皮下氣孔是濕型件常見的鑄造缺陷,所以說它帶有流行性缺陷,且對薄壁鑄件特別敏感,原因是薄壁件凝固速度快,氣體來不及形成氣泡,厚壁件凝固速度慢,氣體形成氣泡后有足夠的時間上浮排出,不會滯留在鑄件表層。

影響皮下氣孔形成的主要因素有:
①殘余鎂量和殘余稀上量,當鎂殘留量>0.06%時,皮下氣孔顯著增加。統(tǒng)計數(shù)據顯示,濕型球墨鑄鐵件0.05%時,皮下氣孔缺陷率為7%,當wmg殘留=0.065%時,皮下氣孔缺陷率劇增,高達33%。殘留鎂量越高,形成皮下氣孔的傾向性越大。稀土元素會增大鐵液的表面張力,能有效防止皮下氣孔產生傾向,以wmg殘留=0.025%左右為佳。
②鐵液中硫含量高,容易引起皮下氣孔,含硫量越高,情況就越嚴重。這是因為除了有氫致皮下氣孔外,還可能由于H2S氣體而使缺陷情況更為嚴重,球化處理后會產生氧化物和硫化物(包括MgS)渣滓,若扒渣不凈MgS隨鐵液流進型腔,上浮至金屬一鑄型界面的MgS同界面水氣發(fā)生化學反應,反應產物氣體也會形成皮下氣孔。
③鋁和鈦的影響,鐵液中AL>0.03%時,皮下氣孔增加,若殘留鋁和殘留鈦兼有時,則皮下氣孔急驟增加,生產實踐證明:球墨鑄鐵件AL<0.03%時,一般不會產生皮下氣孔,值如果同時Ti>0.01%,則會促使鑄件產生皮下氣孔。
④鑄型水分>5%時濕型球墨鑄鐵件易出現(xiàn)皮下氣孔。因為鐵液與鑄型界面上的水分存在化學反府,產生氣休,在鑄件快速凝固吋,來不及上浮,就停留在靠近鑄件表面上,形成皮下氣孔。
⑤爐料冇水、球化劑和孕臺劑吸潮及鐵液屮含氫暈增加均會導致皮下氣孔較多。
⑥溶渣過多和鐵液氧化夾雜是產生皮下氣孔的重要原因(渣為觸媒導致皮下氣孔產生)。
⑦鐵水出爐溫度低,或澆注溫度低,易形成皮下氣孔。
⑧澆注速度慢,鐵液易氧化、降溫、進渣,易形成皮皮下氣孔。 上述諸因素單獨出現(xiàn)時,皮下氣孔雖有可能產生,但不會十分嚴重,如果幾種因素同時疊加一起作用,則皮下氣孔傾向大大增加。根據我公司鑄造廠的生產實踐,逐一對上述因素進行對照、分析、排查,最后確定其中②、⑥、 ⑦三種因素的影響較為嚴重。硫對濕型件皮下氣孔的影響機理,目前尚無系統(tǒng)確切的理論依據,但原鐵液硫含景高易產生皮下氣孔,卻是不爭的事實,原因是高硫鐵液易形成較多的硫化物夾雜物(MnS、FeS、MeS等),引起渣產生皮下氣孔,另外,熔煉與處理過程中形成氣化物熔渣(如FeO、MnO、AlO、SiO等),鐵液與型砂表面水分發(fā)生反應生成的氧化物熔渣等,都可能成為氣體形核的襯底,吸附氣體分子聚集成氣泡,鐵液中殘留鎂M過高,鎂在脫硫、脫氧時產生的氧化物和硫化物越多,球墨鑄鐵的皮下氣孔會急劇增加,將澆注溫度提高到1380攝氏度以上,可以有效地防止皮下氣孔,實質上鐵液溫度越高,夾雜物越少,其原因是:一方面氧化反應在高溫下不易進行;另一方面高溫夾雜物易于上升排除。 另外,涉及到鐵液的化學成分、熔煉溫度和純凈度,這是鐵液冶金質量的3個主要指標?;瘜W成分控制得越嚴格,有害元素硫含量越低;鐵液溫度越高,夾雜物越少;鐵液的冶金質量越高,則產生皮下氣孔的可能性越小。所以,提高鐵液冶金質量,是生產濕型球墨鑄鐵件中防止皮下氣孔的關鍵控制環(huán)節(jié)。

