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        如何發現球墨鑄鐵故障的原因及解決方案

        返回列表 來源:無錫市鑄造廠 瀏覽:- 發布日期:2019-02-25 15:41:36【
        1原因分析
         
        1.1成分分析
         
        在一定的冷卻速度和孕育條件下,碳當量增加可以提高球墨鑄鐵的石墨球數,改善石墨形態,使碳以碳化物形態存在的數量減少,以石墨形態存在的數量增加,可使球化處理后的鐵液過冷傾向減小。在鐵碳二元相圖中,共晶成分的含碳量為4.26%,通常將DN800~DN1000mm鑄管碳當量控制在4.2%~4.3%范圍,可提高鐵液的流動性,使球墨鑄鐵管組織致密。碳當量過高,石墨飄浮傾向增加,使石墨蛻化,且碳高可造成石墨球占的有效體積分數增加,降低球墨鑄鐵的綜合性能,球墨鑄鐵管的力學性能變差。
         
        1.2金相分析
         
        1.2.1石墨球化分析
         
        將試樣放大100倍后,從外壁向內壁依次觀察,石墨分布見圖2.圖2a內壁石墨基本為片狀,蠕蟲狀,球化率大于6級,石墨大小為8級。2b中心部位石墨大部分呈球狀,余為團狀和極少量團絮狀,球化率2級,石墨大小為8級。2c外壁石墨球較小,球化率3級,即石墨大部分呈團狀和球狀,余為團絮狀,石墨大小為大于8級,石墨直徑1.5mm.
         
        1.2.2金相組織分析
         
        鑄管內壁鐵素體含量較多,左下角顯示有未來得及完全球化的石墨聚集;圖3b端面中心1較內壁相比,鐵素體含量減少,增加有珠光體與滲碳體的混合物即萊氏體存在;圖3c中心2由內向外滲碳體明顯增多;圖3d靠近端面外壁珠光體含量為18%,鐵素體減少,初生滲碳體,珠光體及萊氏體增多。
         
        試樣的球化率達到了3級的國標要求,靠近內壁的球化率為6級,為管子內壁夾渣,雜質元素多造成;外壁球化效果較中心和內壁好;外壁組織中萊氏體化嚴重。
         
        管壁的力學性能差異較大,內壁共晶滲碳體,珠光體的分解和轉變,使石墨球長大,組織體積膨脹,導致鑄管徑向尺寸變大,石墨化程度越高,石墨球越容易長大,從而體積膨脹越大,而滲碳體,珠光體的分解是需要一定的溫度和時間要求的,分析結果表現為外壁珠光體與滲碳體轉變不徹底,因而,因相變程度不同,體積變化不同,導致管子內外壁產生方向相反的內應力。不同組織的管子在高壓外力作用下,外壁硬而脆的萊氏體強度和韌性都較低,產生斷裂,在整個鑄管內壁受壓強相同的情況下,局部的管壁斷裂會使此處管壁變薄,應力集中,最后形成打爆管,這就是夾層管水壓試驗易打爆的主要原因。



         
         
        2預防措施
         
        2.1控制合適的碳當量加大廢鋼加入量,使廢鋼加入比例達到7%~10%,硅的控制力求精確,使碳當量保持在4.2%~4.3%。
         
        2.2加強退火工藝控制
         
        大小管混退時按大管參數控制,進涼管時在熱管的基礎上再多隔兩個鏈爪。
         
        2.3加強取樣頻次,提高監控水平為更好地控制退火質量,及時,準確,快速地反應退火效果,在退火爐后增設金相快速取樣設備,取樣頻次由原來的100支取一個樣,增加至25支取一個樣,使金相檢驗結果直接服務于退火爐,有利于退火參數的控制與調整。
         
        3效果
         
        采取措施后,由夾層原因造成的水壓試驗打爆管基本杜絕。
         
        (1)將DN800~DN1000球墨鑄鐵管鐵液中鋼加入量控制在7%~10%,碳當量控制在4.2%~4.3%范圍,可提高鐵液的流動性,使球墨鑄鐵管組織致密,改善球墨鑄鐵管的力學性能。
         
        (2)大于DN400mm以上規格的鑄管退火爐控制,加熱2段,保溫1段,保溫2段溫度應在960&以上,進管間距隨管徑變大逐漸變大,使管子的整個斷面珠光體與滲碳體轉變徹底。
         
        (3)水壓合格率由原來的96%提高到了98%,內在質量更加穩定,伸長率也穩定在12%~16%;與以前由于夾層原因的水壓爆管占廢管總量的3%相比,僅此一項,年可為公司減少經濟損失近30萬元。

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