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3、產(chǎn)生反白口的原因
反白口的形成主要與球墨鑄鐵的化學(xué)成分、鐵液的孕育效果及鑄件冷卻條件等因素有關(guān)。
(1)化學(xué)元素發(fā)生區(qū)域偏析。通過對存在反白口缺陷的試樣進(jìn)行微區(qū)分析可知,很多碳化物穩(wěn)定元素,如鉻、錳、鉬、鎂和稀土等常富集在鑄件冷卻的中心部位,這是導(dǎo)致液體金屬容易發(fā)生過冷而產(chǎn)生反白口的
直接原因。
抽取存在反白口現(xiàn)象的試棒,在其橫截面上進(jìn)行微區(qū)分析,發(fā)現(xiàn)在反白口區(qū)域,錳含量超出試棒平均含量的2-3倍,鉻含量為平均值的4-5倍,鎂和稀土元素為平均值的1-2倍。而硅卻出現(xiàn)與此相反的情況,在試棒的中心部位出現(xiàn)了貧化現(xiàn)象,硅含量降低,只有0.1%左右。
鉻、錳、鎂及稀土是促使碳化物形成的元素,尤其是錳、鎂和稀土元素的影響為-。錳在球墨鑄鐵中的作用有兩個方面:一是合金化,增加球墨鑄鐵的強(qiáng)度、硬度:二是中和硫的有害作用。由于球化劑中的鎂和稀土元素與硫的親和力大于錳,所以鐵液中的硫首先與鎂和稀土發(fā)生反應(yīng),以-物形式被除去,樹脂砂鑄件的適用范圍,剩余的硫已經(jīng)很少了,只需少量的錳就可以實現(xiàn)合金化作用,這時錳阻礙石墨化的作用就凸現(xiàn)出來,同時,錳又是容易偏聚的元素,隨著鐵液的凝固,錳便富集于未凝固的金屬熔體中,因此在凝固的區(qū)域錳偏聚-。鎂在球墨鑄鐵中主要起球化作用,又因為其沸點(diǎn)低,鎂在鐵液中融化、汽化,使得鐵液沸騰,達(dá)到攪拌鐵液的作用,可加速稀土元素與鐵液中雜質(zhì)元素的反應(yīng)并使其反應(yīng)生成物快速上浮,達(dá)到脫硫、去氣凈化鐵液的作用。但是鎂 和稀土元素都是阻礙石墨化的元素,也都易于產(chǎn)生偏析,因此在凝固部位鎂和稀土元素的含量也比較高。硅是有力促進(jìn)石墨化的元素,硅含量的貧化使得石墨化被-抑制。因此,上述元素的偏析是有利于反白口缺陷產(chǎn)生的。
1.型(芯)表面疏松射芯壓力過高或過低;模具排氣不暢;模具由于分盒面間隙大而跑砂;覆膜砂流動性差或透氣性差。選用合理射砂壓力,-排氣系統(tǒng),防止憋氣;采用變形小的材料作芯盒;選用流動性和透氣性好的覆膜砂。
2.脫殼模具設(shè)計不合理,芯盒溫度不均勻,使低溫部位強(qiáng)度偏低而脫殼;覆膜砂熔點(diǎn)低,固化速度慢,熱強(qiáng)度偏低。-模具結(jié)構(gòu),使溫度分布均勻;選用熔點(diǎn)高、固化速度快、熱強(qiáng)度高的樹脂。
3.鑄件氣孔型芯排氣不暢;樹脂砂發(fā)氣量大或發(fā)氣速度不合適;砂芯固化不。-排氣系統(tǒng),提高排氣效果;選用集中度高或較粗的原砂;采用低發(fā)氣覆膜磨砂工藝。
4.穿芯砂芯局部強(qiáng)度低或疏松;結(jié)殼厚度薄。-模具結(jié)構(gòu),樹脂砂鑄造對工藝的要求,使溫度分布均勻;選用熔點(diǎn)高、固化速度快、熱強(qiáng)度高的樹脂;調(diào)整射砂壓力;-排氣系統(tǒng)。
定向凝固是在凝固過程中采用強(qiáng)制手段,在凝固金屬還未凝固的熔體中建立起沿特定方向的溫度梯度。具體方法就是在工藝上采取 各項措施,使鑄件上從遠(yuǎn)離冒口或澆注系統(tǒng)的部分到冒口或澆注系統(tǒng)炎間,建立一個逐步遞增的溫度梯度,這樣就可以-鑄件結(jié)構(gòu)上各部分,按照遠(yuǎn)離冒口的、薄的部分先凝固,然后按順序向著冒口或澆注系統(tǒng)的方向凝固,以實現(xiàn)鑄件厚實部分補(bǔ)縮薄細(xì)部分,而冒口又補(bǔ)縮厚實部分,從而將縮孔移入冒口中,終獲得致密而合格的鑄件。
定向凝固的優(yōu)點(diǎn)是:冒口補(bǔ)縮作用好,可以防止產(chǎn)生縮孔和縮松,溫度對樹脂砂的影響,獲得致密而合格的鑄件。因此,定向凝固對凝固收縮大,結(jié)晶范圍較小合金,常 采用這個原則-鑄件。
定向凝固的缺點(diǎn):因鑄件各部分有較大的溫差,使得鑄件在凝固期間在過渡部位易產(chǎn)生熱裂,濟(jì)南樹脂砂,凝固后易產(chǎn)生應(yīng)力和變形。定向凝固原則需要加冒口和補(bǔ)貼,工藝成品率較低,切冒口耗費(fèi)大量工時,使成本提高。
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