在铸造生产中,氢、氮、氧这三种气体如同隐藏在铁水里的“隐形杀手”,虽肉眼难见,却会悄然给铸件带来诸多缺陷,严重影响铸件的质量和性能。许多铸件出现气孔、脆裂、强度不足等问题,追根溯源往往都是这三种气体在背后作祟。今天,我们就来深入拆解这三种气体的危害,并分享一套从原料到浇注的全流程控制方法,助力大家避开气体带来的“坑”。
三种气体的 “作恶” 套路
氢气在铁水里溶解度不高,一旦铁水冷却凝固,多余的氢气就会跑出来,在铸件内部形成密密麻麻的针孔或皮下气孔,让铸件变得 “多孔疏松”。除此之外,氢气还会让铸件更容易出现白口组织,降低铁水流动性,加剧缩松缺陷,最终导致铸件强度、韧性下降,使用寿命缩短。
氮气有点特殊,少量存在时能帮助细化石墨组织,让铸件强度有所提升,但一旦含量超标,就会析出形成氮气孔,还会增加白口倾向。尤其是在厚大断面的铸件中,氮气容易形成脆性相,让铸件变得脆弱易裂,影响使用安全性。
氧气是铁水的 “天敌”,它会和铁水里的硅、锰等元素反应,生成非金属夹杂物,这些杂质就像铸件里的 “小裂纹”,容易引发断裂;同时氧气会增加铁水粘度,降低流动性,还会和碳反应生成气孔。在球墨铸铁生产中,氧气对球化质量的影响尤为明显,会直接导致球化效果变差。
气体控制参考标准
不同类型的铸件,对气体含量的要求也不一样,以下是行业内常用的控制范围,实际生产中可根据铸件壁厚、材质牌号和使用要求调整(薄壁件、高强度件建议采用更严格的标准):
| 气体类型 | 灰铸铁 | 球墨铸铁 | 蠕墨铸铁 |
| 氢 | 控制在较低水平 | 控制在较低水平 | 控制在较低水平 |
| 氮 | 适量范围 | 适量范围(略低于灰铸铁) | 适量范围 |
| 氧 | 低含量范围 | 低含量范围(略低于灰铸铁) | 低含量范围 |
从源头到浇注的 “防气攻略”
控制气体含量不是靠单一环节,而是要贯穿生产全流程,做好每一步的细节把控:
及时发现气体隐患
生产中可以通过多种方式监控气体含量:
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