凯仕铁大讲堂：球墨铸铁的缩松与缩孔

球墨铸铁因其优异的力学性能和铸造性能，广泛应用于汽车、工程机械等领域。然而，缩孔与缩松是球铁铸造过程中常见的缺陷之一，它会影响铸件的致密性和机械性能，甚至导致产品失效。如何有效控制缩松缺陷，是铸造工程师面临的重大挑战。本次凯仕铁大讲堂请到了资深铸造工程师，现担任凯仕铁工艺设计工程师的李鹏一起来探讨球铁缩松问题的成因及工艺设计的解决方案。

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一、缩松问题的成因

缩松是由于金属液在凝固过程中补缩不足，导致局部微观孔隙的形成。其主要影响因素包括：

1.铸件结构：厚大部位（热节）冷却速度慢，易形成缩松。

2.工艺设计：浇注系统、冒口和冷铁布置不合理，导致温度场分布不均。

3.铁水成分：碳当量（CE）过低时，石墨化膨胀不足，补缩能力下降。

4.冷却条件：局部冷却速度过慢，加剧缩松倾向。

二、防治缩松问题的工艺优化措施

1. 客户需求分析

不同客户对铸件质量的要求不同，例如：某些客户允许超声波探伤2~3级缩松缺陷，而某些客户可能要求零缺陷。

需根据具体应用场景制定针对性解决方案。

2. 热节分析与优化

①识别热节位置：通过铸件结构分析，找出易产生缩松的厚大区域。

②工艺调整手段：

冷铁应用：在热节附近放置冷铁，加速冷却，减少缩松风险。

发热冒口设计：增强补缩能力，确保金属液充分填充凝固收缩区域。

浇注系统优化：调整浇注速度和温度，优化凝固顺序，使缩松远离关键部位。

3. 铁水成分调整的辅助作用

铁水成分优化可改善微观缩松：

提高碳当量（CE）：增加碳和硅含量，促进石墨化膨胀，减少微观缩松。

局限性：

成分调整仅对微观缩松有效，若热节过大或工艺不合理，仍会出现宏观缩孔。

需结合工艺优化才能达到最佳效果。

（本文基于铸造工程师的理论知识与实践经验整理，供行业参考。）

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