球铁缩孔缩松的影响因素

特点：

缩孔和缩松在球铁中要比在普通灰铁中更为普遍。要防止它们，就必须给予更多的注意和控制。能够明显看出的、尺寸较大而又集中的孔洞叫缩孔，不宜看清的、细小分散的孔洞叫缩松。大多在铸件热节的上部产生缩孔。在铸件热节处、在缩孔的下方往往有比较分散的缩松。但是，对于一些壁厚均匀的中心，或者是在厚壁的中心部位，也可出现缩松。

      有些缩松的体积很小，只有在显微镜下才能被发现。这种缩松呈多角形，有时连续、有时断续，分布在共晶团边界。这种缩松叫显微缩松。奥氏体枝晶凝固后，残余的铁液则在枝晶间最后凝固，因得不到补缩而形成显微缩松。

      球墨铸铁的缩孔与缩松体积比普通灰铸铁、白口铸铁和碳钢都要大。（从铸铁成分一文中有表及数据说明），但是，在生产中，也可采用无冒口工艺得到健全的球铁铸件。球墨铸铁缩孔和缩松增大的原因

1、球状石墨在铁液中析出 经过球化处理后，球状石墨会立即在铁液中析出，并且，随着温度的逐步降低，铁液中的石墨球逐渐长大。石墨析出和长大的过程，伴随着液态金属的膨胀。

2、离异共晶转变 球墨铸铁以离异共晶的方式进行共晶转变。其凝固方式是内外几乎是同时进行的粥样凝固，因而容易形成显微缩松。

3、共晶膨胀量大 由于呈粥样凝固，铸件在共晶转变期间要持续很长时间，球墨铸铁的共晶时间可比普通灰铸铁延长一倍还要多，由此，导致共晶转变的石墨化膨胀量大。

4、型壁移动 在共晶凝固期间，由于粥样凝固，决定了铸件表面的凝固层很薄，以至不能建立其足够强度的凝固外壳，以抑制共晶凝固期间产生的石墨化膨胀，致使铸型内壁向外移动。在铸型刚度不够的情况下，使型腔尺寸增大，由此导致缩孔缩松体积进一步增大。

5、球化处理使铁液的过冷度加大 铁液经过球化处理后，原有的氢、氧、氮和 CO 气体含量减少，铁液得到了净化，致使外来核心减少。并且，铁液的过热温度越高，净化程度也越高，由此导致的过冷倾向也更加剧。此外，球化元素镁和稀土均能与碳形成炭化物，由此减少了石墨化程度，加大了收缩倾向。

防止产生缩松和缩孔的措施

1、铁液成分 碳、硅、锰、稀土、镁的含量必须适当。含碳量高，可使缩孔和缩松的倾向减小，但含碳量过高，会产生石墨漂浮。对于薄壁铸件来说，碳硅含量低时，易产生游离炭化物。对于厚壁铸件，可采用较低碳量，并适当增加硅量。锰易形成炭化物，容易促使形成缩孔缩松，为此，应当力求降低含锰量，尤其对于铸态铁素体球墨铸铁，更是如此。在保证球化的前提下，不使镁和稀土残余量过高。

2、铁液状态 缩孔与缩松倾向小的铁液 所具有的冷却曲线的斜率应较小，过冷度要小。共晶凝固时的膨胀要小，二次收缩也小。要满足的条件是：

（1）冷却速度慢

（2）碳当量高，析出石墨的倾向大。

（3）铁液中有效石墨核心数量多。

（4）良好的孕育效果。

3、铸型刚度 对于湿砂型来说， 铸型硬度要在 90（B 型硬度计）以上，希望能达到 40MPa的抗拉强度。此外，砂箱的紧固也非常重要。对于金属型覆砂（覆砂厚度 8mm 左右）以及用自硬砂制作大型铸件时，可以实现无冒口铸造。此时要满足的条件是：

G≥α1+α2+β

式中 G－由碳的石墨化而引起的铁液膨胀量；

α1－铁液的液态收缩

α2－凝固收缩

β－铸型膨胀量。

4、浇铸温度 为了防止产生缩孔和缩松，就要使液态收缩量减小，浇注温度低是有利的。但是，对于薄壁（ 10mm）铸件来说，容易出现炭化物。此时，采用冒口补缩却难以发挥作用。因此，适宜的浇注温度还取决于铸件的结构与铸件壁厚。

5、浇注系统 采取顺序凝固方式，对于铸件、冒口、冒口颈、内浇道和横浇道的设计和安放以及外冷铁的设置和在必要时使用金属型等，均是行之有效的防止缩孔与缩松地有效措施。