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球墨铸铁的铸造工艺呈现出了什么特色?


由于碳硅含量较高,球墨铸铁与灰铸铁一样在生产过程中具有良好的流动性和自补缩能力。但是由于炉前处理工艺及凝固过程的不同,球墨铸铁与灰铸铁相比在铸造性能上又有很大的差别,因而其铸造工艺也不尽相同。

不过球墨铸铁与灰铸铁相比在凝固特性上有很大的不同,球墨铸铁的共晶凝固范围较宽。灰铸铁共晶凝固时,片状石墨的端部始终与铁液接触,因而共晶凝固过程进行较快。而球墨铸铁由于石墨球在长大后期被奥氏体壳包围,其长大需要通过碳原子的散进行,因而凝固过程进行较慢,以至于要求在大的过冷度下通过在新的石墨异质核心上形成新的石墨晶核来维持共晶凝固的进行。

正是因为如此,球墨铸铁在凝固过程中在断面上存在较宽的液固共存区域,其凝固方式具有粥状凝固的特性,这使球墨铸铁凝固过程中的补缩变得困难。经过球化和孕育处理,球墨铸铁的石墨核心较之灰铸铁多很多,因而其共晶团尺寸也比灰铸铁细得多。

由于在球墨铸铁共晶凝固过程中石墨很快被奥氏体壳包围,石墨长大过程中因体积增大所引起的膨胀不能传递到铁液中,从而产生较大的共晶膨胀力。当铸型刚度不高时,由此产生的共晶膨胀将引起缩松缺陷。

在凝固过程中,球墨铸铁的体积变化可以分为三个阶段,分别是铁液浇入铸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收缩。

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