坛友铸冶艺人作品：球墨铸铁铸件缩松缺陷

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铸冶艺人简介：赵鲁生：青岛中智达环保熔炼设备有限公司高级工程师，对铸铁熔炼有多年理论及实践经验，现将赵鲁生老师关于“球铁缩松”一文刊发，希望能给铸造厂一线人员带来帮助。

球墨铸铁铸造生产中经常遇到缩松方面的质量问题，于是就学习，就在实际工作中去想办法解决。很多时候，通过学习解决了一些问题，也有难以解决的缩松现象。最近看见了周启明老师的文章和陈子华的报告，结合之前实际工作，汇总以下。

一．影响球铁缩松的一般规律：

1.球墨铸铁铸件的模数。铸件模数大于2.5，容易实现无冒口铸造，但有专家对此规定限制值，有疑问。一般来讲，比较厚大铸件，由于石墨化膨胀，容易铸造无缩松铸件。此时，碳当量控制不要大于4.5%，避免石墨漂浮。而热节分散的薄小铸件，容易产生缩松，通过冷铁，铬矿砂或局部内冒口设置解决。特别要注意浇冒口系统的补缩，一般来讲，冒口尽可能使用热冒口，避免冷冒口使用。

2.要充分注意砂箱的刚度和砂型的硬度。在砂箱刚度和砂型紧实度方面，设置再充分都不为过。

3.浇冒口工艺设计的合理性。尽可能使用热冒口加冷铁，冷冒口补缩效果很差。

4.铸型的冷却速度。

5.浇注温度和浇注速度的合理选择。一些比较厚的铸件，可以考虑适当调高浇注温度，同时延长浇注速度来解决缩松。同时利于二次氧化渣浮出铸件内部，增加探伤检测的合格。

6.化学成分的合理选择和适当的残余镁，稀土含量。

7.在砂型冷却条件下，争取较多的石墨球数对减少缩松有利，对提高力学性能有利。

8.比较好的原材料和好的铁水冶金质量，要特别注意铁水不要在出炉前高温下保持时间过久，同时出炉前做好增加铁水石墨结晶核心的预处理，这样可以提高石墨球数，减少缩松。

二．新的减少缩松的观点：

1.埃肯陈子华总监最近报告指出：球墨铸铁因为铁水含有镁，促使状态图上共晶点右移，镁含量在0.035-0.045%时，其实际共晶点 大约在4.4-4.5%。

2.球铁成分选择在共晶点附近，铁水流动性最好，则凝固时铁水容易补充收缩。

3.球铁球化前后的硫含量不要变化太大。即原铁水硫含量不要太高。硫含量高，石墨容易析出过早。容易产生缩松。

4.锡柴周启明老师今年文章“防止球墨铸铁缩松缩孔方法的新进展”中指出：在不发生石墨漂浮和没有初生石墨析出前提下，尽量提高碳含量。我对这句话的理解：一般来讲，过共晶越大，则液态下产生初生石墨就越多，对减少缩松不利。

5.球铁凝固期间，控制石墨膨胀的时间，使石墨化膨胀延迟。在碳当量选择确定情况下，高碳低硅。合适的残余镁量，正确的孕育和注重最后的随流孕育。

6.铁水注意快速熔炼，避免在出铁温度下，炉内保存时间过长，避免超过1550度过高的熔炼保温温度，损失大量碳和结晶核心。一般超过10-20左右分钟就要重新做处理。这种铁水即便经过各种孕育处理，也要产生碳化物和缩松，很难消除。

7.铁水球化之后，要马上浇注，严禁等待时间过长，使球化孕育衰退。

8.使用含镧稀土的球化剂，则凝固初期的石墨结晶较少，避免个别较大石墨球出现。石墨球数比较多，大小比较均匀，说明凝固中石墨球析出时间比较一致，凝固后期膨胀较大。这种球化剂使用工艺，在最近铸协武汉华中科技大学的会议上，江阴吉鑫的工程师们提出，对厚大断面的风电球铁，没有效果，不适用。

