灰鑄鐵件加工面麻點(diǎn)狀小孔缺陷的分析及防止

1、灰鑄鐵件加工面麻點(diǎn)狀小孔缺陷的分析及防止許德?。ㄖ袊?guó)北車集團(tuán)大連機(jī)車車輛有限公司，遼寧大連116021）摘要：采用金相方法對(duì)HT300鑄件加工面麻點(diǎn)狀小孔缺陷的形貌、分布特征和產(chǎn)生原因進(jìn)行了分析。認(rèn)為：麻點(diǎn)是由許多尺寸在0.3mm以下的小孔組成，多產(chǎn)生在凝固過(guò)程中冷速較慢的厚壁部位，主要分布在石墨密集區(qū)域，特別是在石墨封閉或半封閉區(qū)域；鑄件w（C）和w（Si）量偏高，凝固過(guò)程中局部冷速過(guò)慢，切削用量偏大都有可能引起這種缺陷。提出了預(yù)防這

2、種缺陷的四條措施。關(guān)鍵詞：麻點(diǎn)狀小孔缺陷；石墨剝落；預(yù)防措施中圖分類號(hào)：TG251文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003－8345（2009）06－0082－07AnalysisPreventionofPockedSpotsDefectonCuttingMachinedSurfaceofGrayIronCastingXUDelong（DalianLocomotiveVehicleCo.Ltd.ChinaNthVehicleGroupCo.Lt

3、d.Dalian116021China）Abstract:ByusingmetallographicmethodthemphologydistributionfeaturefmationreasonofthepockedspotsshapedpinholesonthemachinedsurfaceofHT300gradegraycastironcastingwasanalyzed.Itwasconsideredthatthepocked

4、spotsareactuallymanysmallpinholessizedlessthan0.3mmtheyarenmallyexistingintheheavysectionareawhichcoolingrelativelyslowlyduringsolidificationprocessmainlyinthegraphitedenseareaespeciallyintheareaenclosednearlyenclosedbyg

5、raphite.Thistypeofdefectmaybecausedbytoohighw（C）w（Si）ofcastingtooslowcoolingoflocalareatoobigcuttingfeed.Fourmeasureswereproposedtopreventthistypeofdefect.Keywds:pockedspotshapedpinholesdefectgraphitescalingoffprevention

6、measures灰鑄鐵的切削加工表面時(shí)常出現(xiàn)麻點(diǎn)缺陷，肉眼觀察為小黑點(diǎn)的缺陷，實(shí)際是形態(tài)各異的小孔，因而易被誤認(rèn)為是表面縮松或是非金屬夾雜物。這種缺陷比較容易出現(xiàn)在HT300以下的各種牌號(hào)鑄件，產(chǎn)生部位多在凝固過(guò)程中冷速較慢的厚壁部位。1缺陷的形貌特征1.1宏觀形貌對(duì)切削加工后表面存在缺陷的鑄件進(jìn)行解剖，試樣的材料牌號(hào)為FC300（相當(dāng)于HT300），化學(xué)成分為w（C）2.72%，w（Si）2.05%，w（Mn）0.76%，w（P）0.

7、056%，w（S）0.095%。對(duì)試樣進(jìn)行打磨拋光后觀察，其宏觀形貌如圖1所示，表面有大小不等的麻點(diǎn)狀小孔。1.2微觀形貌文獻(xiàn)[1]把這種缺陷稱為“麻點(diǎn)”，并認(rèn)為是“切削加工面上存在大量的直徑0.2mm左右的小孔”。對(duì)圖1試樣金相觀察，這種缺陷是尺寸小于0.3mm的小孔，且小孔形狀各異，圓孔甚少，尚難以用直徑表達(dá)；并且尺寸大于0.2mm的小圖1鑄件加工表面上的麻點(diǎn)狀小孔（打磨拋光后）Fig.1Pockedspotshapedpinhol

