球墨铸铁是一种具有优良机械性能的灰口铸铁。一般在浇注之前,在铁液中加入少量球化剂和孕育剂,使铁水凝固后形成球状石墨。此种铸铁的强度和韧性比其他铸铁高,有时可代替铸钢和可锻铸铁,在机械制造工业中得到了广泛应用。
铸件因断面厚大冷却缓慢,金属液体凝固时间长,(球墨铸铁平板)铸件内部很容易产生缩松。
生产铁素体球墨铸铁时,为了获得较高的抗拉强度、屈服强度和延伸率,以往均要进行铁素体化热处理,热处理温度是根据铸态组织中是否存在游离渗碳体或珠光体,而采用900-950℃的高温热处理。但生产成本高,工艺复杂,生产周期长,给生产组织以及交货期带来非常大的困难,这就要求必须在铸态下获得铁素体基体。
原材料的选择-铁素体球铁的生产,选择高纯的原材料是非常必要的,原材料中的Si、Mn、S、P含量要少,对Cu、Cr、Mo等一些合金元素要严格控制含量。
脱硫-球化处理前原铁液中的S含量控制在0.02%以下。对球化处理前原铁液的含硫量高时,必须进行脱硫处理。
球化剂和球化处理-生产厚大断面球铁件时,为了提高抗衰退能力,在球化剂中加入一定比例的重稀土,这样既可以保证起球化作用的Mg的含量,同时也可以增加具有较高抗衰退能力的重稀土元素等。球化衰退的原因一方面和Mg、RE元素由铁液中逃逸减少有关,另一方面也和孕育作用不断衰退有关,为了防止球化衰退,采取以下措施:A、铁液中应保持有足够的球化元素含量;C、降低原铁液的含硫量,并防止铁液氧化;C、缩短铁液经球化处理后的停留时间;D、铁液经球化处理并扒渣后,为防止 Mg、RE元素逃逸,可用覆盖剂将铁液表面覆盖严,隔绝空气以减少元素的逃逸。
孕育处理-孕育处理越接近浇注,孕育效果越好。从孕育到浇注需要一定的时间,该时间越长,孕育衰退就越严重。为了防止或减少孕育衰退,采用以下措施:使用长效孕育剂;采用多级孕育处理;尽量缩短孕育到浇注时间。
浇注工艺控制-浇注应采用快浇,平稳注入的原则。为了提高瞬时孕育的均匀性及防止熔渣进入型腔,水口盆的总容量应与铸件的毛重相当,浇注时将孕育剂放入水口盆中,将铁水一次全部注入水口,使铁水与孕育剂充分混合,扒去表面浮渣,提出水口堵浇注。