球铁铸件的常见缺陷有哪些

球墨铸铁（简称球铁）作为一种铸铁材料，因其良好的强度、韧性、不怕热性、不怕蚀性，以及相对较低的生产成本，在多个工业区域得了普遍应用。球铁铸件在生产过程中也常遇到一些缺陷，这些缺陷不仅影响铸件的性能，还可能导致废品率上升。

1.缩孔是球铁铸件中常见的一种缺陷，其形状不规则，孔壁粗糙。缩孔的形成主要是由于合金在凝固过程中，液态合金体积缩减，而补缩不足导致的。在铸件凝固过程中，靠近型腔表面的金属很快降至凝固温度，形成一层外壳，随后内部金属逐层凝固。由于液体收缩和补充凝固层的凝固收缩，内部剩余液体体积缩减，液面下降，后期在铸件内部形成空隙，即缩孔。

防止措施：

控制铁液成分，保持较不错的碳当量，以提升石墨化膨胀，减少缩孔倾向。

降低磷含量，磷会扩大凝固范围，增加缩孔和缩松的可能性。

采用稀土镁合金处理铁液，控制稀土氧化物残余量在0.02%-0.04%之间。

确定顺序凝固工艺设计，使铸件在凝固过程中能从冒口不断补充高温金属液，冒口的尺寸和数量要适当。

2.缩松是另一种常见的凝固缺陷，表现为铸件内部许多分散的小缩孔。缩松的形成主要是由于合金结晶温度范围较宽，在铸件表面结壳后，内部存在液、固两相共存的凝固区域。随着凝固的进行，固相不断增多，先生成的树枝晶相互接触，将合金液分割成许多小的封闭区域。当这些封闭区域内的合金液凝固收缩得不到补充时，就形成了缩松。

防止措施：

控制碳当量，避免过高导致石墨漂浮等其他缺陷。

降低磷含量，减少凝固范围的扩大。

正确使用稀土和镁元素，避免残余量过高导致缩松倾向增加。

提升砂型的紧实度，确定铸型有足够的刚度，防止型腔扩大。

3.夹渣是球铁铸件中常见的非金属夹杂物缺陷，表现为铸件内部或表面的暗黑无光泽、深浅不一的夹杂物。夹渣的形成主要是由于铁液中的氧化物、硫化物等杂质在凝固过程中未能上浮到表面而被包裹在铸件中。

防止措施：

控制铁液中的硫含量，通常应低于0.06%。

适量加入稀土合金以净化铁液，降低含硅量和残镁量。

选择适当的浇注温度，通常不低于1350℃，使熔渣能充足上浮并去掉。

浇注系统设计应正确，具有挡渣功能，避免飞溅和紊流。

4.皮下气孔是球铁铸件表面或皮下的小孔洞，影响铸件的外观和性能。皮下气孔的形成与多种因素有关，如碳当量、浇注温度、铸型排气性能等。碳当量过高可能导致石墨漂浮，进而形成皮下气孔。浇注温度不当，过低时金属液流动性差，气体不易排出；过高时金属液表面氧化加剧，产生气体。铸型排气不畅，气体无法顺利排出而滞留在铸件中。

防止措施：

控制碳当量，避免过高导致石墨漂浮。

选择适当的浇注温度，确定金属液流动性良好且不易氧化。

提升铸型的排气性能，气体能顺利排出。

5.球化不良和球化衰退是球铁铸件特有的缺陷，表现为石墨形态不符合要求，如球状石墨数量减少、形状不规则等。这些缺陷会严重影响铸件的力学性能和加工性能。

防止措施：

准确控制稀土和镁元素的含量及比例，确定球化效果。

严格控制球化温度和时间，避免球化不全部或衰退。