8、esonmachinedsurfaceofcasting(afterhavingbeenpolished)收稿日期：20090114修定日期：20090815作者簡(jiǎn)介：許德?。?936.12），男，江蘇省江都市人，高工，主要從事廢品分析和失效分析及鑄造缺陷分析，現(xiàn)已退休?，F(xiàn)代鑄鐵2009682缺陷與對(duì)策DefectsCountermeasures圖4（a）石墨呈半封閉狀態(tài)，石墨及其所包圍的金屬剝落后形成的小孔；圖4（b）石墨呈封閉狀，石

9、墨及其所包圍的金屬剝落后形成；圖4（c）是將圖4（b）的照片拋光面再經(jīng)5次打磨拋光（至少磨去0.15mm）后的形貌，周圍的石墨已經(jīng)發(fā)生了很大變化，但小孔依然存在。2麻點(diǎn)狀小孔缺陷的形成過(guò)程為了解這種缺陷的形成原因和找出預(yù)防對(duì)策，并正確認(rèn)識(shí)亞共晶鑄鐵中的“塊狀石墨”，試驗(yàn)對(duì)可能出現(xiàn)這種缺陷的微區(qū)采用每次微量拋磨的方法，反復(fù)進(jìn)行金相觀察來(lái)得到麻點(diǎn)的形成過(guò)程。2.1試驗(yàn)方法將圖1所示的試塊依次用#600、#900砂紙打磨，再用粒度2.5μm的

10、金剛石研磨劑拋光，拋磨機(jī)的轉(zhuǎn)速為600rmin，磨盤直徑200mm，觀察試樣的金相組織。選擇石墨密布區(qū)和具有封閉、半封閉狀態(tài)特征的微區(qū)進(jìn)行觀察，記錄5~6個(gè)微區(qū)；然后再次打磨、拋光，觀察各特征點(diǎn)變化，記錄石墨所包圍的金屬的剝落情況。這樣就可以觀察到石墨及其所包圍的微區(qū)金屬的剝落過(guò)程，也就是小孔的形成過(guò)程。2.2試驗(yàn)結(jié)果2.2.1石墨密布區(qū)剝落過(guò)程石墨密布區(qū)要比非密布區(qū)割裂基體嚴(yán)重，在切削力作用下，容易使石墨及其所包圍的金屬剝落而形成小孔

11、，如圖5所示。圖5（a）為尚未形成小孔的初始態(tài)，中心部位有2處（1區(qū)和2區(qū)）可能出現(xiàn)剝落形成小孔；圖5（b）為經(jīng)第1次打磨拋光后，1區(qū)石墨上部開(kāi)始連通；圖5（c）為經(jīng)第2次打磨拋光后，局部石墨開(kāi)始剝落；圖5（d）為經(jīng)再次打磨拋光后，1區(qū)石墨連同它所包圍的金屬剝落，形成小孔。2.2.2石墨包圍區(qū)剝落過(guò)程基體金屬被片狀石墨所包圍，在切削力作用下，最易剝落形成小孔。圖6顯示了受石墨包圍的金屬的剝落過(guò)程。圖6（a）為幾根石墨呈棗核狀分布，石墨內(nèi)

12、側(cè)稍有剝落，包圍著1區(qū)和2區(qū)，尚未形成小孔的初始態(tài)；圖6（b）為經(jīng)第1次打磨拋光后，1區(qū)金屬剝落，2區(qū)又出現(xiàn)一根石墨，而使2區(qū)金屬形成孤島；圖6（c）為經(jīng)第2次打磨拋光后，2區(qū)金屬剝落與1區(qū)金屬連成一片，但石墨依然存在；圖6（d）、圖6（e）為再經(jīng)2次打磨拋光后，石墨逐漸剝落，形成一個(gè)鈍三角形小孔。2.2.3處于應(yīng)力集中區(qū)金屬的剝落過(guò)程基體金屬未被片狀石墨包圍，但經(jīng)打磨拋光仍可能剝落，原因是局部金屬處于應(yīng)力集中區(qū)。圖4小孔的形態(tài)100F