9.球铁碳当量越大，其结晶凝固范围越宽，固液共存区间越大，凝固过程中，液态铁水流动受初生枝晶影响，阻碍流动补缩，容易形成缩松。同时，铁水硅含量高，容易过早促进石墨形核，生长，此时的石墨化膨胀在固液共存期，对缩松减少不利。所以，通过上述一些工艺措施，使石墨化膨胀延迟一说，在现实铸造技术工作中，去解决球铁铸件缩松现象，有很重要的指导意义。

三．球铁缩松的一些“异常”现象

1.高炉铁水直接加入感应电炉的短流程铸造，生产球墨铸铁铸件时，如果熔炼中没有很好的高温熔炼操作，容易出现铸件缩松缺陷。分析原因，估计是原铁水里面高炉铁水内的厚片状石墨，在熔炼中没有消除，凝固过程中，液态下石墨过早析出，凝固后期石墨化膨胀不足引起。本溪地区某风电铸造工厂，利用短流程生产风电铸件，都以探伤不合格报废，几乎没有合格铸件，损失惨重，就是例子。本溪地区高炉铁水质量较好，有害微量元素很低，铁水直接进入功率不高的保温感应电炉，估计高温冶炼，细化石墨不足。而江苏吉鑫的短流程工艺，是高炉铁水经过30吨电弧炉氧化烧损了有害元素，熔炼过程经过了高温冶炼，同时烧损的碳，又经过增碳剂处理增加了碳，和上面所说本溪短流程在熔炼工艺上有很大的不同。

2. 笔者在山东和河南个别铸造工厂遇到，生产壁厚不均匀中小球铁铸件时，铸件各处热节分离，连接热节部位的结构壁厚较薄，采取各种措施，如冷铁或铬矿砂加速热节冷却，控制浇注温度，提高碳当量，变更浇冒口系统等等，都无法解决低于2级X射线探伤要求。当把碳当量从4.4-4.6%降低到4.25-4.30%之间后，缩松减轻，探伤合格。当然，同时也采取了一些其他辅助措施。采取这种做法的原因，是因为之前流水线造型，生产球铁卡车轮毂，个别热节分散的轮毂生产经验所得，与其他大部分球铁轮毂成分控制较高碳当量不同。这种做法能够减少缩松的原因，一直搞不清楚，是否与周启明老师文章中说得，延迟石墨化膨胀和凝固中减少初生石墨有关？这些球铁铸件碳当量选择低于共晶点附近，早期凝固过程中，虽有石墨析出，但量较少，主要首先析出奥氏体枝晶，给后期共晶凝固留下了较多的石墨化膨胀量，因此较少了缩松缺陷。是否也属于延迟石墨化膨胀的一种工艺方法？详见下面照片：













3.上述以较低碳当量控制球墨铸铁成分，解决缩松的做法，今年一月份，得到一位国内知名铸造专家的认可。他说：在德国铸造工厂，都是如此选择碳当量，而我国普遍以高碳当量选择，打算写一篇文章讨论此事。

4.风电大件浇注，1320-1340度浇注，加强最后孕育，15-16吨左右铁水浇注时间80-90秒，能够生产UT探伤合格厚壁球铁铸件。但是浇注温度提高至1360-1380度浇注，浇注时间为300秒以上，使用冷铁和冒口较少，也可以生产合格风电铸件。这里就有对待球铁缩松不同的工艺出发点。当然，这里没有细说各自的浇冒口和冷铁工艺。其主要原因，是否可以与下条铸造工艺有类似关系？

5.国内早期，机床附件行业在铸造各种尺寸的大小卡盘体（盘体直径从100毫米到1000毫米左右）时，材质灰铁300，都没有冒口，而以很小的内浇口，分散均匀进入型腔，浇注速度较长，实现无缺陷高质量铸件生产。（当年多以冲天炉熔炼灰铁300铁水）。

以上文字，因为笔者水平，能力有限，难免偏僻，只不过都是真实的实际情况，写出来供大家批评，讨论，总结经验。

castengineer

跑味的残酒换新瓶.没有新意.

