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球墨铸件常见缺陷分析同影响材料的因素【一】、球墨铸铁件常见缺陷分析
球墨铸铁件的常见缺陷和渣夹杂物缺陷的特征分析：氧 化渣夹杂物大部分分布在球墨铸件的上表面，在没有空气通过的模具的拐角处。骨折多为灰白色或黄色。它们是通过X射线荧光透视或机械加工发现的。也可以在碱洗，酸洗或阳极氧 化过程中找到原因：1.装料不干净，补料量太多2.浇注系统设计不良3.合金液中的熔渣未清 除4.浇注操作不当，产生炉渣。5.经过精炼和变质处理后，静置时间不够。
预防方法：1.装料应吹砂，应适当减少回料的消耗。2.改进浇注系统的设计，以提高其挡渣能力。3.使用适当的助熔剂去除炉渣。4.浇注应平稳，稳定。应注意滞留渣5。精炼后，应在浇铸前让合金液静置一定时间。
两个气孔和气泡缺陷特征：第三个球墨铸铁件壁上的气孔通常是圆形或椭圆形，表面光滑，通常有光泽的氧 化皮，有时是油黄色。表面的孔和气泡可通过喷砂发现，内部的孔和气泡可通过X射线荧光透视或机械加工发现。
气孔气泡在X射线胶片上为黑色。原因：1.铸造合金不稳定且含有气体。2.类型（核心）的沙子与有机杂质（例如煤屑，草根马粪等）混合在一起。3.模具和沙子核心的通风不良。4.冷铁表面的缩孔5.不良门控系统设计。
预防方法：1.正确掌握浇注速度，避免卷入瓦斯。2.模具（芯）砂中不得混入有机杂质，以减少成型材料产生的空气量。3.提高（芯）砂的排气能力。4.正确选择和处理冷铁。5.改进浇注系统的设计。三种收缩缺陷的特征：铸铝的收缩孔隙率通常发生在内滑道附近的立管根部的厚壁部分，壁厚过渡部分和具有大平面的薄壁中。
在铸态下，热处理后，断口为灰色，浅黄色为灰色。它是浅黄色或灰黑色。X射线胶片上多云。严重的丝状收缩可通过X射线检查，荧光低功率破裂等检查。方法发现。
原因：1.冒口进给效果差2.装料中的气体含量过多3.内流道附近过热4.砂模和砂芯中的水分过多，未干燥5.粗合金晶粒。6.球墨铸铁件在模具中的位置不正确。7.浇注温度过高，浇注速度过快。
预防方法：1.填充冒口中的熔融金属，改变冒口的设计2.装料应清洁且无腐蚀3.将冒口设置在球墨铸铁件的收缩处，然后将其放置在球墨铸铁件的收缩处冷铁或冷铁与立管组合使用。4.控制型砂的水分并干燥砂芯。5.采取措施缩小产品尺寸。6.改变球墨铸铁件在模具中的位置，并降低浇铸温度和浇铸速度。
四裂纹缺陷特征：1.铸造裂纹。它沿晶界发展，经常伴有偏析。它是在较高温度下形成的一种裂纹。在体积收缩较大且球墨铸铁件较复杂的合金中很容易出现。2.热处理裂纹：由于热处理过度燃烧或过热，经常会出现跨晶裂纹。应力和热膨胀系数大的合金通常会过分冷却。或当存在其他冶金缺陷时。
原因：1.球墨铸铁件结构设计不合理，拐角尖锐，壁厚过大2.砂模（型芯）特许权差3.模具局部过热4.浇注温度过高。5.由于球墨铸铁件从铸模中取出太早。6.热处理过热或燃烧，冷却速度过大。
预防方法：1.改进球墨铸铁件结构设计，避免出现尖角，争取均匀的壁厚，并平稳过渡2.采取措施增加砂模（型芯）3.确保所有零件同时或相继凝固球墨铸铁件，改进浇注系统的设计。4.适当降低浇注温度。5.控制模具的冷却时间。6.当球墨铸铁件变形时，使用热校正方法。7.正确控制热处理温度，降低淬火冷却速度。
【二】、影响大型球墨铸铁件材料的因素
壁厚不同的大型球墨铸铁件，不同部位由于浇注位置、冷却条件的影响，其基体组织、石墨形态、大小、数量不同，性能不同，疲劳寿命也不同。所以，要得到高强度高韧性的大型球墨铸铁件材料，保证大型球墨铸铁件本体的基体组织有一个稳定的范围，石墨球多而细，并且有较高的球化率。这对原材料的纯度、铁液化学成分、球化及孕育处理和浇注系统设计等提出了高的要求。
一般情况下，强度高、硬度高、石墨球细小的材料，疲劳强度要高一些。是不同基体组织的大型球墨铸铁件平均石墨球径对疲劳的影响。
基体组织对疲劳强度的影响程度由高到低依次为马氏体、珠光体、铁素体。石墨球越细小，疲劳强度越好，越有利于提高大型球墨铸铁件的疲劳寿命。
在基体组织相近的情况下，随着石墨圆整度的提高，疲劳强度升高。但实际上球化等级的提升往往是通过增加球化剂等合金元素的加入量来获取的，球化率提高了，大型球墨铸铁件中的夹杂物也会随之增加，机械球墨铸铁件的综合性能并没有明显改变，因此，在实际生产中，球化率控制在1~3级的范围内即可，不要过于追求高的球化率。但是，球化率降低对大型球墨铸铁件伸长率的影响远大于大型球墨铸铁件强度的影响。
不仅基体组织、球化率和石墨球大小对大型球墨铸铁件材料疲劳强度有影响，大型球墨铸铁件的壁厚对疲劳强度也有影响。大型球墨铸铁件即使在本体抗拉强度相同的情况下，随着壁厚的增加，大型球墨铸铁件的疲劳强度会随之降低，当大型球墨铸铁件的壁厚达到50mm后，基本稳定，疲劳试验检测结果。在大型球墨铸铁件轻量化时，要考虑大型球墨铸铁件壁厚对于材料性能的影响，计算应力值时，需要考虑壁厚的影响系数。
由于大型球墨铸铁件不同部位材料性能可能不同，在条件允许的情况下，需在大型球墨铸铁件本体上取样检测，特别是受力较大的部位。如果受力大的部位材料性能不能满足大型球墨铸铁件的受力要求，则需要采取一些特殊的工艺，如：浇冒口尽量不要放在受力较大的位置、使用冷铁或者采用覆砂铁型等工艺，提升大型球墨铸铁件材料的性能，使其达到技术要求。对于受力不大的部位，即使检测材料性能不满足技术要求，但只要满足该部位的受力要求即可。在开发上述托臂梁大型球墨铸铁件时，就出现了这样的问题。取样位置在做本体性能检测时，发现球化级别只能达到4~5级，抗拉强度只有500MPa，而其它部位包括大受力部位球化率可以达到1~3级，抗拉强度在600MPa以上。虽然该部位的本体性能没有达到技术要求，该部位的受力非常小，仅为100MPa左右，而该部位屈服强度实际检测可以达到320MPa以上，系数在3.0以上，理论上能够满足大型球墨铸铁件要求，终验证结果也证明没有问题，所以，大型球墨铸铁件本体的性能要求取决于大型球墨铸铁件受力的大小，只要该部位的材料性能满足该部位的受力大小要求，就可以满足大型球墨铸铁件实际使用寿命要求。
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