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球铁铸件除铁外的化学成分通常为：含碳量3.0～4.0%，含硅量1.8～3.2%，含锰、磷、硫总量不超过3.0%和适量的稀土、镁等球化元素。
球铁铸件是20世纪五十年代发展起来的一种高强度铸铁材料，其综合性能接近于钢，正是基于其优异的性能，已成功地用于铸造一些受力复杂，强度、韧性、耐磨性要求较高的零件。球墨铸铁已迅速发展为仅次于灰铸铁的、应用十分广泛的铸铁材料。所谓“以铁代钢”，主要指球墨铸铁。
球铁铸件常见缺陷的防止与球化孕育处理一、球墨铸铁件常见缺陷的防止
1、夹渣
球墨铸铁的渣有一次渣和二次渣两种，一次渣一般比较容易防止，措施是严格扒渣，浇注时挡渣，浇注系统考虑挡渣措施，使用滤网等。二次渣是铁液在型腔内流动过程产生的，防止这种渣要比防止一次渣难度大，通过多年的不断探索，我厂已较彻底地解决了二次渣的问题，主要措施可以概括为下列几条：(1)采用铸造焦化铁提高铁液的温度；(2)降低原铁液的含硫量；(3)大型曲轴原铁液脱硫；(4)提高浇注速度。
2、皮下气孔
降低型砂水分和提高浇注温度是防止皮下气孔的基本条件。同时球化剂和孕育剂使用前烘干，在铸件尾端设溢流冒口排放冷铁液等措施对防止皮下气孔有一定的效果，但不明显，根据我厂经验，提高单件浇注速度是防止轴类铸件皮下气孔的有效措施，至于各种曲轴的单件浇注速度，与铸件大小、长短、浇注温度高低和型砂水分都有关系。在一定的浇注温度和型砂水分条件下，铸件越是细长，单件浇注速度越应提高，反之可以适当降低。
3、缩松和缩孔
在不致引起石墨漂浮的前提下，尽量提高碳当量。球铁曲轴选用的碳当量为4.4%~4.55%。
尽量提高铸型刚度。型腔表面的紧实度固然重要，而砂型背面的紧实度亦不可忽视。
球铁曲轴采用湿砂型铸造一定要用冒口补缩，无冒口工艺对湿砂型是不合适的。
适当使用冷铁，强化热节部位的冷却，使热节中心向球墨铸件内部迁移。
4、石墨漂浮
众所周知，碳当量过高会引起石墨漂浮，但到底碳当量高到多少时才会产生石墨漂浮，根据我厂经验及有关资料，当碳当量超过4.55%时，石墨漂浮开始出现，随着碳当量的继续增长，漂浮层成正比增加。当碳当量相同时，球墨铸铁件越厚，漂浮层也越厚。为防止石墨漂浮，主要措施为，严格配料，加强熔炼控制。
5、球化不良
主要措施有下列三项：
(1)控制原铁液硫量，减少其波动范围。通过加强严格的炉料管理，严格冲天炉配料和操作，原铁液硫量一般稳定在0.04%~0.06%之间。
(2)根据铁液温度调整球化剂成分，使合金的反应性能适中，同时严格操作，使球化处理反应时间保持在1.5~2.5min，确保球化剂吸收率稳定在一定范围内。
(3)适当控制残余稀土量。要保证球化良好，除了要有足够的残余镁量外，还要求Mg残/RE残≥1，而且，随着铸件壁厚增大，此比值亦应相应增大。目前我厂的控制范围为0.015%~0.04%RE残，0.04%~0.06%Mg残。
二、球铁球化孕育处理发展
多年来，许多工程师和研究人员都在研究一种提高铸铁球化和孕育效果的办法。薄壁球墨铸铁和厚壁球墨铸铁的球化方法和孕育处理工艺受到较大的重视。型内孕育由于孕育剂在型内进行，铸件凝固时间短，球化和孕育的效果好，是目前球墨铸铁球化和孕育处理的新发展。这种工艺是在浇注系统中设计孕育处理室，把孕育剂直接放入型内反应室或者放入冒口颈、横浇道或铸件内浇口的上游型腔内进行处理，在充型过程中完成孕育处理，具有良好的球化和孕育效果。进行型内孕育时要注意的问题有，所加的合金必须完全溶解，而且要保证从浇注开始直到终了都具有适当的浓度均匀性；不允许将未溶的剩余合金带入铸件内部，同时浇注系统要设计集渣装置，防止反应熔渣进入铸件。为了满足这两个方面的基本要求，首先从孕育剂的物理形状出发，合金的物理形状有：单一块状、松散粒状、密集粒状或根据需要而具有的特殊形状；一般国外采用单一块状合金的孕育剂，其尺寸设计应能保证在浇注终了时，孕育剂反应完全。型内孕育处理工艺的优点为处理过程反应平稳、孕育剂吸收率高、孕育衰退倾向较小。
稀土硅与球化剂同时添加后，普通孕育与型内孕育方法可以分别获得铸态薄壁新型高强度球墨铸铁件和Y型铸态高强度球墨铸铁件。利用高纯生铁(3.9%C(质量分数，下同)、0.01%Si、0.05%Mn、0.01%P、0.006%S)、电解铁、Fei-Si、Fe-Mn、S-Fe及纯铜，用10kHz，20kW的高频电炉溶制最终目标组成为3.7%C(质量分数，下同)、2.5%Si、1.0%Mn、0.02%P、0.012%S及1%～2.5%Cu的球墨铸铁原铁水；铁水温度1773K时用Fe-Si-Mg-RE(5.95%Mg(质量分数，下同)、2.35%RE)球化剂浇包法球化处理，考虑原铁水S含量RE目标值为0.05%，不足的RE量用RE-Si补充(其中w(RE)=31.7%)，与球化剂同时加入。球化反应后用质量分数为0.4%的Fe-Si进行孕育处理，在1673K时浇入!10mm试样铸型，用!10mm铸件加工为!6mm标准拉伸试样，进行拉伸试验。结果表明：w(Cu)=2.5%的试样抗拉强度超过1200MPa、伸长率3%、硬度310HB。获得与奥贝球墨铸铁相匹敌的铸态新型高强度、低硬度球墨铸铁。观察显微组织发现：其组织为无渗碳体析出的全珠光体基体上分布有球化良好的小球径石墨，而且珠光体很细化。分析认为：通过添加与原铁水中S量相对应的RE量，在铁水中形成充当石墨核心的硫化物，当石墨核心数增加到临界白口石墨球数以上时，石墨化作用抑制了渗碳体形成的同时，使锰、铜加入量提高成为可能；二者分布在珠光体基体上，锰促进珠光体中渗碳体形成，而铜阻碍固溶于奥氏体中的碳原子向石墨球扩散从而形成细化的珠光体基体，可以铸态获得高强度球墨铸铁。
泊头市艺兴铸造厂(http://www.btyxzz.com)主要产品有搅拌机配件、灰铸铁件、减速机配件、机械加工、端面铣床加工等业务。
