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1、球墨铸铁件的质量分析与控制 质量保证部 李敏 最近，我厂接连出现球墨铸铁件开裂事故。失效件中有汽车零件 也有冲压用模具。质保部理化室对失效件进行了金相分析，结果表明 这些球墨铸铁件的金相组织不合格。那么，影响球墨铸铁件质量的金 相组织有那些，造成金相组织不合格的原因是什么，出现金相组织不 合格后如何补救，生产厂如何进行质量控制与检验？这些问题成为我 们和生产厂共同关心的问题。下面我将根据这些年理化室对球墨铸铁 件的检验经验，对上述问题做简单的介绍。 一、影响球墨铸铁件性能的组织：主要有：石墨形状、基体组织1、石墨形状：球墨铸铁，顾名思义，其中最具代表性的石墨形状是 球状。球墨铸铁的质量一般是以
2、球化率来评定的。石墨越圆整、细小、 分布越均匀，对金属基体的割裂作用和引起的应力集中就越小，球铁 性能就越好。按GB/T9441球墨铸铁金相检验要求，石墨形状共 分六级，三级以上合格，球化率要达到 75%以上。以下是球化级别图 片。13 级未腐蚀 100X46 级未腐蚀 100X2、基体组织：球墨铸铁基体组织依牌号不同而不同。我厂用的球铁 件基体组织主要是由铁素体和珠光体组成，还包括少量渗碳体、磷共 晶。铸件中铁素体含量多、珠光体含量少，则韧性好，强度低；反之 则强度高，韧性差。我厂常用的 QT400-15、 QT450-10 牌号是以铁 素体为主要基体的球铁，珠光体含量要控制在 20%以下。
3、 渗碳体、 磷共晶这两种组织在我厂使用的球铁中是有害组织，必须控制在 2% 以下，否则铸件强度、韧性都差。以下是两种基体组织的图片。铁素体基体（白色）+球状石墨（黑色）75%珠光体基体（黑色）+少量铁素体+石墨4%硝酸酒精溶液腐蚀 100X二、 造成金相组织不合格的原因：球铁件金相组织不合格主要表现在石墨球化不良、基体组织组成或形态不对这两方面。 1、 导致石墨球化不良的主要原因：化学成分控制不好，阻碍石墨 化的元素过多；孕育、球化过程控制不好；铁水冷却过快；浇注时间 过长等。2、 造成基体中珠光体超标的原因：铁水浇注控制不好。3、造成渗碳体超标的原因：铸件冷却过快；化学成分控制不好， 如：铁
4、水中硅含量过低；球化剂过多；孕育处理不良；造成磷共晶超 标的原因是：P元素含量超标。三、铸件组织不合格后的补救办法：如果铸件石墨球化不良或磷共 晶超标，后期是无法补救的，因此需要生产过程中有效的质量控制。 如果铸件中珠光体、渗碳体超标，还可以通过低温、高温退火等热处 理手段进行补救。四、球铁件生产现场的过程质量控制与检验：球铁件由于需要对铁水进行孕育、球化处理，过程质量控制非 常重要。首先要做好原材料进厂化验工作；其次要做好炉前化验，严 格成分控制；要按照铁水重量添加适量的孕育剂和球化剂；要严格控 制每包铁水的浇注时间，防止浇注到后期石墨衰退；每包铁水浇注到 后期要取样做机械性能试验或金相检验。铸铁件是以机械性能作为验 收标准的，浇注到后期取样做性能试验可以及时发现铸件是否存在孕 育、球化不良或石墨衰退等质量问题。另外，冬季是铸件质量问题高 发季节，因环境温度低会造成铁水冷却过快，产生过冷石墨或过多珠 光体，所以冬季铁水浇注后要注意铸件的保温。另外，球铁件除了做 机械性能试验或金相检验外，合格的球铁件的断口、敲击的声音也非 常有特点，有经验的检查员可以利用这两种方法对铸件质量进行初步 检验，防止出现批量不合格品。2008 年 1 月 11 日
