们在电炉熔化过程中,已经增加了一部分硫,这些硫来自于:由回炉的浇注系统带来,浇注系统中的硫磷含量远高于铸件中的含量,生铁中的硫,一般生铁中的硫含量是不高的,而我们购买的普通生铁上面都携带不同程度的炉渣(拉圾),我们是不会化验的,但这些拉圾却含有较高的硫磷,会带入炉内,废钢和生铁等炉料的铁锈,氧化铁含量较高。


在铁碳合金的结晶过程中,因为渗碳体的含碳量69%)比石墨的含碳量(100%)更接近于合金成分的含碳量5%o%),析出渗碳体时所需的原子扩散量较小,渗碳体的晶核易形成,所以自合金液体或奥氏体中析出的是渗碳体而不是石墨。但在扩散时间足够的条件下。前面我们已讨论过化合态的渗碳体或在合金中含有可促进石 墨形成的元素(如硅等)时,在合金中便会直接自液体或奥氏体中析出石墨。实践证明,成分相同的合金在冷却时,冷却速度愈快,析出渗碳体的可能性愈大,冷却速度愈慢,析出石墨的可能性愈大。
现在通过观察试块来判断球化情况是普遍采用的一种方法。各厂所用试块形状很多,尺寸各异,多数工厂采用三角形试块。根据我厂生产特点,铸件大小和厚薄,选用三角试块截面积尺寸为12.5mm(底)×50mm((高)。还有些工厂采用圆形试块,例如Ф15mm,Ф25mm,Ф30mm不等。其实铁液理毕后用取样勺由铁液表面以下200mm处出液并浇成试块并冷至暗红色方可水淬冷却球良的块外圆比灰铸铁大得多外观清洁光亮很有砂通常立浇的三角试块两侧有缩陷卧浇块顶面或两侧有缩陷试块冷却敲断后球化良好试,呈银白色或银灰色瓷状断口尖端白口清晰中间有疏松若断口呈银白色并有放射状花纹则表球剂加入量偏高产生的碳化物较多此时试块入时发出“”的脆裂声试片轻击即断且新击的口很浓的电石气味因此好浇注时进行浮硅育若口呈银灰色并有均匀分布的小黑点若断呈色晶。



石墨球变化较小,热等静压处理通过影响材料基体组织进而影响到材料的力学性能,在热等静压处理后材料的综合性能的到了明显的提高,尤其表现在疲劳性能和冲击性能方面,热等静压处理后进口球铁材料的疲劳性能提高约20%而国产球铁疲劳性能提高约70%~,即国产球铁在通过热等静压处理提高疲劳性能方面较进口球铁材料具有更大的潜力,而热等静压处理后进口球铁冲击性能提高以上,优于国产球铁材料在冲击性能方面的改善效果。
未处理进口球铁材料的综合力学性能较国产球铁材料优越性明显,尤其是疲劳性能和冲击性能,差异非常明显。前者的疲劳极限为275MPa而后者仅为150MPa,前者常温冲击吸收功为7J而后者只有4J,热等静压处理对材料组织变化有明显的作用,热等静压处理后基体组织分布更加均匀,基体上石墨球的球径差异较未处理球铁材料更小,石墨球大小等级及球化等级变化不明显,随着热等静压冷却速度的降低,基体中珠光体的含量降低。结果表明铁素体含量增加热等静压处理后材料的拉伸强度和硬度随着基体珠光体跟铁素体含量的变化而变化,基体中珠光体含量增加,材料拉伸强度跟硬度增加,反之材料拉伸强度和硬度降低。但并非线性关系。总之,合理的热等静压处理工艺能在一定程度上改善材料的综合力学性能,因此,寻求更加合理的热等静压处理工艺有很大的现实意义。
2.7-2.9Si%,采用快速热电偶测温,控制铁液的出炉温度。出炉时铁水温度尽量控制在1500-1550℃之间,以1530℃为佳。铁液由电炉熔化后倒入经过烘干的球化包中及提包内进行球化及孕育处理。将处理好的铁液浇注Y块,同时进行随流孕育。浇注成型后的试样经过60分钟左右开型,在空气中冷却到室温。


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