球墨铸铁钢锭模的表面缺陷主要由以下因素引起,结合文献资料分析如下:一、夹渣缺陷
- 硫含量过高:铁液中硫元素与镁反应生成硫化镁(MgS)等非金属夹杂物,易在铸件上表面或死角聚集。
- 残余镁量过多:过高的镁残留会加剧氧化反应,形成氧化镁(MgO)夹杂,同时增加铁液粘度,阻碍杂质上浮。
- 浇注温度不足:当浇注温度低于1300℃时,熔渣流动性差,难以完全扒除,易随铁液进入型腔形成夹渣。
二、皮下气孔
- 镁蒸气逸出:球化处理时,镁蒸气在铁液表面氧化生成氧化镁,形成气泡滞留于铸件皮下。
- 铁液氧化:铁液暴露在空气中导致稀土、镁等元素氧化,产生CO、H₂等气体,形成针孔状缺陷。
三、缩松与表面粗糙
- 碳当量失衡:碳硅含量过高(CE>4.6%)会加剧石墨漂浮,导致表面石墨聚集区域出现缩松。
- 残余镁量偏高:抑制石墨化膨胀的自补缩能力,增大糊状凝固倾向,使表面出现微观缩孔。
四、球化不良相关缺陷
- 球化剂衰退:铁液停留时间过长导致镁元素氧化损失,表面出现灰斑或小黑点。
- 稀土配比不当:稀土含量不足时无法中和反球化元素(如硫、钛),过量则会形成稀土氧化物夹杂。
五、工艺控制因素
- 浇注系统设计:浇注不平稳会导致二次氧化渣卷入,形成流痕或皱皮。
- 铸型紧实度不足:型砂强度低易造成铸件胀型,表面出现凹凸不平或毛刺。
- 熔炼脱硫不充分:原铁液硫含量>0.03%时,夹渣和气孔倾向显著增加。
建议改进措施:
① 控制原铁液硫含量<0.02%,采用双联熔炼工艺提高铁液纯净度;
② 优化球化剂加入量(残余镁0.03-0.05%,稀土0.02-0.04%);
③ 浇注温度提升至1300-1350℃并采用冰晶石粉覆盖铁液表面。
如需具体工艺参数或更深入分析,可查阅文献原文。