关于球墨铸铁一次与二次夹杂物

rexxar · 发表于 2013-8-21 08:54:30

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浇注球墨铸铁的铁水在进行球化处理时，由于Mg的脱氧去硫作用，会产生较多Mg的硫氧夹杂物。当除渣操作不当或浇注系统撇渣不佳时，导致球化反应产生的夹杂物进入铸件，此为一次夹杂物。浇注过程中，因浇注系统充型不平稳导致铁液表面的氧化膜进入铸件中，此为二次夹杂物。

对于两种类型的夹杂物，控制原铁水S、O含量，使用适当的球化孕育工艺均能减少其发生的概率。对于一次夹杂物，合理的除渣操作，使用茶壶包、带撇渣作用的浇口杯、使用玻纤滤网和陶瓷滤片能够减少其发生概率。对于二次夹杂物，合理的浇注系统设计以保证铁水平稳充型能减少其发生概率。今年在湖南张家界举行第六届铸造标准论坛时，王泽华老师提出，使用减压内浇口，使铁液充型速度尽量满足临界充型速度要求，才能有效避免二次夹杂物的产生。

问题来了，请大家讨论：
1. 如何在铸件上区分一次夹杂物与二次夹杂物(后附我司球铁夹杂物的磁粉探伤及金相组织照片，大家判断一下是什么类型夹杂物)？
2. 如何有效避免二次夹杂物(上面王泽华老师的观点，我们还未进行验证，大家有什么成熟的意见，请不吝分享)？

宏观.JPG

nyxz · 发表于 2013-8-22 23:24:34

近期产品同样出现二次加渣不知使用冰晶石是否有效，有使用过的介绍一下效果

rexxar · 发表于 2013-8-25 08:17:57

回复 2# nyxz

坛友你好，你们是如何判断为二次夹杂物的呢？

chenxiasd · 发表于 2013-9-2 20:15:31

看缺陷形态较接近硫化物夹渣，可用扫描电镜分析具体元素含量

zhjsdlc74 · 发表于 2013-9-3 16:17:48

我认为王教授的观点是正确的，与John Camplell 的观点一样，尽量避免浇注紊流，减少bifilm缺陷。虽然我没有做这方面的实践。

rexxar · 发表于 2013-9-4 08:21:12

回复 4# chenxiasd

我们曾经对这种缺陷进行过微区分析，结果表明：夹杂物中主要含Mg、O、Si元素，部分区域含S元素。另有一些存在片状石墨的部位含Ca、Al等孕育剂特有的成分。这与Karsay博士在《球墨铸铁浇口和冒口》一书中提出的夹杂物是硅酸镁(MgO·SiO2)的观点基本一致(Page83)。

我的疑问是：如何区别一次夹杂物与二次夹杂物？最好能够从形态特征上进行区分，以便采取相应的措施。

castengineer · 发表于 2013-9-4 08:42:31

本帖最后由 castengineer 于 2013-9-4 08:44 编辑

回复 6# rexxar

发铸件浇注系统图.浇温多少?残镁多少?

rexxar · 发表于 2013-9-4 12:14:14

回复 7# castengineer

浇温1400±10℃，残Mg0.03-0.05%，浇注系统一会儿上图。

rexxar · 发表于 2013-9-4 12:22:02

回复 7# castengineer

没有现成的图片，手绘了一张示意图。壳型背丸侧浇。

示意图.JPG

castengineer · 发表于 2013-9-4 13:47:04

本帖最后由 castengineer 于 2013-9-4 13:51 编辑

回复 9# rexxar

此类缺陷占多少?

chp01861 · 发表于 2013-9-5 08:10:36

正如楼主所说:因除渣操作不当或浇注系统撇渣不佳导致球化反应产生的夹杂物进入铸件，此为一次渣。浇注过程中，因浇注系统充型不平稳导致铁液表面的氧化膜进入铸件中，称为二次渣.一次渣往往较大，肉眼可见,粘浮在铸件表面的具多.二次渣微小,往往在加工后才能够发现,这种产生与铸件皮下2-3毫米的夹杂物我们实际操作中就按照二次夹渣的思路去解决的.

