消失模铸造工艺生产球墨铸铁常见缺陷.docx

一、容易造成球化等级低
消失模铸造工艺生产球墨铸铁出现球化等级低的原因主要有以下几方面：
球化剂和孕育剂方面
球化剂质量差：球化剂中RE、Mg含量虽达标，但因熔炼技术不佳，含MgO较高，会影响球化质量，且球化剂里含Ca等元素少，球化处理时反应激烈，Mg烧损较多。球化剂放置时间过长，受潮氧化，也会降低球化效果。
孕育剂问题：孕育剂加入量少，或孕育工艺不完善，孕育作用不强或衰退，影响石墨化，不利于获得良好的球化等级。
原铁液方面
含硫量高：硫是主要反球化元素，原铁液中wS＞0.06％时，即便加入较多球化剂，也难获合格质量。若浇注时间长、扒渣不净，还会“返硫”，影响铸件质量。
干扰元素过高：随炉料带入的球化干扰元素如Ti、Pb等过高，会恶化石墨球形状，即便球化，材质物理性能也会变脆。
铁液温度方面
温度过低：球化铁液温度低于1390℃时，合金不易熔化，球化反应不完全，球化级别难以达到要求。
温度过高：铁液温度过高，球化剂熔化速度过快，Mg大量损耗和蒸发，且铁液氧化严重，降低了球化剂的吸收率。
工艺操作方面
炉前球化处理操作不当：如球化剂加入量不足，或出铁液量未控制好，出铁过多，使球化剂相对量少。采用冲入法球化时，若操作不规范，也会导致镁吸收率低。
浇注工艺问题：浇注温度不合适，过高会使碳、硅烧损严重，过低则不利于球化，降低球化率及球化级别。消失模铸造中，白模裂解出大量氢气，若不能及时依靠负压抽出型外，氢气进入铁液，形成反白口倾向，不利于石墨球析出。
其他方面
消失模铸造使用的白模材料、涂料及真空度等也会对球墨铸铁的球化产生影响。如白模材料密度大，裂解出氢气多；涂料透气性差或浇注后真空度低，会增加氢气与铁液接触时间，影响石墨球析出。
二、气孔缺陷
消失模铸造工艺生产球墨铸铁出现气孔缺陷的原因主要有以下几方面：
模样材料方面
模样材料发气量大，在高温下分解产生大量气体，若气体不能及时排出，就会在铸件中形成气孔。
模样材料密度不均匀，导致局部发气量不同，也容易造成气孔。
涂料方面
涂料层厚度不均匀或有局部脱落，会使金属液在充型过程中直接与型砂接触，型砂中的气体进入金属液，形成气孔。
涂料的透气性差，模样分解产生的气体和型砂中的气体难以通过涂料层排出，从而聚集在铸件中形成气孔。
浇注系统方面
浇注系统设计不合理，如内浇道数量少、截面积小，金属液充型速度过快，会导致模样分解的气体来不及排出，被卷入金属液中形成气孔。
浇口杯设计不合理，不能有效阻挡熔渣和气体进入型腔，也会增加气孔产生的几率。
型砂方面
型砂的透气性差，气体在型砂中难以排出，会在铸件中形成气孔。
型砂中水分含量过高，在浇注过程中水分蒸发产生大量水蒸气，容易侵入金属液形成气孔。
金属液方面
金属液熔炼质量差，含气量高，如熔炼过程中金属液与空气接触时间过长，会吸收大量气体，浇注后在铸件中形成气孔。
金属液浇注温度过高，会使金属液的含气量增加，同时也会使模样分解产生的气体量增多，增加气孔形成的可能性。
操作方面
浇注过程中，若没有控制好浇注速度，使金属液产生飞溅，会卷入大量气体，形成气孔。
负压度控制不当，负压度过低，不能有效抽出模样分解产生的气体和型砂中的气体；负压度过高，会使金属液充型过快，也容易卷入气体。
三、缩孔和缩松
原因：球墨铸铁在凝固过程中存在液态和固态收缩，若铸件结构设计不合理、冒口设置不当、浇注温度过高，会导致液态金属供应不足，从而形成缩孔和缩松。
解决措施：合理设计铸件结构，使铸件能够实现顺序凝固，设置足够数量和大小的冒口，控制浇注温度，避免过高。
四、夹渣缺陷
消失模铸造工艺生产球墨铸铁出现气夹渣缺陷的原因主要有以下几方面：
模样及涂料方面
模样质量问题：模样表面不光滑、有杂质或缺陷，在浇注时杂质会脱落进入金属液，同时模样气化不完全产生的残留物也可能形成夹渣。
涂料问题：涂料强度低，在浇注过程中容易被金属液冲刷脱落，形成夹渣；涂料透气性差，会使模样气化产生的气体无法顺利排出，在金属液中形成气夹渣。
型砂方面
型砂粒度及紧实度：型砂粒度不均匀或紧实度过高，会导致透气性不好，气体排出不畅，易形成气夹渣；型砂中含泥量过高，也会增加夹渣的可能性。
浇注系统方面
设计不合理：内浇道位置、数量和形状设计不当，会使金属液充型不均匀，导致局部流速过快或过慢，过快会冲刷铸型表面产生夹渣，过慢则会使气体和夹杂物难以排出，形成气夹渣。
金属液方面
熔炼问题：金属液熔炼过程中，若炉料不洁净、含有油污或杂质，会使金属液中夹杂物增多；熔炼温度过高或过低，都会影响金属液的流动性和夹杂物的上浮，增加气夹渣的风险。
浇注温度：浇注温度过高，会使金属液对铸型的热冲击增大，导致铸型表面脱落形成夹渣，同时也会使模样气化速度过快，气体来不及排出；浇注温度过低，金属液流动性差，夹杂物和气体难以排出，也容易形成气夹渣。
操作方面
浇注操作：浇注时速度不稳定，金属液产生飞溅或紊流，会卷入气体和夹杂物；浇注过程中断流，会使先进入型腔的金属液表面形成氧化膜，后续金属液将其卷入形成夹渣。
负压控制：负压度不合适，负压度过低，无法有效排出气体和夹杂物；负压度过高，会使金属液充型过快，卷入气体和夹杂物。在浇注后过早停止负压，也会导致气体和夹杂物无法充分排出。
五、冷隔
原因：金属液充型能力不足，浇注温度过低，充型速度过慢，铸件结构复杂，导致金属液在充型过程中不能顺利汇合。
解决措施：提高浇注温度和充型速度，优化铸件结构，改善金属液的充型条件。
六、粘砂
原因：型砂耐火度不足，涂料性能不好，浇注温度过高，金属液与型砂发生化学反应。
解决措施：选用高耐火度的型砂，改善涂料性能，控制浇注温度，避免金属液与型砂发生过度反应。