影響皮下氣孔形成的主要因素有:
①殘余鎂量和殘余稀上量,當鎂殘留量>0.06%時,皮下氣孔顯著增加。統(tǒng)計數(shù)據顯示,濕型球墨鑄鐵件0.05%時,皮下氣孔缺陷率為7%,當wmg殘留=0.065%時,皮下氣孔缺陷率劇增,高達33%。殘留鎂量越高,形成皮下氣孔的傾向性越大。稀土元素會增大鐵液的表面張力,能有效防止皮下氣孔產生傾向,以wmg殘留=0.025%左右為佳。
②鐵液中硫含量高,容易引起皮下氣孔,含硫量越高,情況就越嚴重。這是因為除了有氫致皮下氣孔外,還可能由于H2S氣體而使缺陷情況更為嚴重,球化處理后會產生氧化物和硫化物(包括MgS)渣滓,若扒渣不凈MgS隨鐵液流進型腔,上浮至金屬一鑄型界面的MgS同界面水氣發(fā)生化學反應,反應產物氣體也會形成皮下氣孔。
③鋁和鈦的影響,鐵液中AL>0.03%時,皮下氣孔增加,若殘留鋁和殘留鈦兼有時,則皮下氣孔急驟增加,生產實踐證明:球墨鑄鐵件AL<0.03%時,一般不會產生皮下氣孔,值如果同時Ti>0.01%,則會促使鑄件產生皮下氣孔。
④鑄型水分>5%時濕型球墨鑄鐵件易出現(xiàn)皮下氣孔。因為鐵液與鑄型界面上的水分存在化學反府,產生氣休,在鑄件快速凝固吋,來不及上浮,就停留在靠近鑄件表面上,形成皮下氣孔。
⑤爐料冇水、球化劑和孕臺劑吸潮及鐵液屮含氫暈增加均會導致皮下氣孔較多。
⑥溶渣過多和鐵液氧化夾雜是產生皮下氣孔的重要原因(渣為觸媒導致皮下氣孔產生)。
⑦鐵水出爐溫度低,或澆注溫度低,易形成皮下氣孔。
⑧澆注速度慢,鐵液易氧化、降溫、進渣,易形成皮皮下氣孔。 上述諸因素單獨出現(xiàn)時,皮下氣孔雖有可能產生,但不會十分嚴重,如果幾種因素同時疊加一起作用,則皮下氣孔傾向大大增加。根據我公司鑄造廠的生產實踐,逐一對上述因素進行對照、分析、排查,最后確定其中②、⑥、 ⑦三種因素的影響較為嚴重。硫對濕型件皮下氣孔的影響機理,目前尚無系統(tǒng)確切的理論依據,但原鐵液硫含景高易產生皮下氣孔,卻是不爭的事實,原因是高硫鐵液易形成較多的硫化物夾雜物(MnS、FeS、MeS等),引起渣產生皮下氣孔,另外,熔煉與處理過程中形成氣化物熔渣(如FeO、MnO、AlO、SiO等),鐵液與型砂表面水分發(fā)生反應生成的氧化物熔渣等,都可能成為氣體形核的襯底,吸附氣體分子聚集成氣泡,鐵液中殘留鎂M過高,鎂在脫硫、脫氧時產生的氧化物和硫化物越多,球墨鑄鐵的皮下氣孔會急劇增加,將澆注溫度提高到1380攝氏度以上,可以有效地防止皮下氣孔,實質上鐵液溫度越高,夾雜物越少,其原因是:一方面氧化反應在高溫下不易進行;另一方面高溫夾雜物易于上升排除。 另外,涉及到鐵液的化學成分、熔煉溫度和純凈度,這是鐵液冶金質量的3個主要指標?;瘜W成分控制得越嚴格,有害元素硫含量越低;鐵液溫度越高,夾雜物越少;鐵液的冶金質量越高,則產生皮下氣孔的可能性越小。所以,提高鐵液冶金質量,是生產濕型球墨鑄鐵件中防止皮下氣孔的關鍵控制環(huán)節(jié)。