QT500-7 球化情况表里完全不一

cjstgm

球墨铸铁QT500-7 金相分析
坛中高手，我遇到一个关于球铁金相方面的问题需要各位指点：
; S5 K# L" X% e; q3 F9 F! ~  `供应商送来了Y型试块，要求分析石墨球化率，石墨球大小级别，珠光体含量
. T: F# w/ }- ^" F6 z6 _4 i9 o* |材质：QT500-7
检验标准：GB 9441-88
6 {6 E- c/ o, q: ?1 n, H试块：Y型试块  U*V*X*Y=25*55*40*140mm  图片附下
& G: W7 Q; c; j' z' @, v- q8 V
2 |0 c3 U; L* p( m: }; R$ M图1.  Y型试块图  

9 A$ j. ^/ E6 E" d5 n        

问题：
; n1 H+ O# W+ m& }, c5 H" B1.取样金相观察发现，试样近表面与中心位置的球化率和球墨大小有非常大的差异，请高手进行评判。
" D$ k1 m# M; c& A2.为何表面与心部石墨分布与形态会有如此的不同？
3 g9 U0 O7 u' @. P& C- F  B% E+ L4 }3.根据GB9441-88，该试样是否合格？

图2. 近表面金相图片 100倍 标尺100μm   

               
! A2 p. G2 V7 r% d8 z9 g. }
图3. 心部图片 100倍 标尺100μm

   

5 _: a- r/ W+ ]8 ?图4 珠光体含量 100倍 标尺100μm     
8 y. q  _) S9 l5 g. f
. I8 C, d1 Y) u( D! Q) J, K" X
[ 本帖最后由 cjstgm 于 2009-5-26 22:23 编辑 ]

leon335

冷却速度不一样,球数就不一样,圆整度也不一样
心部容易球化衰退,球墨不圆整,球数少

cjstgm

感谢2楼的解答，那这种现象是否正常呢？这种表里完全不一的情况会对强度，韧性等力学性能有何影响？

铸造人

只要机械性能符合要求，就应该说合格的，当然金像如有特别要求，另当别论。

zhaoyangyang

这个问题好，值得研究。但需要检测数据和浇注试棒时的环境（有无瞬时孕育、孕育量大小、类型、浇注试棒的砂型（金属型、湿型还是干型、粘土砂还是树脂砂）型腔的吃砂量、浇注的连续性，铁水成分。完全彻底的弄明白也不是很容易的事情。但看金相相片，我认为没有瞬时孕育，石墨球大的为心部金相；球化率都是合格的。

ajizhouji

珠光体看起来不高啊
不知道强度能不能达到？

cjstgm

感谢各位的指点。
5 d" P( E% X: H: U3 j另外5楼的zhao，你好！金相图片中石墨直径大的是靠表面组织，石墨小的是心部组织。这样的话还合格吗？

yang888

1. 金相合格的，石墨大小、形态都可以。
2. 只要机械性能符合要求，就应该说合格。

student

最好做一个心部的珠光体金相照片.取样部位尺寸不大.不应该石墨球有太大的差别,应有原因.

范恋雪

球化率还可以就是P少了抗拉讲究能达到500吧 点心部的石墨球少而小感觉是有元素点反偏析造成.是残留RE过高或者其它微量合金元素导致建议楼主做个光谱

红杉树

感觉试块的冷却速度应该是和本体一样的，如果说试块是这样的情况，那么铸件本体也是类似的情况，需留心了。
, B! V5 p7 S( i, Y& g! D; w铸件表里石墨球数量差异是正常的，但如果差异过大，则应该跟球化处理工艺和孕育工艺有关联了，最好能到现场看一下具体的生产工艺是否存在问题。

tosan

单铸试块取样部达到性能要求就行的了

cjstgm

非常感谢坛中专家的指点。我打过硬度，该试样的硬度在162/165HB左右，按照国标应该在170/230HB,另外送检的同批次抗拉强度试棒也发现有一件抗拉强度只有480Mpa，所以该批次铸件我们判定为不合格。
/ Y( f  O0 Y' }- N* m5 R现在我还有个问题：在铸件没有其他铸造缺陷的前提下，抗拉强度的高低是否与珠光体有直接的关系？我想应该是的，但供应商告诉我“灰铁的强度与珠光体有密切关系，球铁的强度与珠光体关系不大”不知该说法是否正确？还烦请各位专家指点！

1 p! T6 N, Z# |2 w[ 本帖最后由 cjstgm 于 2009-5-18 20:10 编辑 ]

qiangziguo

供应商的话应该恰恰相反，灰铸铁的强度主要是由石墨决定的，基体强度对灰铸铁强度的贡献率只有30%，而球铁的强度却主要由基体决定，珠光体的强度明显要高于铁素体，纯铁素体的强度只有400~500，纯珠光体的强度可以达到700~800，如果是回火组织，甚至可以达到900，所以说，球铁的强度与珠光体关系密切！

