铸件表面硬度低

wxh_wf

可能由以下原因造成：
一、冷却速度差异
铸件表面和中心在冷却过程中的速度不同。铸件表面与空气接触，散热较快，冷却速度相对较快；而中心部位由于热量向外部传导需要时间，冷却速度相对较慢。
较快的冷却速度可能会抑制石墨化过程，使得表面的石墨球数量相对较少、尺寸较小，从而导致硬度降低。例如，在快速冷却的情况下，碳原子来不及充分扩散形成石墨球，而更多地以固溶体的形式存在，使得铁素体含量增加，硬度降低。
中心部位冷却慢，有利于石墨化的充分进行，石墨球数量较多、尺寸较大且分布均匀，从而使得中心硬度相对较高。比如，缓慢冷却使得碳原子有足够的时间扩散和聚集，形成更多的石墨球，提高了材料的韧性，但同时也会使珠光体含量相对减少，降低了硬度。
! B9 g0 T/ @$ x) J  F二、合金元素偏析
: U% i$ }' V9 J- z+ r9 f5 U在凝固过程中，合金元素可能会发生偏析现象。一些合金元素如锰、铜等倾向于在铸件中心部位富集。
这些合金元素的富集可以促进珠光体的形成，提高中心部位的硬度。例如，锰元素可以稳定珠光体，增加其含量，从而提高硬度。当锰在中心部位偏析时，中心的珠光体含量增加，硬度相应提高。
% N% C  S1 I0 Y而表面部位由于合金元素含量相对较低，珠光体形成较少，铁素体含量相对较高，导致表面硬度降低。
% q0 \7 g5 k# R三、脱碳或氧化
铸件表面在高温下容易与空气中的氧气发生反应，形成氧化层，或者在某些情况下可能发生脱碳现象。
0 I' ]$ r5 a6 I4 _. Q氧化层会使表面的硬度降低，因为氧化层的结构疏松，强度较低。例如，表面的氧化层可能会在硬度测试时被压溃，导致测得的硬度值偏低。
脱碳会使表面的含碳量降低，减少了石墨的形成，从而降低硬度。比如，在脱碳层中，铁素体含量增加，珠光体含量减少，硬度下降。
+ E! H% k# T6 u" o2 x* V" y' U四、孕育处理不均匀
* @; d( @- U+ n% I/ h如果孕育处理不均匀，可能会导致铸件不同部位的组织和性能差异。
表面部位可能由于孕育剂加入不足或孕育效果不佳，石墨球化率低，从而硬度降低。例如，孕育剂在浇注过程中未能充分扩散到表面部位，使得表面的石墨形态不理想，硬度下降。
% U- P7 z2 R+ `: V中心部位可能由于孕育剂的作用相对较好，石墨球化良好，硬度相对较高。
五、热处理影响
如果铸件在热处理过程中工艺控制不当，也可能导致表面和中心硬度差异。
7 f8 o  B7 a8 \# }9 e例如，在正火处理时，如果表面的加热温度不够或保温时间不足，可能无法充分形成珠光体，导致表面硬度低；而中心部位由于热量传导相对较慢，在一定时间内能够达到较高的温度并保持较长时间，有利于珠光体的形成，从而硬度较高。

hnnxy72

非常感谢大家的回复指导。非常感谢

sean5088

对表面作金相检测。

负重前行

wxh_wf 发表于 2024-9-3 11:03
可能由以下原因造成：
% _' i0 g0 ]0 o2 T  p一、冷却速度差异
# e/ R7 Z- o7 S) z. L+ D0 H铸件表面和中心在冷却过程中的速度不同。铸件表面与空气接触，散热 ...

认同你的分析，石墨如果析出过少，则会在基体里聚集，从而一方面加强了基体的强度和硬度，另一方面又因为析出石墨的减少，带来了软相的占比降低。

oldmansea

合金元素偏析，比如铜，再就是可能碳漂浮了！

sean5088

hnnxy72 发表于 2024-3-1 15:36
前辈好，是球铁500牌号，连铸棒料直径约150，生铁80%，废钢10%左右，余下回炉料，碳3.6，硅2.6，锰0.3，， ...

! x2 P" o6 _; h4 q这个问题还是多问问我们西安理工大学的甘雨教授、张老师他们，还有可以问一下目前负责水平连铸的徐教授。基本是元素偏析造成的。芯部有时还会产生硬质点。

老翻砂匠

还是建议做个不同部位的金相分析，看看究竟~

小铁匠123

产品性能怎么样，抗拉强度 延伸率都合格吗？