灰铸铁件加工面麻点状小孔缺陷的分析及防止.docx

:..灰铸铁件加工面麻点状小孔缺陷的分析及防止铸件加工面麻点状小孔缺陷的形貌、分布特征和产生原因进行了分析。认为:,多产生在凝固过程中冷速较慢的厚壁部位,主要分布在石墨密集区域,特别是在石墨封闭或半封闭区域;铸件w(C)和w(Si)量偏高,凝固过程中局部冷速过慢,切削用量偏大都有可能引起这种缺陷。提出了预防这种缺陷的四条措施。关键词:麻点状小孔缺陷;石墨剥落;预防措施灰铸铁的切削加工表面时常出现麻点缺陷,肉眼观察为小黑点的缺陷,实际是形态各异的小孔,因而易被误认为是表面缩松或是非金属夹杂物。这种缺陷比较容易出现在HT300以下的各种牌号铸件,产生部位多在凝固过程中冷速较慢的厚壁部位。,试样的材料牌号为FC300(相当于HT300),化学成分为w(C)%,w(Si)%,w(Mn)%,w(P)%,w(S)%。对试样进行打磨抛光后观察,其宏观形貌如图1所示,表面有大小不等的麻点状小孔。[1]把这种缺陷称为“麻点”,并认为是“”。对图1试样金相观察,,且小孔形状各异,圆孔甚少,尚难以用直径表达;(图中左侧的小孔);图3(c)石墨呈近似n形分布形成的小孔;图3(d)石墨呈△形(图左上)和V形或Y形(图右下)分布形成的小孔;图3(e)石墨呈竹叶状分布形成的小孔。图3的共同特征是微区金属被一根或几根片状石墨所包围,成孤岛状或半岛状,在切削力作用下剥落形成小孔;当切削力较大时,切屑崩落,也会超越石墨边界。但相对而言,当微区金属被石墨包围成封闭或半封闭状态时,在切削力作用下,会优先于其他微区的金属剥落而形成小孔。实际情况中不仅存在以上几种小孔,因为灰铸铁在凝固和继续冷却过程中,情况复杂,有很大的随机性,石墨形状和分布也不尽相同。当石墨与所包围的金属呈封闭或半封闭状态时,在切削加工(车、铣、铇、磨)过程中,石墨及其所包围的金属容易剥落,形成相应的小孔,如图4所示。孔也较多。麻点状小孔缺陷的分布特征如下。(1)缺陷多发生在石墨密集分布的区域,如图2所示。图2(a)~;图2(b)~;图2(c)~。图2(d)是≤;图2(e)是长宽比≥5的小孔。这些小孔的共同特点是周围片状石墨密集分布,石墨面积率为10%~15%,孔的边缘隐约可见片状石墨的痕迹,孔内呈灰色或黑色,并非块状石墨或其他。(2)当石墨呈封闭或半封闭状态时,在切削力作用下,容易形成“麻点”。如当石墨分布呈多角形、C形、O形、n形、△形、□形、V形、U形、竹叶状等形状时都有可能形成与上述形状相吻合的小孔,如图3所示。图3(a)石墨呈多角形分布形成的小孔;图3(b)石墨呈C形分布形成的小石墨密布区要比非密布区割裂基体严重,在切削力作用下,容易使石墨及其所包围的金属剥落而形成小孔,如图5所示。图5(a)为尚未形成小孔的初始态,中心部位有2处(1区和2区)可能出现剥落