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1、球墨铸铁基本知识讲座,参加人员：FJW铸造部品证人员,铸铁的种类 按照石墨形态可分为下列五种： 灰口铸铁：片状石墨 球墨铸铁：球状石墨 蠕墨铸铁：蠕虫状石墨 白口铸铁：石墨以碳化物形式存在 可锻铸铁：团絮状石墨,球墨铸铁,灰口铸铁,球化率70%以上,球墨铸铁的基本要求,铁素体基地：FCD400A，耐蚀性与奥氏体相似 珠光体基地：FCD600 铁素体与珠光体混合基地,机械性能：,抗拉强度： 硬度： 延伸率：,石墨数：,抗拉强度 延伸率 硬度HB 基地 400Mpa 15% 121197 F 450Mpa 12% 143217 F 500Mpa 7% 187255 F+ P 550Mpa 5% 1
2、92269 P+ F 600Mpa 3% 192269 P 700Mpa 2% 245295 P,一般要求100个/mm2,基地组织：一般可允许5%碳化物,球化率：一般要求80%,球墨铸铁的种类(1) 按照牌号(材质),可分为以下几类: QT400-15/18 ,延伸性与冲击性能好,耐寒 ,如转向节 QT450-12:HUB类 QT500-7/10: QT550-5:SABS壳体/支架 QT600-3:TFS CD90CASE-B QT700-2:JOHN DEERE YOKE / SUPPOT,不同材质的铁水不可混浇,FJW:球铁代号为FCD,中国 GB QT 日本 JIS FCD 德国 D
3、IN GGG,球墨铸铁的种类(2) 富士和生产的大多数球铁为高硅高钼球铁,如: 排气管 涡轮壳 ELBOW 其主要特性为: 耐高温, 耐腐蚀.,工作温度:840度,Mo 0.5 1.1% Si 3.75 4.5%,发动机部品工作温度： FCD 750 高硅高钼840 Ni奥氏体900,球墨铸铁产生机理(1)： 没有人能解释球墨铸铁的形成原因,原汤 + 球化剂 =球墨铸铁,片状石墨,球 化 处 理,球状石墨,元素： 镁 Mg 钙 Ca 铈 Ce 镧 La 钇 Y,载体: 金属 Mg 合金 NiMg 镁硅铁 MgFeSi 混合稀土金属,大颗粒的MgO, MgS and Mg-Si-oxide,小颗
4、粒的MgO, MgS and Mg-Si-oxide,形核质点,夹 渣,球墨铸铁产生机理(2),FJW使用球化剂: MgFeSi球化剂,Mg + S = MgS Ca + S = CaS RE + S = RE-S Mg + Si + 3O = MgSiO3 2Mg + Si + 4O = Mg2SiO4,Mg- 吸收率:60 - 80% Mg残留量:0.025%,球化剂的种类,金属 Mg 合金 NiMg 镁硅铁 MgFeSi 混合稀土金属,球化剂组成Mg:57% Si :4050% Ca:1.83% Al: 1.5% RE:1.53%,球化剂中元素的作用,Sandwich 三明治法,球化处理
5、的方法 喂丝法 包内球化 型内球化,FJW采用包内转包球化,采用三明治法 一般：0.91.1%球化剂 0.5%覆盖剂,球化不良的原因 铁水的化学成分 球化温度 球化剂的影响 球化衰退 球化桶与球化反应室的影响,铁水的化学成分 S含量超出：0.02% 有害微量元素如Pb、Bi含量超标,如Pb:0.03%Bi：0.01% CE值/C成分过高,导致石墨爆炸 （CE值4.5%） 局部C未溶解吸收 / 增碳剂材质有问题,Mg与S都是活性元素， 相互发生化学反应,2004年9月21日生产4F2ERH排气管时炉后碳成分3.8%超出规格：3.453.55% ，导致石墨爆炸，整炉报废。,2004年8月因使用南京
