攀枝花学院
Panzhihua University
本科毕业设计（论文）
文献综述
院 （系）： 材料工程学校 专 业： 材料成型及控制工程
班 级： 2010级材料成型及控制工程2班
学生姓名： 范家栋 学 号: 201011102011
2013年12月4日
文献综述：
球墨铸铁件常见缺陷及工艺措施
摘要：本文对球墨铸铁件生产中常见的缩孔、缩松、夹渣、、皮下气孔、球化衰退与球化不良缺陷及影响因素进行了详细分析, 并根据实际情况提出了一些有效的工艺措施措施。
关键词：球墨铸铁 缺陷 工艺措施
球墨铸铁是20世纪五十年代发展起来的一种高强度铸铁材料，具有良好的强度和韧性, 其机械性能与铸钢件相当, 在耐热性、耐蚀性及耐磨性上优于传统的片状石墨铸铁, 而且在经济上球墨铸铁件生产成本低于铸钢件,因此高强度球墨铸铁件在结构件上有取代铸钢的趋势。当然，球墨铸铁因其自身特性常产生一些常见缺陷外的特有缺陷。这些缺陷影响铸件性能, 使铸件废品率增高。为了防止这些缺陷的发生, 有必要对其进行分析, 总结出各种影响因素, 提出防止措施, 才能有效降低缺陷的产生, 提高铸件的力学性能及生产效益。本文将讨论球铁件的主要常见缺陷: 缩孔、缩松、夹渣、皮下气孔、石墨漂浮、球化不良及球化衰退。
1 缩孔缩松
1.1 产生原因
缩孔的形状不规则，孔壁粗糙。防止缩孔产生的条件是合金在恒温或很小的温度范围内结晶。铸件壁逐层凝固的方式进行凝固。液态合金填满铸型后。因铸型吸热，靠近型腔表面的金属很快就降到凝固温度，凝固成一层外壳，温度下降，合金逐层凝固，凝固层加厚，内部的剩余液体，由于 液体收缩和补充凝固层的凝固收缩，体积缩减，液面下降，铸件内部出现空隙，直到内部完全凝固，在铸件上部形成缩孔。已经形成缩孔的铸件的铸件继续冷却到室温时，因固态收缩，铸件的外形轮廓尺寸略有缩小,如缩孔的形成过程分为4个阶段见图1.2[1]
缩松为当合金结晶温度范围较宽时，在铸件表面结壳后，内部有一个较
宽的液、固两相共存的凝固区域。继续凝固，固相不断增多。凝固后期，先生成的树枝晶相互接触，将合金液分割成许多小的封闭区域，当封闭区域内合金液凝固收缩得不到补充时，就形成了缩松。缩松可以看成为许多分散的小缩孔，合金的结晶温度范围愈宽，愈易形成缩松。缩松一般出现在铸件壁的轴线区域、热节
处、冒口根部和内浇口附近，也常分布在集中缩孔的下方，见宏观缩送形成图1.2[2]。
图1.1 球铁缩孔形成示意图
1.2 影响因素
1.2.1 碳当量
图1.2球铁缩松形成示意图 文献指出碳当量过高会推迟冒口中补缩金属的传输，结果使得冒口颈凝固过早，补缩通道受到限制，在铸件中形成缩孔、缩松缺陷，而且高的碳当量还会促进铸件胀大，增加补缩液量的要求.无缩孔、缩松铸件的碳硅含量范围为c%+si%/7>3.9[3]；橘堂忠[4]等人的研究表明CE在4.5%到4.6%之间时获得无缩孔及缩松铸件，CE在大于4.6%时易获得缩孔及缩松缺陷。
球墨铸铁件常见缺陷及工艺措施
