1 球墨铸铁的凝固特点国内外铸造工作者对球墨铸铁进行了几十年的研究,得出了它和其他合金不同的凝固特点,主要表现在以下方面:
(1)球墨铸铁的共晶凝固范围较宽。球墨铸铁共晶结晶时,由于加镁处理的结果,石墨在液相中长到一定尺寸时即被奥氏体包围。由于奥氏体外壳阻碍碳原子自熔融液体向石墨球扩散,使得石墨球生长速度减慢,因而凝固过程进行较慢,以至于要求在更大的过冷度下通过在新的石墨异质上形成新的石墨晶核来维持共晶凝固的进行。所以,共晶转变在一个较宽的温度范围内进行,导致铸件在很宽断面上固液两相共存,呈糊状凝固,使其凝固过程中的补缩变得困难。
(2)球墨铸铁的石墨多。与灰铸铁相比,球墨铸铁要经过球化和孕育处理,其石墨较灰铸铁多很多,共晶团尺寸也比灰铸铁细得多。
(3)球墨铸铁凝固石墨化膨胀力大。球墨铸铁在共晶凝固过程中石墨很快被奥氏体壳包围,石墨长大所引起的膨胀不能传递到铁液中,如何提升铸件的性能,从而产生较大的共晶膨胀力,黑河铸件,石墨化膨胀力达到灰铸铁的5倍。若铸型的刚度不高,则引起铸型的胀大和铸件外形胀大,石墨化膨胀力释放,减少了对金属凝固收缩时的补缩作用,由此产生缩孔和缩松倾向增大。
(4)球墨铸铁凝固过程的体积变化模式分为三个阶段:铁液充型后至冷却到共晶温度过程中的液态收缩;共晶凝固过程中由于石墨球的析出引起的体积膨胀;铁液凝固后冷却过程中的体积收缩。
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