概述

　　球墨鑄鐵的凝固特性與補(bǔ)縮工藝特點

　　球墨鑄鐵與灰鑄鐵相比在凝固特性上有很大的不同，主要表現(xiàn)在以下方面：

　　(1)球墨鑄鐵的共晶凝固范圍較寬。灰鑄鐵共晶凝固時，片狀石墨的端部始終與鐵液接觸，因而共晶凝固過程進(jìn)行較快。球墨鑄鐵因為石墨球在長大后期被奧氏體殼包抄，其長大需要通過碳原子的擴(kuò)散進(jìn)行，因而凝固過程進(jìn)行較慢，以至于要求在更大的過冷度下通過在新的石墨異質(zhì)核心上形成新的石墨晶核來維持共晶凝固的進(jìn)行。因此，球墨鑄鐵在凝固過程中在斷面上存在較寬的液固共存區(qū)域，其凝固方式具有粥狀凝固的特性。這使球墨鑄鐵凝固過程中的補(bǔ)縮變得難題。

　　(2)球墨鑄鐵的石墨核心多。經(jīng)由球化和孕育處理，球墨鑄鐵的石墨核心較之灰鑄鐵多良多，因而其共晶團(tuán)尺寸也比灰鑄鐵細(xì)得多。

　　(3)球墨鑄鐵具有較大的共晶膨脹力。因為在球墨鑄鐵共晶凝固過程中石墨很快被奧氏體殼包抄，石墨長大過程中因體積增大所引起的膨脹不能傳遞到鐵液中，從而產(chǎn)生較大的共晶膨脹力。當(dāng)鑄型剛度不高時，由此產(chǎn)生的共晶膨脹將引起縮松缺陷。

　　(4)在凝固過程中球墨鑄鐵的體積變化可以分為三個階段:鐵液澆入鑄型后至冷卻到共晶溫渡過程中的液態(tài)收縮，共晶凝固過程中因為石墨球的析出引起的體積膨脹，鐵液凝固后冷卻過程中的體收縮。

　　因為上述凝固特性，從補(bǔ)縮的角度考慮，球墨鑄鐵在鑄造工藝上有以下特點：

　　(1)鑄型要有高的緊實度，以使鑄型有足夠的剛度以抵擋球墨鑄鐵共晶凝固時的共晶膨脹力。需要指出的是，此時要特別留意采取適當(dāng)?shù)拇胧┻M(jìn)步鑄型的透氣性，同時要盡可能地降低型砂中的水份，以防止泛起“嗆火”。

　　(2)合理設(shè)置澆冒口。球墨鑄鐵的冒口與普通鋼及白口鐵不同，球墨鑄鐵冒口設(shè)置的合理性在于它能夠充分增補(bǔ)鐵液的液態(tài)收縮，而當(dāng)鐵液進(jìn)入共晶膨脹階段時，澆注系統(tǒng)和冒口頸及時冷凍，使鑄件利用石墨析出的膨脹進(jìn)行自補(bǔ)縮。

　　(3)砂箱應(yīng)有足夠的剛度，上箱和下箱之間應(yīng)有牢固的緊固裝置。