石墨漂浮

石墨漂浮 carbon flotation,在球墨鑄鐵件縱斷面的上部,一層密集的石墨黑斑。和正常的銀白色斷面組織相比,有清晰可見的分界線。金相組織特徵為石墨球破裂,同時缺陷區富有含氧化合物和硫化鎂

基本介紹

  • 中文名:石墨漂浮
  • 外文名:carbon flotation
  • 解釋:在球墨鑄鐵件縱斷面的上部
  • 環境:通常發生在壁厚>25mm的鑄件上
簡介,措施,原因,

簡介

石墨漂浮石墨漂浮是球墨鑄鐵特有的缺陷,通常發生在壁厚>25mm的鑄件上,因此也是大型、厚壁球墨鑄鐵件的一種常見缺陷。石墨漂浮的特徵是在鑄件的上表面聚集了大量石墨,巨觀斷口呈均勻黑斑狀。在石墨漂浮的密集區,可看見球狀石墨形態已被破壞,成為“開花形”,並通常與硫化鎂和氧化鎂聚合在一起。經化學分析,碳、鎂、稀土及硫含量有偏高的現象。通常認為,石墨漂浮的產生過程是由於碳、矽含量高,鐵液冷卻速度緩慢,析出多量的大徑石墨,並在鑄件上部偏析而集聚。石墨漂浮的存在,降低了鑄件的力學性能,也影響了鑄件的表面質量。
石墨漂浮石墨漂浮

措施

(1)Mn量限制在最低的需求量,並儘量降低原鐵液的S量。?
(2)控制殘餘稀土含量,其含量(質量分數)應<0.06%。?
(3)保持在還原性氣氛中熔煉。?
(4)澆包應清鏟乾淨,徹底去除殘渣。?
(5)用純鎂處理時要扒盡鐵液表面的浮渣。?
(6)孕育處理要迅速攪拌,充分除渣。?
(7)在高溫(1480~1510℃)下孕育。?
(8)採用高溫熔煉,低溫澆注。?
(9)儘量加快鑄件的凝固速度,例如在鑄件厚壁處設定冷鐵。?
(10)在生產特大斷面鑄件時,可添加適量的石墨化阻礙元素

原因

針對石墨漂浮的原因,傳統觀念認為有以下幾個方面。
( 1) 當鐵液的碳當量過高時,以致鐵液在高溫時就析出大量石墨,由於石墨密度小,鑄件在凝固時,石墨漂浮到鑄件表面 ( 溫度高) 或遺留在鑄件內部 ( 溫度低) ,隨著碳當量的增高,鑄件壁厚的加大,石墨漂浮傾向會加劇。
( 2) 矽是促進石墨化元素,鐵液中過高的含矽量,也會使鑄件在凝固過程中過量的石墨析出,從而造成石墨漂浮。
( 3) 稀土含量過少,造成碳在鐵液中的溶解度降低,由於球墨鑄鐵含碳量較高,造成大量石墨析出,形成石墨漂浮。
( 4) 澆注溫度過高時,鑄件凝固過程中長時間處於液態,有利於石墨的析出,將使石墨漂浮傾向增大。
( 5) 若鐵液從球化處理到澆注完畢的時間過長會造成球化及孕育衰退,致使球狀石墨大量開裂,同時又由於液態時間長,析出大量石墨,從而造成石墨漂浮。
( 6) 鑄件壁厚設計不合理,如鑄件壁厚不均勻,局部壁厚過大等,澆注完畢後,過大壁厚處鐵液凝固時間過長,同樣的鐵液在壁厚過大處容易出現石墨漂浮。

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