6、一家试用的增碳剂，导致VIS30 FLANGE产品局部石墨爆炸。,CE=C+(Si+P) / 3,球化温度 球化温度过高,容易导致球化不良发生,2004年10月生产4F2ERH排气管时球化温度过高,导致球化时间仅47秒,浇注首温:1512,该桶铁水浇注后发现ND球化率仅60%,在线隔离 .,原因: 溶解作业员测温时未依标准作业,显示器温度仍在上升时停止测温,不良发生对策:对作业员进行教育训练,不良流动对策:测球化前温度/管制球化时间60秒以上,FBM-2因置场问题，仍测浇注首温，管制球化后首温1480,球化剂的影响(1) 球化剂的添加比列：球化剂重量 / 出汤量,一般为0.91.1%，可根据
7、下列条件设定：,制程参数 球化剂比例 球化温度高 厚大件部品 球化率要求高 原汤S超标 ,TO：熔解同仁 因球化剂的添加量固定，所以出汤量会影响球化剂的比例，导致球化不良的发生。,2004年9月8日因磅料天车坏，熔解目视出汤，导致CAMI排气管/日产壳体/142压缩机壳体球化不良,出汤量多 球化剂量少,球化剂的影响(2) 忘记放球化剂 球化剂中Mg成分含量不足 球化剂颗粒太小 球化剂过早放入球化桶/或有残汤，造成Mg烧损 球化剂潮湿,FJW采用镇江东风生产的球化剂，Mg的含量规格：56% ，一般为5.5%，粒度：325mm,颗粒选择： 球化温度 颗粒 出汤量 颗粒,2004年9月FBM-2生产
8、JAC 102支架时忘记放球化剂，取样人员做金相试片时发现，在线隔离。,球化衰退 铁水球化后未在规定时间内浇完,TO：浇注同仁 铁水球化后必须在最短的时间内浇注完成，如果设备发生故障，则浇注时间不可超过7分钟，即浇注管制灯报警后不可再浇注 。,TO：取样同仁 ND试片/金相试片/分光仪试片必须取最后3模铁水,球化桶与球化反应室的影响 球化桶潮湿：,Mg与H2O发生反应 ，造成Mg损耗，同时使球化反应过 于剧烈 Mg + H2O = MgO + H2,球化反应室：,因球化反应室使用次数多或残留大量渣子，导致深度不够或开口太大，球化剂不能被有效覆盖 ，球化反应剧烈。 球化反应室太深，球化反应过于平
9、淡，未充分球化。,球化桶每使用15炉须更换一次,新球化桶使用时必须用铁水与预热,球化不良的发现 （获嘉奖机会） 球化时反应过于激烈、球化时间短或球化反应平淡 超声波检测ND试片（波长反射原理）或铸件实体 金相显微镜检测实体金相，品证同仁经常检验时发现 。 裙板分离异常，非常容易分离或冒口自动断开，后处理同仁因此屡受嘉奖。 听声音。（球铁：清脆 ） 查看铸件断口 检测铸件化学成分：05年陈吉华打分光仪时发现Mg含量无，经确认，该桶未放球化剂,球化不良的常见类型： 蠕虫状石墨: 爆炸型石墨 粗短形石墨 钉状形石墨 石墨漂浮 表面片状石墨 不规则石墨 队列形石墨,蠕虫状石墨：,球化处理异常 化学成分：元汤S超标 温度过高 停留时间过长，球化衰退 残留Mg或稀土过低,爆炸型石墨：,稀土加入量过多 高碳当量 增碳剂问题,粗短型石墨：,稀土加入量过多 高碳当量,钉状石墨：,有害元素Pb、Ti、Bi、Sb未被稀土中和,石墨漂浮：,碳当量高 浇注温度高 厚大截面，冷却速度慢,表面片状石墨：,砂型表面含有大量的硫,不规则石墨：,保温时温度过高 长时间保温 孕育不良及或 衰退,列队石墨：,碳当量低,THE END,
