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铸造时充分脱氧须注意三个方面


(1)脱氧不良会导致铸件产生气孔

如果出钢时钢液中的FeO含量较高,浇注入铸型后,随着凝固的进行和钢液温度的下降,钢中所含的FeO就会与碳反应,产生CO,在铸件中形成气孔。一般情况下,碳氧反应是铸件产生气孔的主要原因。

钢中FeO与碳的反应是吸热反应,为什么在温度下降、铸件已开始凝固时,能发生反应、造成气孔呢?早年,这个问题曾被视为冶金学中之谜。现在,从扩散传质、偏析和表面现象来分析,可以有较清楚的认识。

均匀的液相中产生气泡是非常困难的,需要给予能量使系统的自由能增加。

钢是以硬皮形成方式逐层凝固的合金,钢液浇注到铸型中后,钢液与铸型的界面上很快就形成一层硬皮,这层硬皮是由很多垂直于界面、尖端向内的细小柱状品构成的。柱状晶的端部很尖,具有很高的表面能,而且附近又有因体积收缩而造成的微小孔隙,这两点都为CO气泡的生核、长大准备了外部条件。随着初生晶体的析出,晶粒表面附近的钢液中的碳含量增高,形成了富碳层,同时,因温度下降

和初生晶析出,富碳钢液中Feo的含量也提高了。这就是反应能够发生的内因。

CO气泡形成以后,对于氢和氮而言,气泡是真空,本来可以固溶于钢中的氢和氮也会向其中扩散,使气泡体积扩大。

(2)脱氧不充分会使铸钢的力学性能恶化

如果钢液脱氧不充分,虽然不至于造成气孔,但在钢的结晶过程中析出的FeO会偏析于晶粒边界,使钢的韧性和塑性降低。

(3)脱氧不充分的钢液会使铸件的表面缺陷增多 铸钢件表面的夹杂物缺陷是比较常见的,清除缺陷和焊修是不可缺少的工序。根据国外所作的统计分析,铸钢件的直接生产成本中,清理铸件表面缺陷的费用约占20%,其中,大部分是用于清除氧化夹杂物缺陷和焊修的。

一般的铸造厂,往往都把这类缺陷的产生归咎于浇注和造型,这是不适当的。

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