球墨铸铁件工艺控制跟防治措施

{一}、球墨铸铁件工艺控制

(1)保护砂型的强度和紧实度，以及砂箱的刚度和强度。

(2)控制铁液出炉温度，一般在1460℃以下。出炉温度过高，可能引起含硫量和含碳量增加。为避免碎块状石墨产生，应在球化孕育处理后20分钟内浇注完毕。

(3)浇注系统设计。对浇注系统进行优化，使铁液平稳充型，保护厚大部位的凝固深受补缩。为了防止夹渣，利于充型，可在浇注系统中设置过滤网或闭渣装置。目前，在大型风力发电机低温较铁素体球墨铸件生产过程中，基本上采用优良的无冒口浇注工艺，全部依靠球墨铸铁件凝固的石墨化膨胀特性进行补缩，球墨铸铁件工艺出品率高。为消 除厚大断面球铁件的缩松缺陷，有的生产企业采用了排气片工艺，即在厚大部位表面设置排气片，在球墨铸铁件凝固时可以对其形成液态静压力，进而起到补缩作用。

对于厚大断面球墨铸铁件，为了防止产生缩孔和缩松，宜选择低温浇注(1350℃以下)，浇注温度适当降低，可增加液体粘度，增大石墨上浮的临界球径，这样漂浮所需阻力增大，有利于防止石墨漂浮。浇注温度每升高100℃，液态收缩将增加1%。

(4)加快冷却速度。可采用加冷铁、强制冷却或金属型挂砂的方式加快球墨铸铁件冷却，缩短凝固时间，以提高球墨铸铁件质量。

铸铁冷铁的导热率较高，蓄热能力好，应用很广。石墨冷铁的导热率是铸铁冷铁的三倍左右，但蓄热能力小，适用于强制冷却条件。

对于大的型厚壁球铁球墨铸铁件，进行强制冷却控制是手段。强制冷却一般包括风冷、雾冷、水冷等。对于某些容器球墨铸铁件，为了增强内腔部分激冷效果，也可采用液氮冷却方式加快球墨铸铁件凝固速度。应该指出，在强制冷却条件下，铸型材料表面覆砂层材料和厚度，对强冷有明显影响，砂层的热阻占总热阻的90%以上，所以合理选用覆砂层材料和厚度是关键。进行强制冷却时，需注意。

由于厚大断面球墨铸铁件的质量影响因素比较复杂，且一些因素还会相互限制，所以对有些问题还存在不同的观点。随着厚大断面球墨铸铁件应用行业的不断扩大，对球墨铸铁件的性能要求也在不断提高，如风电球墨铸铁件的低温性能、疲劳强度、蚀(以实际报告为主)性等等。因此，厚大断面球墨铸铁件的生产还会遇到多的挑战。为了深受的球墨铸铁件，许多工艺措施还有待进一步探索研究。

{二}、机械球墨铸铁件防治措施

1.形成原因

石墨漂浮缺陷一般出现在机械球墨铸铁件的顶部、死角处以及砂芯的下表面，产生这类缺陷的主要原因是球铁液中的碳当量和硅含量较高所引起的，且铁液中S的含量过高，镁和稀土含量过少，造成的溶解度下降，而机械球墨铸铁件的含碳量在3.7%左右，这将造成大量的石墨析出，导致石墨漂浮的产生。此外，冷却速度比较慢、浇注时间过长、球化和浇注温度过高等也导致石墨漂浮的产生四。石墨漂浮缺陷的产生导致机械球墨铸铁件的强度、硬度和冲击韧度等性能降低，另外也将导致其表面质量下降。

2.防治措施

(1)严格控制碳当量，一般控制在4.6%~4.7%(2)在保持碳当量在合适的值时，尽量降低Si的含量，一般控制在1.8%~2.2%。

(3)为了加快铁液的冷却速度，可以将冷铁放在热节或厚壁处。

(4)严格控制浇注温度和球化温度，浇注温度控制在1360~1400℃，球化温度一般控制在1380~1450℃。

(5)可以通过适量添加一些阻碍石墨化的元素，如Cr，W，Mo，V。

(6)严格控制S的含量，尽量降低S的含量，一般原球铁液中S的含量控制在0.06%以下。