石墨球異化:石墨球異化出現不規則石墨,如團塊狀、蝌蚪狀、蠕蟲狀、角狀或其他非圓球狀。這是由于球狀石墨沿輻射方向生長時,局部晶體生長模式和生長速率偏離正常生長規律所致。石墨漂浮:過共晶成分的厚壁球鐵件中,在澆注位置頂部,常常出現一個石墨密集區域,即“始末漂浮”現象,這是由于石墨與鐵水密度不同,過共晶鐵水直接析出的石墨受到浮力作用向上所致。鑄件中殘余球化元素量超出應有范圍時,如殘余鎂太高,超過了保持石墨球化所需的較低量時,也會影響石墨結晶條件,就容易產生蝌蚪壯石墨。而殘余稀土較多時,高碳當量鐵水易產生碎塊石墨,碎塊石墨的集中區域一般稱做“灰斑”。而蠕蟲狀石墨的出現則是由于球化元素殘余量不足或者含有超限的鈦和鋁。
反白口:一般鑄鐵件的白口組織容易出現在冷卻較快的表層、尖角、披縫等處,反白口缺陷則相反,碳化物相出現在鑄件中等斷面心部、熱節等部位。在球化劑的生產中,球化劑廠家認為只有充分了解各種元素在球化劑的作用,然后結合實際生產條件,為鑄件技術要求縮短球化劑和球化處理時間和澆注時間之間的轉移,從而確保所需的球化過程殘留球化元素穩定,防止壞球化,為合理選擇球化劑。球化元素殘余量過多時,有促進反白口缺陷產生的作用,稀土元素強于鎂,它們一般都能增加球鐵組織形成時的過冷度。
殘余鎂量過高時,也同時加強了從濕型中吸收氫的傾向,因而產生皮下孔的幾率增加。另外,球化鐵水停留時間長也能增加孔的數量。
雖然選擇合適的球化劑非常重要,但穩定生產符合質量要求的球墨鑄鐵件并不是主要原因,而是一項系統工程,需要注意以下幾點:
1.選擇合理的鐵液化學成分。
2.獲得S、O含量低且穩定高質量的原鐵液。
3.正確的球化孕育處理工藝。
4.確定了適宜的球化劑用量和剩余球化元素。
在球化過程中,液態鐵應快速生成,不能直接沖向合金。袋子底部應設置堤壩或坑,內部空間可放置所有壓實后的球墨劑和覆蓋材料。爐溫應合理,在保證澆注溫度的前提下,盡量降低球化溫度。接種劑的成分需要嚴格篩選,合理搭配,、長效,保證良好的接種效果。
球化劑的粒度是影響反應速度的一個重要因數,需要經過用戶允許。球化劑粒度大小主要與一次處理的鐵液量有關。稀土鎂硅鐵球化劑中的硅一般在40%~50%,熔點為1220℃,Si低、Fe高則熔點升高,密度升高。此外還與鐵液包形狀、球化劑覆蓋程度,以及鐵液溫度等諸多因素有關。一般而言,粒度過大易引起早爆和漂浮;粒度過小, 在鐵液溫度不足時,極易結死包底。以上兩種情況,都影響球化劑收得率,影響球化的穩定性。注意尺寸太小特別是粉狀球化劑在生產中是不能應用的。一般情況下,超標的球化劑量應小于10%。