用显微镜观察铁水中碳的含量不同与铸件硬度测量

石墨漂浮

  球墨铸铁件断口的上表面有一层密集的石墨黑斑，与正
常的银白色断面组织相比，有清晰可见的分界线，这种缺陷
称石墨漂浮。石墨漂浮通常位于厚大铸件断面的上表面、砂
芯的下表面和铸件的死角处。用显微镜观察，可看到这个区
域不仅石墨数量多，而且形状多为开花状或菊花状。由于石墨
大量聚集，削弱了基体强度，使金属的机械性能大为降低。

  球墨铸铁石墨漂浮缺陷产生的主要原因如下：

  1)就铸件的某一厚度来说，碳当量超过某数值时，初生的
球状石墨就从高温铁水中析出。由于重度的差别和上浮镁蒸气的
带动，部分石墨球上浮到铸件表面并聚集在一起。

  2)球墨铸铁件的冷却速度太慢、壁太厚，残余镁量过低，
浇注温度过高、残余稀土量过高都会引起石墨漂浮。

石墨孔洞中的石墨剥落后，加工面出现很多残存石墨粉
的孔洞，很容易和缩松混淆。

  石墨粗大缺陷产生的主要原因如下
  1)铁水中碳当量太高，尤其是碳的含量太高，导致铁
水在冷却和凝固过程中析出大量的粗片状石墨。
  2)金属炉料组织不良。过多地采用晶粒粗大和存在大
量粗片状石墨的生铁锭，造成铸件产生大量的粗片状石墨。
  3)熔炼温度低，铁水中含有未完全溶解的石墨片，铸
件凝固时，它作为石墨生长的核心，结果造成石墨粗大。
  4)冲天炉熔炼过程中铁水增碳过多。
  5)铸件各部分的壁厚相差太悬殊。为了防止壁薄的部
分产生白口，不得不提高铁水的碳当量，这将使壁厚的部分
因碳当量太高而产生石墨粗大。
  6)冒口太大或内浇口太集中，以致使它们周围铸件壁
的冷却速度大大降低，产生石墨粗大。

  5．组织粗大 
  铸件局部或全部截面上的晶粒尺寸大于标准或技术条件
所规定的尺寸，这种缺陷叫做组织粗大。组织粗大缺陷多数
发生在铸件厚壁部位，铸件受水压试验时常发生渗漏。这种
缺陷若不作金相检验很容易和缩松、针孔等混淆。

  组织粗大缺陷产生的原因如下，
  1)在一定的冷却速度下，铸铁件的碳当量太高。
  2)熔炼温度太高，液体金属被严重过热，金属中高熔
点的质点被熔化，以致型内液体金属凝固时晶核数量减少，
晶粒得以自由长大。这对钢和铝合金是很敏感的。
  3)铸件局部过厚，冷却速度太慢。
  4)浇注温度过高，凝固速度缓慢。
  5)热处理温度太高和高温保温时间太长。

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