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与铸铁相比,碳在铸钢中的形态是比较简单的,除一种特殊的“石墨钢”外,基本上都以碳化物的形态析出,而不以石墨的形态析出。石墨钢是含碳量相当高的过共析钢,机车用树脂砂技术参考,经适当的热处理后,所含的碳一部分以石墨的形态析出,因而兼有铸钢和铸铁的性能。由于组织中含有游离石墨,是一种*损的结构材料,曾用于制造曲轴、冲压模具等构件。近30年来,机车用树脂砂铸件,由于球墨铸铁和蠕墨铸铁生产工艺的进步和性能的改善,石墨钢的应用已经很少。
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球墨铸铁与灰铸铁的凝固方式不同是由球墨与片墨生长方式不同而造成的。
在亚共晶灰铁中石墨在初生奥氏体的边缘开始析出后,石墨片的两侧处在奥氏体的包围下从奥氏体中吸收石墨而变厚,石墨片的先端在液体中吸收石墨而生长。
在球墨铸铁中,由于石墨呈球状,石墨球析出后就开始向周围吸收石墨,周围的液体因为w(C)量降低而变为固态的奥氏体并且将石墨球包围;由于石墨球处在奥氏体的包围中,浦口区机车用树脂砂,从奥氏体中只能吸收的碳较为有限,而液体中的碳通过固体向石墨球扩散的速度很慢,被奥氏体包围又限制了它的长大;所以,即使球墨铸铁的碳当量比灰铸铁高很多,机车用树脂砂生产,球铁的石墨化却比较困难,因而也就没有足够的石墨化膨胀来抵消凝固收缩;因此,球墨铸铁容易产生缩孔。
另外,包裹石墨球的奥氏体层厚度一般是石墨球径的1.4倍,也就是说石墨球越大奥氏体层越厚,液体中的碳通过奥氏体转移至石墨球的难度也越大。
低硅球墨铸铁容易产生白口的根本原因也在于球墨铸铁的凝固方式。如上所述,由于球墨铸铁石墨化困难,没有足够的由石墨化产生的结晶潜热向铸型内释放而*了过冷度,石墨来不及析出就形成了渗碳体。此外,球墨铸铁孕育*快,也是*易发生过冷的因素之一。
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大包浇小件的缺点,许多薄壁小铸件如果浇注速度过快*易形成卷入性气孔,由于没有时间从钢水中排出就凝固了,像一些气缸类铸件出现的气孔就属于这种情况,它们是承压铸件要经过探伤检验,这些缺陷的*是非常有难度的,经常就会造成铸件报废的情况,是一个比较棘手的问题。
大件浇注碰炉翻包后的*时间也对铸件气孔的产生有一定的影响,小包钢水翻入大包时卷入的气体如果没有足够的时间让它浮出来就浇入铸件时又是一个卷入的过程,这也是许多大铸件加工后出现气孔的原因,只要生产组织充分考虑的这些影响铸件质量的因素,这种情况是完全可以避免的。
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