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共晶轉(zhuǎn)變過程中石墨的析出導致體積膨脹。內(nèi)部液體未凝固前,表面不結(jié)殼,其形成堅硬外殼的時間遠大于灰鑄鐵件;凝固過程中,鑄件外部一直是一層軟殼,石墨化膨脹時,膨脹力直接傳至鑄型,使鑄型發(fā)生型壁運動,常使型壁外移導致鑄件產(chǎn)生縮松。
球墨鑄鐵的碳當量比灰鑄鐵高很多,球鐵的石墨化卻比較困難,因而也就沒有足夠的石墨化膨脹來抵消凝固收縮;因此,球墨鑄鐵容易產(chǎn)生縮孔。包裹石墨球的奧氏體層厚度一般是石墨球徑的1.4倍,也就是說石墨球越大奧氏體層越厚,液體中的碳通過奧氏體轉(zhuǎn)移至石墨球的難度也越大。要在鑄態(tài)下獲得以鐵素體基體為主的組織,除鑄型要有足夠的吃砂量外,鑄件在鑄型中要有足夠的保溫和緩冷時間,至少要使鑄件在型內(nèi)冷卻到650℃以下方可開箱取出。
石墨漂浮程度與碳當量、球化元素的種類及殘留量、鑄件凝固時間、澆注溫度等因素有關(guān)系。鎂能使球鐵的共晶含碳量提高,碳當量相同的鐵水,提高其殘余鎂量就能減少石墨漂浮,殘留稀土量過高,有助于爆裂狀石墨的升成。