常見（jiàn）的球（qiú）墨鑄鐵件缺陷是怎麽形成的？

球墨鑄鐵（Ductile Iron）在生產過程中可能因工藝控製不當、材料問題或操作失誤導致各類缺陷。以下是常見缺陷（xiàn）的形成原（yuán）因及簡要防治措施：

一、球化不良（球化率低）

形成原因：

球化（huà）劑不足/失效：

球化劑（如Mg、Ce）加入量不足或存放不當（受潮氧化）。

鐵水（shuǐ）溫度過高（gāo）（＞1500℃）導致Mg元素燒損。

硫含量過高：

原鐵水硫含（hán）量＞0.02%時，硫與Mg反應生成MgS，消耗球化（huà）劑。

殘餘幹擾元素（sù）：

Pb、Sb、Ti等（děng）元素抑製石墨球化（huà）（如廢鋼中混（hún）入鍍（dù）層材料）。

防治措施：

嚴（yán）格（gé）控製原鐵（tiě）水（shuǐ）硫含量（≤0.015%）。

采用（yòng）複合球化劑（如Mg+RE），並密封保存。

球化後快速澆（jiāo）注（避（bì）免Mg逸出（chū））。

二、石墨（mò）漂（piāo）浮

形成原（yuán）因：

碳當量過（guò）高：

碳當（dāng）量（CE）＞4.6%時，石墨在凝固過程中上（shàng）浮至鑄（zhù）件頂部。

冷卻速度過慢：

厚大斷（duàn）麵鑄件冷卻慢，石墨有（yǒu）充足時間聚集。

稀土殘留過量：

稀土元素促進（jìn）石墨生長，加劇漂浮（fú）。

防治措施：

控製碳當量（CE=3.8%~4.4%）。

厚壁部位放置冷鐵加速冷卻。

降低澆注溫度（＜1350℃）。

三、縮孔與縮鬆

形成原因：

補（bǔ）縮不（bú）足：

冒口設計不合理（lǐ）或補縮通道堵塞。

凝固順序不（bú）當：

球墨鑄鐵（tiě）凝固時石墨化膨（péng）脹抵（dǐ）消部分收縮，若型砂剛度不足（如粘土砂），易產生縮鬆。

碳矽比失衡（héng）：

高碳低矽（C/Si＞3.5）增加收縮傾向。

防治措（cuò）施：

采用高壓造型（提高砂型剛度）。

優（yōu）化冒口設計（發熱冒口或側冒口）。

調整成分（Si含（hán）量2.2%~2.8%）。

四、夾渣（黑渣缺陷）

形成原因：

熔渣殘留：

球化處理後的熔渣（MgO、SiO₂）未扒（bā）淨。

氧化夾（jiá）渣：

澆注過（guò）程中鐵（tiě）水二次氧化（如湍流（liú）澆注）。

型砂（shā）卷入：

砂型強度低，金屬液衝刷導致砂粒脫落（luò）。

防（fáng）治措施：

球化後靜置2-3分鍾充分扒渣。

使用茶（chá）壺包或底注式澆注係統。

提高型（xíng）砂耐火度（如添（tiān）加煤粉）。

五、皮（pí）下氣孔（針孔）

形成原（yuán）因：

氫/氮氣孔：

爐料潮濕或含油汙（H₂O→H₂↑）。

增碳劑含氮量高（如（rú）瀝（lì）青焦）。

Mg蒸氣反應：

殘留Mg與型砂（shā）中（zhōng）水分反應：Mg + H₂O → MgO + H₂↑。

防治措施：

爐料烘烤（kǎo）（＞200℃）。

控製球化殘餘Mg量（liàng）（0.03%~0.05%）。

型砂水分（fèn）≤4.5%，添加氧化鐵粉抑製氣孔。

六、碎塊狀石墨（碎石（shí）墨（mò））

形成原因：

冷（lěng）卻速度過慢：

厚壁鑄件中心部位冷卻（què）緩慢（màn），石墨畸變。

稀土過量：

稀土元素促進石墨分（fèn）枝（zhī），形成碎塊狀（zhuàng）。

微量元素（sù）幹擾：

Bi、Te等元素破壞石墨球形（xíng）態。

防（fáng）治措施：

添（tiān）加Sb（0.002%~0.005%）促進石墨球（qiú）化。

提（tí）高鑄型冷（lěng）卻速度（如金屬型鑄（zhù）造）。

七、冷隔與澆（jiāo）不足

形（xíng）成原因：

澆注溫度低：

鐵水流動（dòng）性（xìng）差（＜1300℃時風（fēng）險高）。

澆注係統設計不合理：

內（nèi）澆口截麵積過小或流程過長。

防治措施：

確保澆注溫度≥1320℃。

采用開放式澆注係統（直澆道:橫澆（jiāo）道:內澆口=1.5:2:1）。

總結：關鍵工藝（yì）控製點

成分控（kòng）製：C 3.6%~3.8%，Si 2.2%~2.8%，Mg殘（cán）0.03%~0.05%。

溫度管理：球化（huà）處理溫度（dù）1450~1500℃，澆注溫度1320~1380℃。

型砂質量：高壓造型砂型硬度（dù）≥90（B型硬度計）。

通過準確控製熔煉、球（qiú）化、澆注及冷卻環節，可顯著減少缺陷。建議對每批（pī）次鑄件進行金相檢測（石墨球化率≥80%為合格）和超聲波探傷（排查縮鬆（sōng））。