概述
反白口是指由于灰铸铁中还有一定量的碳元素,引起吸氧电化学反应,产生氧化物而呈白色。铸铁凝固时,由于冷却速度等因素的不同,可能一部分结晶为灰口, 另一部分结晶为白口。通常, 白口组织在冷却速度快的表面出现,这是正常的白口。但有时白口出现在铸件的中心部位, 这称为反白口。反白口会降低材料的冲击强度,还会引起钻削加工的困难,因此, 反白口是铸件的一种缺陷, 应该防止1。
反白口的类型铸态球墨铸铁齿轮的反白口主要有三种类型:
1.块状反白口
2.集中性反白口
3.杂乱分散反白口
产生反白口的原因(1)各种成分的铸铁有各自的最易形成反白口的临界冷却速度。由于在已凝固部分的冷却作用下,中心部分的凝固速度快于外部而形成反白口。有时由于型砂水分高,水分侵入铁液,氧或氢与硫相互作用形成反白口,浇注温度低而增加形成反白口的倾向。
(2)在冷却较快的情况下,凝固过程中出现成分偏析,如碳的反偏析。由于中心部分含碳量低,按亚稳定系凝固而析出渗碳体。又如反石墨化元素的正偏析,在有的球墨铸铁件中的反白口部分存在稀土和镁的偏析。
(3)薄壁球墨铸铁件最后凝固部分产生孕育衰退,石墨球数少,形成反白口。
(4)铁液含氢量高,凝固过程中氢气集中在铸件中心部分,阻止石墨化而促使形成反白口。
(5)铁水中含氧量多,凝固时向铸件内部集中而引起内部白口。
(6)铸件心部析出气体压力升高,阻碍了该处的石墨化。
(7)与硫平衡的锰量低于1.7xs%,或S/Mn比值过高。
(8)微量元素锑、铅、谛等杂质的偏析结果。防止出现反白口的方法是:严格控制铁液的化学成分和反石墨化元素;提高铁液的温度并强化孕育;减少球化剂中稀土的含量,在保证球化的条件下降低球化剂加入量。
以上关于反白口的形成原因都有一定的理论和实践依据,这说明反白口的形成原因是多方面的, 不能用一种理论来概括, 应根据具体情况分析。
防止反白口的措施从产生反白口的原因可见,导致反白口形成的原因有多种, 但归纳起来主要是结晶时铁液的化学成分, 石墨形核条件和冷却条件等, 由此可推知防止反白口的主要工艺措施:
1. 控制铁水的化学成分。促进碳化物形成元素铬、钥、锰、钒残留稀土和残留镁量应尽可能低;适当提高促进石墨化元素硅的含量, 尽管硅的偏析增加形成反白口的倾向,但原硅量高时, 最后凝固部位含硅量也高, 在其它条件相同时,最后凝固部位形成白口的倾向小。
2.提高铁水的石里形核能力、防止孕育衰退。瞬时孕育是最有效的提高石墨形核能力的工艺方法,孕育衰退少,对于消除中小铸件的反白口最有效。对铁水用碳化硅预处理也有消除反白口的作用,可能也与提高石墨形核能有关。
3 .控制浇注条件。对于小件, 提高浇注温度有利于防止反白口;另外,浇注系统对反白口的产生有影响, 值得注意2。
结语总之, 影响反白口形成的因素有多种,防止反白口要从多方面考虑,但提高石墨形核能力,减少碳化物形成元素含量总是有效果的3。