基本介紹
鑄鐵石墨漂浮(Carbon flotation of cast iron)
熔解於鐵水中的過飽和碳，隨著鐵水溫度的下降，碳以石墨形態析出於鑄件表面，是球墨鑄鐵、蠕墨鑄鐵等高碳當量鑄鐵易發生的缺陷。常出現在鑄件厚壁處上表面、砂芯的下表面或鑄件最後凝固處，如冒口、冒口頸邊緣。它呈密集的黑斑(烏黑髮亮)，是大量球狀、開花狀、枝晶狀石墨的聚集。這也是一種密度偏析現象，巨觀斷口呈連續均勻分布，顏色均勻的一層黑色斑，顯微鏡低倍(20～40倍)下觀察呈明顯聚集石墨；100倍下觀察，石墨密集成串或連線在一起。該區域含碳量高，鎂、稀土、硫也偏高，硬度、抗拉強度、衝擊韌度降低。
產生石墨漂浮的根本原因是碳當量過高。厚壁鑄件凝固緩慢為石墨上浮提供了時間條件，加劇了石墨漂浮。稀土使共晶點左移，稀土殘留量高於O．06%時，石墨漂浮顯著增加。鎂使共晶點右移，提高殘留鎂量，減輕石墨漂浮。高溫澆注延長了鐵液在型內保持液態的時間，增加了石墨漂浮。爐料原始石墨尺寸大、數量多，未熔石墨微粒促進液態下石墨形核析出和石墨漂浮。純淨爐料過冷度大，則不利於形核析出石墨，漂浮較少。主要防止措施是應根據鑄件壁厚控制碳當量；小件壁厚不大於30mm時，出現石墨漂浮的臨界碳當量為4．7%～4．9%；中件壁厚30～100mm時，出現石墨漂浮的臨界碳當量為4．5%～4．6%；大件壁厚大於100mm時出現石墨漂浮的臨界碳當量為4．4%～4．5%。尤其要控制碳低於4．O%；適當使用廢鋼、含矽較低的生鐵與回爐料搭配使用；控制殘留稀土量不可過高；控制澆注溫度；大斷面鑄件可適量添加鉬或局部放置冷鐵也可防止石墨漂浮
