球墨铸铁铸件(球墨铸铁铸件开裂原因)

1. 球墨铸铁铸件开裂原因

球墨铸铁的热处理

球状石墨对基体的割裂作用小，所以球墨铸铁的力学性能主要取决于基体组织，因此，通过热处理可显著改善球墨铸铁的力学性能。

①退火

•去应力退火 球墨铸铁的铸造内应力比灰铸铁约大两倍。对于不再进行其它热处理的球墨铸铁铸件，都要进行去应力退火。

•石墨化退火 石墨化退火的目的是为了使铸态组织中的自由渗碳体和珠光体中的共析渗碳体分解，获得高塑性的铁素体基体的球墨铸铁，消除铸造应力，改善其加工性。

②正火

正火的目的是为了得到以珠光体为主的基体组织，细化晶粒，提高球墨铸铁的强度、硬度和耐磨性。正火可分为高温和低温正火两种。

高温正火对厚壁铸件，应采用风冷，甚至喷雾冷却，以保证获得珠光体球墨铸铁。

低温正火是将铸件加热至840～860℃，保温1～ 4h，出炉空炉，获得珠光体+铁素体基体的球墨铸铁。

球墨铸铁的导热性较差，正火后铸件内应力较大，因此，正火后应进行一次消除应力退火。

③等温淬火

当铸件形状复杂，又需要高的强度和较好的塑性、韧性时，需采用等温淬火。等温淬火是将铸件加热至860～920℃（奥氏体区），适当保温（热透），迅速放入250～350℃的盐浴炉中进行0.5～1.5h的等温处理，然后取出空冷，使过冷奥氏体转变为下贝氏体。等温淬火可防止变形和开裂，提高铸件的综合力学性能，适用于形状复杂、易变形、截面尺寸不大、受力复杂、要求综合力学性能好的球墨铸铁铸件，如齿轮、曲轴、滚动轴承套圈、凸轮轴等。

④调质处理

调质处理是将铸件加热到860～920℃，保温后油冷，然后在550～620℃高温回火2～6h，获得回火索氏体和球状石墨组织的热处理方法。调质处理可获得高的强度和韧性，适用于受力复杂、截面尺寸较大、综合力学性能要求高的铸件，如柴油机曲轴、连杆等重要零件。

2. 球墨铸铁缺陷及成因

球墨铸铁的气孔产生有皮下气孔和表面气孔及内部气孔。 皮下气孔的形成是由于含镁铁液表面的张力大，容易形成氧化膜，这对阻碍析出气体和入侵气体的排出有一定影响，这些气体滞留于皮下就会形成气孔。

另外，球墨铸铁糊状凝固特点使气体通道较早被堵塞，也会促进皮下气孔缺陷的形成。 球墨铸铁的气孔大多是各金属元素反应性气孔或析出性气孔。

3. 球墨铸铁生锈原因

会生锈，因为水中也溶解有空气。

4. 球墨铸铁怎么产生裂纹

1、焊前准备，避免裂缝

在正式开始焊接之前，先用火焰将裂缝两侧30-40毫米的位置，加热到400-500摄氏度，做好预热工作，防止焊接出现冷裂缝。另外，如果被焊物品内部沾有油污，那么必须要加热至内部油污全部蒸发，且不会再冒出黑烟为止。

2、打磨坡口，固定两侧

用角磨机在裂缝位置打磨出坡口，要求需要露出裂缝的根部，然后就可以开始组对焊缝了，注意断裂的两侧一定要对其，然后要先固定两侧，长度在10-20毫米之间，确保焊透，才能保证焊接质量。

3、打底施焊，确保焊透

打底施焊的时候，需要采用分段断续焊的方式，要求每段的长度应控制在30-40毫米之间，且每一次焊完，都需要将敲渣锤清理熔渣，避免局部过热。而下一道工序则要等到上一道工序温度降至不烫手，才能继续。

4、填充施焊，确保熔合良好

在坡度两侧焊好过渡层，注意施焊的时候，需要先将一侧的坡度焊好，然后才能继续另一侧坡度的施焊工作，最后，等温度降低到300摄氏度以下，在检查一下有没有熔合不到位的地方，一旦发现有异常，需要对这些地方进行补焊，直到所有部位都熔合良好。

5. 球墨铸件有点硬的原因

球化不良是指球化处理没有达到预期的球化效果。球化不良的金相组织为：集中分布的厚片状石墨和少量球状、团状石墨；有时还有水草状石墨。随着球化不良的程度的加剧，集中分布的厚片状石墨的数量逐渐增多、面积增大，球化不良将使球墨铸铁的力学性能达不到响应牌号要求的指标。关于球化不良产生的原因极其防止措施分述如下：

1、原铁液含硫高硫是主要反球化元素，含硫高会严重影响球化，一般原铁液的硫的质量分数要小于等于0.06%。为保证球化，当原铁液含硫量偏高时，必须响应地提高球化剂的加入量，含硫量越高，则球化剂的消耗量也越多。

2、球化元素残留量低为使石墨球化良好，球铁中必须含有一定量的残余镁和稀土，在我国现今生产条件下，残余镁量的质量分数不得小于0.03%，残余稀土量的质量分数不得小于0.02%。

3、铁液氧化原材料中铁锈、污染以及铁液在熔化与过热中的氧化，导致铁液中的FeO含量增多，因而在球化过程中要消耗更多的镁，致使残余镁量过低。

4、炉料含有反球化元素当反球化元素超出允许范围时，就会影响球化效果，要注意废钢中可能含有钛，还要注意电镀材料、铝销、铅系涂料进入冲天炉。稀土有中和反球化元素的能力，根据我国原生铁中含有较多的反球化元素的情况，我国球铁中的残余稀土量比国外的要多。

5、孕育效果差由于孕育效果差，或者孕育衰退，均会造成石墨球数量少，使得石墨球不圆整。

6、型砂水分高、含硫量高由于界面反应，铁液中的镁与铸型表面中的氧、硫发生作用，致使铸件表面的残余镁量不足，形成一薄层的片状石墨。解决的措施就是提高残余镁量，减少型砂含水量，型砂硫的质量分数应小于0.1%，或采用能获得还原性气氛的涂料。在使用含硫硬化剂的树脂砂铸型中，可采用含有MgO、CaO的涂料。

6. 球墨铸铁断裂原因

不能。灰口铁是指具有片状石墨的铸铁，因断裂时断口呈暗灰色，故称为灰铸铁。球墨铸铁是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口铁的、应用十分广泛的铸铁材料。所谓"以铁代钢"，主要指球墨铸铁。球墨铸铁是通过球化和孕育处理得到球状石墨，有效地提高了铸铁的机械性能，特别是提高了塑性和韧性，从而得到比碳钢还高的强度。

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