河北省泊头市艺兴铸造厂

 球铁铸件是通过球化和孕育处理得到球状石墨，地提高了铸铁的机械性能，特别是提高了塑性和韧性，从而得到比碳钢还高的强度。
球铁铸件除铁外的化学成分通常为：含碳量3.0～4.0%，含硅量1.8～3.2%，含锰、磷、硫总量不超过3.0%和适量的稀土、镁等球化元素。
球铁铸件是20世纪五十年代发展起来的一种高强度铸铁材料，其综合性能接近于钢，正是基于其优异的性能，已成功地用于铸造一些受力复杂，强度、韧性、耐磨性要求较高的零件。球墨铸铁已迅速发展为仅次于灰铸铁的、应用十分广泛的铸铁材料。所谓“以铁代钢”，主要指球墨铸铁。
球铁铸件内(外)部质量的影响以及生产注意事项
<一>、球铁铸件内(外)部质量的影响
球铁铸件的内(外)部质量对于球铁铸件的寿命影响非常大。轻量化球铁铸件一般都是选用高强度的材料，材料的强度越高，韧性相对越低，对于缺口的敏感性越强，使得球铁铸件表面的光洁度、砂眼、内部缩孔、缩松都对球铁铸件的使用寿命有着直接的影响。
所以，轻量化球墨铸件需要同步提升球铁铸件的内(外)部质量要求。
1、球铁铸件表面质量的影响
球铁铸件表面存在缺陷对于球铁铸件的性能有直接影响，不同大小、形状的缺陷，对于球铁铸件的性能影响不一样。球铁铸件表面缺陷，类似于球铁铸件表面存在缺口，可以根据缺口试样的检测数据来说明缺陷存在的危害性。
V型缺口的冲击值比U形缺口的冲击值小20%~30%，而U形缺口的冲击检测值比没有缺口小30%~40%，说明缺陷对于球铁铸件的性能影响很大，而且缺陷越尖锐，对球铁铸件性能影响越大，对于不同直径的试棒缺陷影响大致相同。
生产中如果拉伸试棒上存在缺陷，检测结果基本都是抗拉强度和伸长率都达不到标准要求。但如果缺陷比较平整平滑，对球铁铸件的影响较小。
当球铁铸件表面存在片状石墨及浮渣缺陷时，疲劳可降低20%或是多。当表面浮渣和小孔缺陷共存时，疲劳可降低30%~40%，防止这类缺陷的产生，对受交变应力的球铁铸件至关重要。铸造表面缺陷对珠光体球铁铸件的疲劳性能影响，球铁铸件表面质量越差，球铁铸件的疲劳越小。球铁铸件表面越光洁，疲劳越大，使用寿命越长。
在开发QT550-10材料桥壳过程中，有些台架试验件很快出现失效断裂，而有的试验件则通过了100万次的寿命要求。
2、内部质量的影响
球铁铸件内部的缩孔、缩松缺陷影响也非常大，一方面相当于减小了球铁铸件壁厚，另一方面缺陷的不光滑表面会形成应力集中。而球铁铸件失效一般是从球铁铸件表面产生裂纹源，所以相对于表面质量而言，球铁铸件内部缺陷的影响要小一些。但是由于无法直接观察，只能依靠X射线探伤等设备才能发现，所以其隐蔽的危险性较大。在进行托臂梁试验时，由于大受力部位中心存在缩孔，导致球铁铸件台架试验时发生断裂，缩孔的尺寸为壁厚的1/4左右，终台架试验结果为无缩松球铁铸件寿命的80%。一般建议球铁铸件热节部位存在的缩孔等缺陷不要超过截面的1/4~1/3。对于受力大的部位，应该通过工艺方法消 除缩孔、缩松等内部缺陷，从而保证球铁铸件的疲劳寿命。所以，在做应力评估时，需要考虑内部质量的影响系数。
<二>、生产球墨铸铁件注意事项
生产球墨铸铁件注意以下方面原则：
1、铸型原则分型面尽可能把主要型腔置于底箱，利于工艺设计，砂箱刚性强吃砂量要少，均衡凝固，厚部用直接冷铁或隔砂冷铁，加速冷却合格的组织。浇注系统设计原则是快浇，挡渣、补缩、经济、易清整。内浇口形状用距形较好（长方形或近似方形）易于补缩、充型温差小。不应开设半圆或三角形的内浇口补缩效果差，半圆或三角形浇口保温强，浇口与球墨铸铁结合部易形成缩孔。
2、充型后凝固快提高球墨铸铁件光洁度与内在密度，无冒口简化工序节约了成本，冒口尽量用暗压力冒口易操作，大型件若用明冒口不能一次浇满用人工订火（补铁水）作用才大。
3、球墨铸铁件的生产要控制其不能发生白口、硬边，解决方法：
（1）控制化学成分
（2）加大浇口
（3）出炉铁液温度>1450℃，提高浇注温度。
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