由于球墨鑄鐵的凝固特點—糊狀凝固方式,所以縮松不僅是它的固有缺陷,而且,采用傳統(tǒng)的工藝,很難完全。生產中常采用加冷鐵或冷鐵加水冷等方法,這樣把表層的縮松趕到鑄件內部,機械加工后,縮松就不會暴露出來。但是隨著對鑄件質量要求的提高,客戶不僅對鑄件的外觀有要求,而且對鑄件內在質量的要求也不斷提高。對生產的鑄件要求進行無損探傷,這樣躲在鑄件內部的縮松就會被發(fā)現。因此,從根本上鑄件內部的縮松缺陷是今后企業(yè)所希望達到的目標。本課題深入研究球墨鑄鐵的凝固特點和縮孔、縮松的形成機理,擬采用一種新工藝,從根本上球墨鑄鐵件的縮松缺陷,以提高球墨鑄鐵件的整體質量。
本文是采用多種合金成分配制成多種球墨鑄鐵復合除縮劑,添加到不同的試塊中,利用超聲波無損探傷技術檢測試塊內部縮松缺陷變化;對其斷面的進行宏觀組織觀察;利用金相顯鏡觀察和分析了其觀組織變化,并對試塊的布氏硬度、強度和延伸率進行了測定。 研究結果表明:通過改變除縮劑成分可減少或完全球墨鑄鐵鑄件內部的縮松缺陷:C型除縮劑能夠完全球墨鑄鐵鑄件內部的縮松缺陷,效果好。D型和H型除縮劑可以明顯減少鑄件內部的縮松缺陷,G型和I型除縮劑使球墨鑄鐵鑄件內部的縮松缺陷明顯向上表面集中。曲軸試塊豎置時,隨著加入量的增加,縮松缺陷整體向上表面集中,縮松缺陷面積先逐漸減少后又逐漸增加,不能完全曲軸試塊內部的縮松缺陷;曲軸試塊橫置時,底部左右兩側添加除縮劑并配合頂部加冒口的工藝方案,可完全球墨鑄鐵鑄件內部的縮松缺陷。各種球墨鑄鐵復合除縮劑對石墨的球化程度、鑄件的力學性能及珠光體含量均無明顯影響,但可使鑄件局部晶粒細化。

中國古代的鑄鐵，在一個相當長的時期里含硅量都偏低，在約2000年前的西漢時期，中國鐵器中的球狀石墨，就已由低硅的生鐵鑄件經柔化退火的方法得到。這是中國古代鑄鐵技術的重大成就，也是冶金史上的奇跡。球墨鑄鐵以其優(yōu)良的性能，在使用中有時可以代替昂貴的鑄鋼和鍛鋼，在機械制造工業(yè)中得到廣泛應用。冶金行業(yè)過去一直認為球墨鑄鐵是英國人于1947年發(fā)明的。西方某些學者甚至聲稱，沒有現代科技手段，發(fā)明球墨鑄鐵是不可想象的。1981年，中國球鐵專家采用現代科學手段，對出土的513件古漢魏鐵器進行研究，通過大量的數據斷定漢代中國就出現了球狀石墨鑄鐵。有關論文在第科技史大會上宣讀，轟動了鑄造界和科技史界。冶金史專家于1987年對此進行驗證后認為：古代中國已經摸索到了用鑄鐵柔化術制造球墨鑄鐵的規(guī)律，這對冶金史作重新分期劃代具有重要意義。
近日，公司接到一份出口意向訂單，急需數噸Φ400mm水平連鑄鑄鐵型材。這已超出了Φ360mm超大規(guī)格生產能力范圍，工藝完全不同，設備完全不匹配，公司從來沒有嘗試過。、市場經濟大潮激流澎湃，不乏弄潮兒向濤搏擊。經理牛曉宇抓住市場有利時機，毫不猶豫接受了挑戰(zhàn)。他集中班子成員和技術骨干，成立專項攻關小組，認真研究討論，歸納工藝要點，制定生產方案。由于生產線能力有限，一系列設備均需擴容、改造，加上客戶要求一周內完成任務，這無疑成為一項寵大而艱巨的工程。說干說干。在攻關組組長、經理牛曉宇的帶領下，攻關組成員、生產副經理王茂榮和連鑄車間主任王建衛(wèi)及相關人員立馬投入戰(zhàn)斗。按照方案，首先是結晶器模具工藝改造，設計加工Φ400mm引頸頭；其次是鐵水液面、拉拔澆注和水溫控制；然后是生產線裝備改造，特別是牽引機牽引能力的調配。