拼图文章.著多论点他自己都讲不清楚.早被批驳.不要再误导新人.


"关于球墨铸铁铸件缩松的学习和经历."

http://www.rjghome.com/forum.php ... p;extra=&page=3

来.来.来.希望艺人你自己发贴.对贴.活跃论坛接着此贴.继续讨论.....也好向你这位每天行走于国家铸造大师之间的"铸造泰斗"学习,提高自己.....

四海人士

2015-4-15发过了

castengineer

有位坛友.自己也就是和大家一样,是一名千万分之一的极普通工程师,偏要搞什么著作.文章......也不看自己的阅历.铸令.实践.理论功底,拉大旗做虎皮,...偏要自己往"铸造大师"的位置上窜,满世界的"传经送宝".....两篇蹩脚文章满世界的讲...读一下滥竽充数和瞎子摸象的典故.做为镜子.照一下自己.....
例如这篇贴子的改版讲稿:
"我经历过的裂隙状氮气孔事故"

http://www.rjghome.com/forum.php ... 8695&highlight=氮气孔

一知半解,牵强附会,也敢乱讲....就不一一列举了...

     .
还是回归自己.,在论坛做一名普通坛友吧..论坛里也有大师级的坛友.也没那样显摆自己.也没把自己的照片多次挂在版头.
尽管大家反感.多次反对,却死皮赖脸多次,生把自己照片往版头上挂..挂上,拿下;又挂上.又拿下;又挂上.又拿下;是不是太累了...情何以堪 ....

自尊一点,别总把一知半解的贴子成文,满世界的宣传.误导新人....

铸造深奥.不是前几年,他声称一下子买了几百元的书能了解的......

fbi-2008

castengineer 发表于 2017-3-21 15:22
有位坛友.自己也就是和大家一样,是一名千万分之一的极普通工程师,偏要搞什么著作.文章......也不看自己的阅 ...

什么书这么灵光？《葵花宝典》？

金属材料专家

年龄越大，越发感觉自己知道的东西越少。真的是这样。学习是个永无止境的事情。
还是学习吧，不用争论，不用抱怨。因为我不知道的事情太多了。
和朋友们共勉。

铸造小狗

现在好像看不到铸冶艺人上论坛了。

二代半农民

艺人前辈的文章，对我个人，有很多的启发。

友仨下子

铸造小狗 发表于 2017-10-2 13:46
现在好像看不到铸冶艺人上论坛了。

不知什么原因但凡有点本事的人都不来坛里逛了，值得思考，还想跟他们学点啥呢。

小学徒

友仨下子 发表于 2017-11-2 23:40
不知什么原因但凡有点本事的人都不来坛里逛了，值得思考，还想跟他们学点啥呢。 ...

是的,就像铸造虫和论坛泰斗刘泰斗,中国著名铸造专家铸冶艺人,三大论坛专家,可能忙于各地技术指导,参加铸造会议,没时间.最近都不来了.就连铸造虫这位你视为老师,无私分享自己经验.你始终想念的前辈也不来了.你不是和他关系不错么.让他也来,大家都来发贴.论坛才能兴旺.你说呢?
确实值得思考.我觉得,可能他们水平太高,谈的东西我们听不懂.就不愿来了.是啊.大师们.谁会到这个草根论坛来莳弄杂草呢.都去搞稻谷,小麦遗传工程的研究了吧.
你和他们不一样,你也要常来啊.

不知什么原因但凡有点本事的人都不来坛里逛了-----
那.你算是点本事的人之列吧.那你可有点抬高了自己.
你每天挂在嘴巴上,敬佩的偶像铸造虫也能算有点本事的人么.

还想跟他们学点啥.-----你还用学,回去照镜子就找到他们了.
http://www.rjghome.com/forum.php?mod=viewthread&tid=124010

fbi-2008

小学徒 发表于 2017-11-3 06:13
是的,就像铸造虫和论坛泰斗刘泰斗,中国著名铸造专家铸冶艺人,三大论坛专家,可能忙于各地技术指导,参加铸 ...

俺是来刷存在感的