范恋雪

是的强度跟P体数量是直接关系的单看你的金相应该在500左右要是废钢加增碳剂的就有500了要是全生铁和回炉就达不到

ddhdgpa

球铁的球化效果和孕育效果是取得良好的综合机械性能的基础
5 }3 w+ i1 N1 Q金相照片中的石墨差异估计是由以下原因引起：
--化学成分设计C含量偏低， 碳当量偏低
--孕育效果差
--金属原材料过于纯净，残余稀土镁含量偏高， 或材料太不干净，反球化元素过多，残余稀土镁含量偏低
--浇注温度偏高
需要相应的球化前后的成分，和球化孕育处理工艺参数综合判断
- [, J' ]/ [9 D9 x& i+ m+ F珠光体含量没达到500 的比例
7 x8 m9 j/ Q* y  Q+ v- q1 s1 J
- S6 [5 H) i! I$ S/ i- Y球化率和石墨大小级别一定时， 基体组织的含量决定抗拉强度的高低， 这就是为什么高牌号600 700的球铁需要正火处理或合金化在铸态得到很高比例珠光体来达到很高强度的原因
4 _2 Z% @: M% L球化效果，石墨形态和大小对屈服强度和延伸率影响较大
, E3 M) U7 [. X& \- G# Z基体组织含量一定，抗拉强度会受到石墨形态大小的影响，但屈服强度和延伸率受影响更大

5 I9 }# X" E8 s: l: C0 |基体比例一定，好的球化和孕育效果，会同时提高强度和延伸率
" ^! ~. b4 ]% w- ], U5 R& C
& J" L4 y$ |! J$ G+ A% y此样品硬度偏低， 受珠光体含量影响较大

/ u9 X: p5 P2 B照片中那样的心部石墨形态是工艺不正常的一种迹象，需要从成分温度处理工艺等方面深入调查

cjstgm

感谢ddhdgpa专家的详细分析，我还有几个问题没有明白，希望能继续得到您的指导：
1.球铁的力学性能受石墨的球化率，球径大小，基体组织，石墨球个数等因素影响，针对这些因素是否可以按照影响程度（由大到小）进行排列？
* K: M: {: e! |# x! o) T5 n2 M2.G的球化率级别越高越好？G直径越小越好？G的个数越多越好？这样的说法不知是否正确。
" u6 f2 N7 `- @' ^3 `' _0 M3.影响石墨球个数的因素有哪些？碳含量的多少是否起了决定因素？

以上问题的提法可能不够准确，比较片面，请您见谅！添麻烦了！

$ I: G, v" y7 d6 L[ 本帖最后由 cjstgm 于 2009-5-21 21:52 编辑 ]

daguzl-425

QT500-7 球化情况表里完全不一,本人的看法是孕育效果不良，可能孕育剂粒度不匀，或没有瞬时孕育，还有铁水出炉温度和球化处理温度偏低。

ddhdgpa

1.球铁的力学性能受石墨的球化率，球径大小，基体组织，石墨球个数等因素影响，针对这些因素是否可以按照影响程度（由大到小）进行排列？
答： 只能在其他几个条件固定时分析单个条件变化对最终机械性能的影响， 单纯地对影响程度大小的排列可能不科学，比如球墨大小和基体组织之间不具有可比性，一定大小的石墨状态下基体不同机械性能会有很大差别
但是石墨作为铸铁内机械性能接近零的基体，是金属内部不连续的“缺陷”， 其圆整程度（球化率）和大小对金属基体机械性能的影响应该占很重要的地位，这从基体相同球化效果不同的机械性能比较上会很明显地看出来
1 O' q" ~4 J: l% q9 z1 i  V
2.G的球化率级别越高越好？G直径越小越好？G的个数越多越好？这样的说法不知是否正确。
7 L0 u1 X/ k  c' U完全正确，这正是做球墨铸铁的工程师梦寐以求的境界， 在球化级别1级，石墨大小6级 （球数200 以上） 时，你会看到强度和延伸率同时提高的效果500-15
石墨大小级别和单位面积内石墨球个数是不同标准对石墨大小评级的两种不同的方法，一般不一起用

3.影响石墨球个数的因素有哪些？碳含量的多少是否起了决定因素？
$ o$ f7 H: ~$ |+ s; {7 r影响石墨球个数的基础是充分的碳当量，特别是碳含量，必要条件是良好的孕育效果（合适的孕育量和高效的材料及工艺）和合适的处理温度，一般追求靠近浇注的孕育操作以保证理想的孕育效果。另外浇注温度，冷却条件和浇注，凝固时间对石墨球的数量也有影响
0 R2 y8 |0 N9 s$ X碳含量只是形成好的结果的前提条件之一，但并不能成为好的效果的决定因素
( f% F- @6 L9 `8 _# L: `: I# Q' L$ v例如完全相同的工艺条件下， 在合理的界限内，含碳量高的石墨球数会比含碳量偏低的多，但也不是无限制地追求高的含碳量，必须结合铸件结构壁厚和凝固条件，工艺条件来选取合适的含碳量目标值。 例如壁厚厚大的球铁件会选取比壁薄件适当低些的含碳量来做以防止石墨漂浮等负面结果，具体选取多少合适，又由于各个铸造厂的工艺条件不同，实践中也会也应该有差异，不可照搬照抄，手册上的数据可以作为参考

cjstgm

谢谢ddhdgpa专家的详细解答！