chp01861 · 发表于 2013-9-5 10:00:12

如何有效避免二次夹杂物,上面王泽华老师的观点:使铁液充型速度尽量满足临界充型速度要求与我们这些年自己总结的一些浇注系统设计理念是相似的 .
这个基本观点就是:放弃以往所有浇注系统设计理念,以控制内浇口入水线速度为基础,设计横浇道,过滤器和阻流.才能有效避免二次夹杂物的产生.实现中小类铸件98%左右的成品率.

rexxar · 发表于 2013-9-6 08:43:10

回复 11# chp01861

我们产品是磁粉探伤能够发现，其长度0.5mm-10mm不等，自然光下观察缺陷处有一些凹陷。不知如此特征，坛友以为是一次夹杂还是二次夹杂呢？

rexxar · 发表于 2013-9-6 10:02:50

回复 12# chp01861

因为以前看到过一篇论文，所以我对铁水喷溅说是有疑问的。不过忘了论文名字，找到了再放上来。

rexxar · 发表于 2013-9-6 10:14:18

回复 14# rexxar

该论文里面做了一个铁水是否会飞溅的试验，示意图我画了个，各种尺寸忘了，结论是无飞溅。坛友有看到这个模型的麻烦点一下论文名字，实在记不起来了。

示意图.JPG

chp01861 · 发表于 2013-9-6 10:22:04

二次夹杂，0.5-2较常见。10毫米长度的我没有见过，不好说。既是球墨铸铁，可制作专用烤包器具保证浇包温度，如此可降低出炉温度，减少球化剂加入量。同时，浇包和炉子的材料也要监控好！

castengineer · 发表于 2013-9-6 13:53:52

回复 15# rexxar

如图中表达的数据无大错:
一.:此夹渣长约1.7mm.宽和长约为1.0mm和0.25mm.y一连续状态夹渣.如如你图中所谈.侧浇处有一陶瓷过滤片.如是一次渣滓很难整体.连续通过陶瓷过滤片.应是二次渣.
二:如按你的浇注方法.在铁水通过陶瓷过滤片时已被阻流成类如"使铁液充型速度尽量满足临界充型速度"要求.但这个陶瓷过滤片,同时也把本来是一个束流的金属液流分成众多细小束流的液体流.在这种液体流的若干细小束流的液体流的表面,都会造成重新氧化成渣的机会.尤其是在浇温不是太高.或残镁量不高的情况下.
三:对于二次渣的避免,大致要注意以下几点.
1:避免充型时液流飞溅.
2:充型时避免紊流.即使铁液充型速度尽量满足临界充型速度.
3:尽量低注.
4:要保证液流温度和一定的残镁量.以便使液流不产生熔融渣膜.这个临界温度是1352左右.和有一定的镁蒸气保护液流不氧化.
四:你的不产生图无飞溅的现象应当是有道理的.因:
1:进水浇道在底部.
2:进水浇道,呈圆形,并长和直径比很大.这种在连续流动状态对液流的束缩做用,会是流出的液流成今圆型液流截面.但.流出液流速度一定会很高.

综上所述.有几点看法:
1:此渣应是二次渣.
2:应是在通过过滤片后.分液流形成后,夹杂在充填的液流中.
建议:
1:提高点浇温.
2:在过滤片的上半径堵塞1/5直径高度.
3:浇时让浇口侧低一点.另一端略高一点.造成倾斜浇注模式.
几点意见,仅供参考.

rexxar · 发表于 2013-9-6 16:45:03

回复 17# castengineer

论文找到了，是周亘老师的文章，大家看了再来讨论铁水飞溅的问题(论文第7页)。

对铸铁件气孔和气缩孔防止措施的认识.pdf (3.51 MB, 下载次数: 390)

rexxar · 发表于 2013-9-6 16:50:28

回复 17# castengineer

castengineer老师是否还记得我们的初次讨论？结合上面的论文不知有何新见解？

http://www.rjghome.com/viewthread.php?tid=115278

castengineer · 发表于 2013-9-6 17:23:24

本帖最后由 castengineer 于 2013-9-6 18:52 编辑

回复 19# rexxar

过滤片,由于你是侧注.在其整个截面上.近50%的面积是陶瓷料.另50%的面积是被分割成诸多异型孔.这样,在过滤片前,直浇道的静压头造成的高流速被束止.在在过滤片后,把本来是一个整体截面的束流金属液流,分成众多细小束流的液体流.并且流速不会低.在这种液体流的若干细小束流的液体流的表面,都会造成重新氧化成渣的机会,造成液流紊流和造渣的可能性.

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