離心球墨鑄鐵管具有優良的力學性能、耐(nai)腐(fu)蝕(shi)性(xing)和(he)使(shi)用(yong)性(xing)能(neng),廣(guang)泛(fan)應(ying)用(yong)在(zai)給(gei)水(shui)工(gong)程(cheng)領(ling)域(yu)。目(mu)前(qian),隨(sui)著(zhe)球(qiu)墨(mo)鑄(zhu)鐵(tie)管(guan)生(sheng)產(chan)技(ji)術(shu)的(de)快(kuai)速(su)發(fa)展(zhan),這(zhe)項(xiang)技(ji)術(shu)被(bei)廣(guang)大(da)用(yong)戶(hu)所(suo)認(ren)可(ke),發(fa)展(zhan)前(qian)景(jing)廣(guang)闊(kuo)。但(dan)在(zai)生產水冷離心球墨鑄鐵管(φ80~300 mm)的過程中,鑄管表麵經常出現氣孔缺陷(主要是針孔和鐵豆氣孔),如圖 1、圖 2 所示,嚴重影響鑄管的外觀和內在質量。為了解決氣孔缺陷,對該缺陷產生的原因進行了分析,並提出了相應的防止措施。

原因分析
1. 鐵液熔煉質量差
當鐵液流動性差時,不利於氣體和雜質的上浮,導致鑄管表麵產生氣孔。而鐵液流動性與鐵液溫度、化學元素及純淨度有關,鐵液溫度越高,流動性越高[1-5];鐵液 CE 距離共晶點越近,鐵液流動性越好;在保證 CE 不變的情況下,w(C)量越高,流動性越好;鐵液流動性還隨著純淨度的提高而增加。有資料顯示[6-7]:在 1 360 ℃、1 390 ℃、1 420 ℃、1 480 ℃與 TiC 平衡的 Ti 的溶解度分別為 0.122%、0.136%、0.156%、0.216%,在 C 飽和熔鐵中隻要 w(Ti)量超過該溫度下的平衡值,就會有 TiC 等 Ti 化合物生成,並以固態粒子形式存在(TiC 熔點高達 3 150 ℃),從而引起粘度升高,流動性變差。
經過大量試驗證明,鐵液中的 w(H)、w(N)量超過 0.2%,屬於正常情況,但如果其含量過高就容易產生氣孔,尤其是廢鋼、FeSi 等爐料的鏽蝕、油汙或者潮濕,都會導致爐氣中水蒸氣、H2 和 SO2 等氣體的增加,增加鐵液的吸氣。
2. 鐵液流動不平穩
在水冷離心球墨鑄鐵管澆注過程中,鐵液流動是否平穩對鑄管質量很關鍵,尤其是流槽(將扇形包包口流出的鐵液導入管模內的槽狀工裝,長約 7 m)的塗刷質量、位置以及管模轉速對鐵液流動狀態至關重要,主要表現在以下 3 個方麵:(1)流槽塗刷質量差,出現凹坑時,鐵液在流槽內流動時會產生飛濺;(2)流槽在管模內的位置過高、角度偏離管模內 D4 象限時,造成鐵液流向與管模轉速切線方向相衝突,鐵液從流槽落入管模瞬間產生嚴重飛濺;(3)在管模工作過程中,其轉速過快時,會造成流入管模的鐵液四處飛濺。